Chandrayaan-3: ఆ కొలిమి తోడుంటే.. విక్రమ్‌ నిద్ర లేచేదే!

చందమామపై చిమ్మచీకట్లను చీల్చుకుంటూ తెల్లవారింది. కానీ విక్రముడు మాత్రం లేవలేదు! 

అలవాటు లేని చలిలో గడ్డకట్టుకుపోయాడు!

ఎవరూ వెళ్లని చంద్రుడి దక్షిణ ధ్రువానికి చేరిన భారత విక్రమ్‌ ల్యాండర్‌(Vikram lander).. అందులో నుంచి బయటకువెళ్లి చక్కర్లు కొట్టిన ప్రజ్ఞాన్‌ రోవర్‌లు చంద్రుడిపై 14 రోజుల రాత్రి తర్వాత మళ్లీ నిద్రలేవాలని యావత్‌ ప్రపంచం కోరుకుంది. సెప్టెంబరు 22న అక్కడ తెల్లవారింది. కానీ ఆ వ్యోమనౌకల నుంచీ ఇప్పటికీ స్పందన లేదు. దీంతో అవి మేల్కొని, మళ్లీ పరిశోధనలు చేస్తాయన్న ఆశలు సన్నగిల్లుతున్నాయి. వెళ్లేటప్పుడు వెంట కొలిమిలాంటి ఓ సాధనాన్ని తీసుకెళ్లుంటే విక్రమ్‌ ఇప్పటికల్లా మళ్లీ క్రియాశీలమై ఉండేది.

విక్రమ్‌ ఎందుకు లేవలేదు?

విక్రమ్‌, ప్రజ్ఞాన్‌లకు(Pragyan rover) సౌరశక్తే ఆధారం. అందువల్ల అవి చంద్రుడి ఉపరితలంపై 14 రోజుల పగటి సమయంలోనే పనిచేయగలవు. ఆ తర్వాత వచ్చిన 14 రోజుల రాత్రి వేళలో మైనస్‌ 200 డిగ్రీల సెల్సియస్‌ వరకూ ఉష్ణోగ్రతలు పడిపోతుంటాయి. అంత శీతల వాతావరణంలో రెండు వారాలు కొనసాగడం వల్ల వ్యోమనౌకల్లోని కొన్ని లోహభాగాలు పెళుసుబారుతాయి. ఫలితంగా అవి శాశ్వతంగా దెబ్బతినే ప్రమాదం ఉంది. ఈ నేపథ్యంలో అక్కడ తిరిగి సూర్యోదయమై, వేడి వాతావరణం నెలకొన్నా.. అవి పనిచేయలేని పరిస్థితి నెలకొంటుంది.

ఏమిటీ కొలిమి?

వ్యోమనౌకల్లో పరమాణు జనరేటర్లను ఏర్పాటు చేస్తే శీతల వాతావరణంలోనూ పరికరాలను వెచ్చగా ఉంచొచ్చు. వీటిని రేడియోఐసోటోపిక్‌ హీటర్‌ యూనిట్‌ (ఆర్‌హెచ్‌యూ)గా పేర్కొంటారు. ఇందులో ఎక్కువగా ప్లుటోనియం-238ను ఇంధనంగా వాడుతుంటారు. ఈ పదార్థం.. సహజసిద్ధ రేడియోధార్మిక క్షీణతకు గురవుతుంటుంది. దీన్ని ‘ఆల్ఫా డికే’ అంటారు. ఇలా క్షీణించే క్రమంలో భారీగా ఉష్ణశక్తి వెలువడుతుంది. దాన్ని సద్వినియోగం చేసుకోవడం పరమాణు జనరేటర్లలో కీలక సూత్రం.

