सौर वादळांचा स्टारलिंकला मोठा फटका; उपग्रह जळून खाक झाल्याची घटना

स्थान: Lokhit newsroom

वार्ताहर: साहिल येरने

पृथ्वीच्या निम्न कक्षेत हजारो उपग्रहांचे जाळे उभारणाऱ्या स्पेसएक्स या अग्रगण्य अंतराळ संशोधन संस्थेला नैसर्गिक खगोलीय घडामोडींचा मोठा फटका बसू शकतो, हे सिद्ध करणारी एक अत्यंत महत्त्वाची घटना जागतिक पातळीवर विश्लेषकांच्या केंद्रस्थानी राहिली आहे. सूर्यावर निर्माण होणाऱ्या तीव्र हालचाली आणि सौर वादळांमुळे पृथ्वीचे वरील वातावरण विस्तारते आणि त्यामुळे निर्माण होणाऱ्या हवेच्या घर्षणामुळे उपग्रहांचे अस्तित्व थेट धोक्यात येते. फेब्रुवारी २०२२ मध्ये घडलेल्या अशाच एका अनपेक्षित घटनेत स्पेसएक्सने अवकाशात सोडलेल्या ४९ उपग्रहांपैकी तब्बल ३८ उपग्रह वातावरणात जळून खाक झाले होते. प्रक्षेपणाच्या अवघ्या काही तासांतच उद्भवलेल्या या जिओमॅग्नेटिक वादळामुळे अंतराळातील अद्ययावत तंत्रज्ञानासमोर निसर्गाची ताकद किती मोठी आणि आव्हानात्मक असू शकते, हे संपूर्ण जगासमोर स्पष्ट झाले. या घटनेची सुरुवात ३ फेब्रुवारी २०२२ रोजी झाली होती. अमेरिकेतील फ्लोरिडा येथील प्रसिद्ध केनेडी स्पेस सेंटरवरून स्पेसएक्सच्या ‘फाल्कन ९’ या शक्तिशाली रॉकेटद्वारे ४९ स्टारलिंक उपग्रह अवकाशात यशस्वीपणे प्रक्षेपित करण्यात आले. हे उपग्रह सुरुवातीला पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून सुमारे २१० किलोमीटर उंचीवरील निम्न कक्षेत (Low Earth Orbit) स्थापित करण्यात आले होते. स्पेसएक्सच्या प्रमाणित कार्यपद्धतीनुसार, उपग्रह सर्वप्रथम अशा कमी उंचीच्या कक्षेत सोडले जातात, जेथे त्यांची प्राथमिक कार्यप्रणाली, संप्रेषण आणि तांत्रिक आरोग्य तपासले जाते. सर्व यंत्रणा सुरळीत काम करत असल्याची खात्री झाल्यानंतर हे उपग्रह स्वतःच्या आयन थ्रस्टर्सच्या मदतीने हळूहळू सुमारे ५५० किलोमीटर उंचीवरील त्यांच्या अंतिम आणि नियोजित कक्षेत पाठवले जातात. जर एखाद्या उपग्रहात काही तांत्रिक बिघाड आढळला, तर तो कमी उंचीवरून थेट पृथ्वीच्या वातावरणात खेचला जाऊन सहज नष्ट व्हावा आणि अंतराळात कचरा साचू नये, हा या कमी उंचीवरील तैनातीमागील मुख्य उद्देश असतो. मात्र या मोहिमेदरम्यान उपग्रह त्यांच्या अंतिम कक्षेपर्यंत पोहोचण्याआधीच अंतराळातील अनपेक्षित हवामानाने मोठा व्यत्यय आणला. प्रक्षेपणाच्या दुसऱ्याच दिवशी, म्हणजेच ४ फेब्रुवारी २०२२ रोजी पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राला एका जिओमॅग्नेटिक वादळाचा म्हणजेच सौर वादळाचा तडाखा बसला. सूर्यावरून उत्सर्जित होणाऱ्या तीव्र चुंबकीय लहरी आणि सौर कणांचे वादळ पृथ्वीच्या दिशेने आले. जेव्हा हे सौर कण पृथ्वीच्या चुंबकीय आवरणाशी आदळतात, तेव्हा पृथ्वीचे सर्वात वरचे वातावरण ज्याला थर्मोस्फिअर म्हटले जाते, ते अत्यंत वेगाने तापू लागते. वातावरणातील तापमान वाढल्यामुळे तेथील हवेचे थर फुगतात आणि वरच्या दिशेने विस्तारतात. या विस्तारामुळे पृथ्वीच्या निम्न कक्षेत हवेची घनता अचानक आणि मोठ्या प्रमाणावर वाढते. स्टारलिंक उपग्रह ज्या २१० किलोमीटर उंचीवर प्रवास करत होते, त्या भागात वातावरणीय घर्षण (Atmospheric Drag) सामान्य दिवसांच्या तुलनेत सुमारे ५० टक्क्यांनी वाढले. अचानक वाढलेल्या या घर्षणामुळे उपग्रहांच्या गतीवर आणि