• ఆర్‌హెచ్‌యూలు ఉత్పత్తి చేసే ఉష్ణాన్ని విద్యుత్తుగా మార్చే సాధనాన్ని రేడియోఐసోటోపిక్‌ థర్మో ఎలక్ట్రిక్‌ జనరేటర్లు (ఆర్‌టీజీ)గా పేర్కొంటారు. అందులోని థర్మోకపుల్‌ (సీ బ్యాక్‌ ఎఫెక్ట్‌) సాయంతో అది కరెంటుగా మారుతుంది. దాన్ని బ్యాటరీల్లో నిల్వ చేయవచ్చు.
• ఈ హీటర్లు అందించే వేడితో వ్యోమనౌకల్లోని సున్నితమైన భాగాలను వెచ్చటి వాతావరణంలో ఉంచొచ్చు.  
• రేడియోధార్మిక క్షీణత ప్రక్రియ దశాబ్దాలపాటు సాగుతుంది. అందువల్ల ఆర్‌టీజీ అన్నేళ్ల పాటు నిరాటంకంగా విద్యుత్తును అందించగలదు.
• కిలో ప్లుటోనియంతో 80 లక్షల కిలోవాట్‌ అవర్ల మేర కరెంటును ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
• ఆర్‌టీజీల్లో కదిలే భాగాలు ఉండవు. అందువల్ల వాటికి సర్వీసింగ్‌ అవసరం ఉండదు.

విరివిగా..

అమెరికా అంతరిక్ష సంస్థ-నాసా.. 1977లో ప్రయోగించిన వాయేజర్‌-1, 2 వ్యోమనౌకలు సౌర కుటుంబాన్ని దాటి వెళ్లాయి. అక్కడ సూర్యకాంతి స్వల్పంగా కూడా అందుబాటులో ఉండదు. అయినా ఆ వ్యోమనౌకలు ఇప్పటికీ పనిచేస్తున్నాయి. కారణం వాటిలోని ఆర్‌టీజీలే. పయనీర్‌, వైకింగ్‌, కసీని, న్యూ హొరైజన్స్‌, క్యూరియాసిటీ, పర్సెవరెన్స్‌ వంటి వ్యోమనౌకల్లోనూ నాసా ఈ సాధనాలను ఏర్పాటు చేసింది.  

• 1970 నవంబరు 17న చంద్రుడిపై మొదటి రోవర్‌ను దించిన దేశంగా సోవియట్‌ యూనియన్‌ ఘనత సాధించింది. లూనోఖోడ్‌-1 అనే ఆ వ్యోమనౌక.. జాబిల్లి ఉపరితలంపై 10 నెలల్లో 10 కిలోమీటర్ల దూరం ప్రయాణించింది. సౌరఫలకాల సాయంతోనే దానికి శక్తి అందింది. రాత్రివేళల్లో మాత్రం పొలోనియం-210 రేడియోఐసోటోప్‌ హీటర్‌ దాన్ని వెచ్చగా ఉంచేది.  
• 2013లో జాబిల్లిపైకి చైనా పంపిన చాంగే-3 ల్యాండర్‌, యుతు రోవర్‌లలోనూ ఇలాంటి హీటింగ్‌ సాధనాలే ఉన్నాయి. యుతు.. జాబిల్లిపై తొలి రాత్రి మనుగడ సాగించింది. రెండో రాత్రి తర్వాత మొరాయించింది.
• 2018లో చందమామ ఆవలి భాగంలో తొలిసారిగా చైనా దించిన    చాంగే-4 ల్యాండర్‌, యుతు-2 రోవర్‌ మాత్రం ఆర్‌టీజీల సాయంతో       నాలుగున్నరేళ్లుగా పనిచేస్తున్నాయి.
• చంద్రయాన్‌-3 ల్యాండింగ్‌కు ముందు జాబిల్లి దక్షిణ ధ్రువంపై దిగే క్రమంలో కూలిపోయిన లూనా-25(రష్యా)లోనూ ఆర్‌టీజీ సాధనం ఉంది.

ఇస్రో కసరత్తు

చంద్రయాన్‌-3 ద్వారా.. చందమామపై ల్యాండింగ్‌ను సాఫీగా సాగించడంపైనే భారత్‌ శక్తియుక్తులన్నీ కేంద్రీకరించింది. అందుకే ఈ దశలో ఆర్‌టీజీల గురించి పెద్దగా పట్టించుకోలేదు. కానీ, దాని ఆవశ్యకతను గుర్తించింది. వాటి సాకారం దిశగా భారత అంతరిక్ష పరిశోధన సంస్థ  ఇస్రో కసరత్తు మొదలుపెట్టింది. ఇందుకోసం భాభా అణు పరిశోధన కేంద్రం (బార్క్‌)తో ఒప్పందం కుదుర్చుకుంది. ప్రయోగాత్మకంగా 5 వాట్ల ఆర్‌టీజీని తయారుచేయాలని ఇస్రో లక్ష్యంగా పెట్టుకొంది. అది సాకారమైతే మెటలర్జీ, మెటీరియల్‌ సైన్స్‌ రంగంలో భారత ప్రతిభకు తార్కాణంగా నిలుస్తుంది. ఇస్రో ప్రణాళికలు రచిస్తున్న మంగళయాన్‌-2, శుక్రయాన్‌ వంటి వ్యోమనౌకలకు ఇది ఉపయోగపడుతుంది.

పాపం ఆర్‌టీజీ లేక..!

2014లో 67పి/చుర్యుమోవ్‌ గెరాసిమెంకో అనే తోకచుక్కపైకి ఐరోపా అంతరిక్ష సంస్థ (ఈఎస్‌ఏ).. సౌరశక్తితో నడిచే ఫీలే ల్యాండర్‌ను దించింది. అయితే అది పొరపాటున శాశ్వత చీకటి ప్రదేశంలో దిగింది. దీంతో.. ఎంతో వ్యయప్రయాసలకోర్చి రూపొందించిన ఈ వ్యోమనౌక కొన్నిగంటలే పనిచేసింది.  ఫీలేలో ఆర్‌టీజీని ఏర్పాటు చేసి ఉంటే.. చీకటి ప్రదేశంలో దిగినా అది పనిచేసి ఉండేది.

రాకెట్లకూ ఇంధనంగా..

ఆర్‌టీజీ స్ఫూర్తితో అణుశక్తితో నడిచే రాకెట్లనూ అభివృద్ధి చేయడానికి దేశాలు ప్రయత్నిస్తున్నాయి. ఈ పరిజ్ఞానం పేరు న్యూక్లియర్‌ థర్మల్‌ ప్రొపల్షన్‌. ఇందులో అణు విచ్ఛిత్తి ప్రక్రియ ద్వారా యురేనియం పరమాణువులను విడగొడతారు. ఫలితంగా వెలువడే వేడి.. ద్రవ హైడ్రోజన్‌ను వాయు రూపంలోకి మారుస్తుంది. ఆ వాయువు.. రాకెట్‌ నాజిల్‌ గుండా వేగంగా దూసుకెళ్లి థ్రస్టును ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

సవాళ్లు..

• చిన్నపాటి వ్యోమనౌకలో ఇమిడిపోయేలా ఆర్‌టీజీల బరువు, పరిమాణం తక్కువగా ఉండాలి.
• 1964 ఏప్రిల్‌ 21న అమెరికా ప్రయోగించిన ట్రాన్సిట్‌-5బీఎన్‌-3 అనే నేవిగేషన్‌ ఉపగ్రహం.. ప్రయోగ సమయంలో విఫలమైంది. అది మడగాస్కర్‌కు ఉత్తరాన మండిపోయింది. ఈ క్రమంలో అందులోని ప్లుటోనియం ఇంధనం వాతావరణంలో పడిపోయింది. కొద్ది నెలల తర్వాత కూడా ఆ ప్రాంతంలో స్వల్ప పరిమాణంలో ప్లుటోనియం-238 జాడలు కనిపించాయి. అందువల్ల ఆర్‌టీజీల్లో ఇంధనాన్ని సురక్షితంగా భద్రపరచాలి. ప్రమాదం సంభవించినా అది లీక్‌ కాకుండా చూసుకోవాలి.
• ఆర్‌టీజీల్లో ఎంపిక చేసుకున్న రేడియోధార్మిక పదార్థాలు బీటా, గామా, న్యూట్రాన్‌ రేడియోధార్మికతను మరీ ఎక్కువగా విడుదల చేయకూడదు. వాటివల్ల వ్యోమనౌకలోని ఇతర పరికరాల పనితీరు ప్రభావితమవుతుంది.