दिशेवर गंभीर प्रतिकूल परिणाम होऊ लागला. वातावरणाचा रोध एवढा प्रचंड होता की, त्यामुळे उपग्रहांची उंची वेगाने कमी होऊ लागली. ही गंभीर परिस्थिती लक्षात येताच स्पेसएक्सच्या नियंत्रण कक्षातील तज्ज्ञांनी उपग्रहांना सुरक्षित ठेवण्यासाठी त्यांना ‘सेफ मोड’मध्ये टाकण्याचा तातडीचा निर्णय घेतला. या सेफ मोडमध्ये उपग्रह एखाद्या कागदाच्या पात्यासारखे कडेने उडवले जातात, जेणेकरून हवेचा रोध किंवा घर्षण कमीतकमी व्हावे. परंतु त्या वेळी वातावरणातील घनता आणि घर्षण इतके तीव्र होते की, उपग्रहांना या सुरक्षित स्थितीतून बाहेर पडून स्वतःची कक्षा उंचावण्याच्या प्रक्रियेला सुरुवातच करता आली नाही. परिणामी, उपग्रह पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या आणि वातावरणाच्या चक्रव्यूहात अडकले आणि पुन्हा जमिनीच्या दिशेने खेचले गेले. या संकटानंतर ८ फेब्रुवारी २०२२ रोजी स्पेसएक्सने अधिकृत निवेदन प्रसिद्ध केले. कंपनीने सुरुवातीला व्यक्त केलेल्या अंदाजात असे म्हटले होते की, ४९ पैकी ४० पर्यंत उपग्रह पृथ्वीच्या वातावरणात पुन्हा प्रवेश करून नष्ट झाले आहेत किंवा नष्ट होण्याच्या मार्गावर आहेत. मात्र, या घटनेनंतर अमेरिकेची प्रमुख हवामान संस्था नॅशनल ओशनिक अँड ॲटमॉस्फेरिक ॲडमिनिस्ट्रेशन (NOAA) आणि शास्त्रज्ञांनी केलेल्या सखोल वैज्ञानिक अभ्यासातून या नुकसानीची अधिक अचूक आकडेवारी समोर आली. अमेरिकन जिओफिजिकल युनियनच्या ‘स्पेस वेदर’ या नामांकित वैज्ञानिक जर्नलमध्ये प्रसिद्ध झालेल्या संशोधनानुसार, त्या मोहिमेतील प्रत्यक्षात ३८ उपग्रह वातावरणात जळून नष्ट झाले होते, तर उर्वरित ११ उपग्रह स्वतःचे अस्तित्व टिकवून सुरक्षित राहण्यात यशस्वी ठरले होते. सुरुवातीचा अंदाज आणि नंतरचे वैज्ञानिक निष्कर्ष यांमध्ये ही आकडेवारीची तफावत स्पष्ट झाली असली, तरी नुकसानीचे प्रमाण मोठे होते यावर सर्व अहवालांचे एकमत होते. या घटनेमुळे अंतराळात धोकादायक कचरा वाढेल किंवा जमिनीवर उपग्रहांचे अवशेष कोसळतील अशी भीती सुरुवातीला व्यक्त करण्यात आली होती. परंतु स्टारलिंक उपग्रहांची रचना अशा प्रकारे केलेली असते की, पृथ्वीच्या वातावरणात पुन्हा प्रवेश करताना प्रचंड घर्षण आणि उष्णतेमुळे ते पूर्णपणे जळून नष्ट होतात. त्यामुळे या ३८ उपग्रहांचे कोणतेही तुकडे जमिनीवर कोसळले नाहीत आणि इतर कार्यरत उपग्रहांनाही त्यांच्यामुळे कोणताही धोका निर्माण झाला नाही. नासा आणि आंतरराष्ट्रीय अंतराळ संस्थांनीही या उपग्रहांचे सुरक्षित विघटन झाल्याची पुष्टी केली. फेब्रुवारी २०२२ मधील ही घटना जागतिक अंतराळ क्षेत्रासाठी एक अत्यंत महत्त्वपूर्ण धडा ठरली आहे. सध्याच्या काळात जगभरात हजारो उपग्रहांचे मेगा-कॉन्स्टेलेशन उभारण्याचे प्रकल्प सुरू असताना अंतराळातील हवामानाचा (Space Weather) अचूक अंदाज लावणे किती अत्यावश्यक आहे, हे या घटनेने अधोरेखित केले. सौर चक्राच्या सक्रिय टप्प्यात अशा सौर वादळांची वारंवारता लक्षणीयरीत्या वाढते. त्यामुळे केवळ यशस्वी प्रक्षेपण पुरेसे नसून, अंतराळात उपग्रह सोडताना सौर वादळांचा अचूक वेळ आणि त्यांच्या प्रभावाचा अभ्यास करणे आता अपरिहार्य बनले आहे. अंतराळातील सुरक्षिततेसाठी तंत्रज्ञानासोबतच निसर्गाच्या या अदृश्य नियमांची दखल घेणे किती गरजेचे आहे, हेच या घटनेवरून स्पष्ट होते.