चंद्र आणि चंद्रयान ३ (भाग-१)

या लेखामधील भाग-१ मध्ये आपण चंद्रा बद्दलची काही माहिती तर भाग-२ मध्ये मानवाने चंद्राला जाणून घेण्यासाठी केलेल्या प्रयत्नांबद्दल जाणून घेणार आहोत.

आपल्या सुर्यमालेमध्ये एकुण ८ ग्रह आहेत जे सुर्याभोवती एका निश्चित कक्षेत फिरत राहतात. यातील बऱ्याच ग्रहांभोवती गोलाकार आकाराचे नैसर्गिक उपग्रहही निश्चित कक्षेत फिरत असतात. (मानवनिर्मित उपग्रहांना कृत्रिम उपग्रह म्हणतात तेदेखील एका निश्चित कक्षेत फिरतात पण ते नैसर्गिक पेक्षा खुपचं लहान आणि काहीतरी उद्दिष्टांसाठी बनवलेले असतात). या ८ ग्रहांपैकी सर्वांनाच उपग्रह नाहीत जसे बुध आणि शुक्र यांना एकही उपग्रह नाही, तर गुरू आणि शनी या ग्रहांना ६० पेक्षा जास्त उपग्रह आहेत. आपल्या पृथ्वीला फक्त एकच उपग्रह आहे तो म्हणजे चंद्र.

१) चंद्राची उत्पत्ती: असे मानले जाते की चंद्राची उत्पत्ती जवळपास ४.५ अब्ज वर्षांपूर्वी झाली (ग्रहांची उत्पत्ती पण याच काळात झाली असेही मानले जाते). परंतु उत्पत्ती झाली कशी हे मात्र अजूनही एक रहस्यच आहे. पण यासाठी काही सिद्धांत दिलेले आहेत त्यापैकी जास्त मानलेला सिद्धांत म्हणजे जायंट इम्पॅक्ट हायपोथेसिस (Giant Impact Hypothesis).या सिद्धांतानुसार असे मानले जाते की प्राचीन काळात पृथ्वीच्या/मंगळाच्या आकाराचा एक ग्रह पृथ्वीला येऊन धडकला. त्यामुळे त्या ग्रहाचा आणि पृथ्वीचा काही भाग अंतराळात गेला आणि तो भाग पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे पृथ्वीभोवती फिरत राहिला आणि काही काळानंतर हा भाग एकत्र गोळा झाला आणि चंद्राची निर्मिती झाली.असेही मानले जाते की जो भाग पृथ्वीवरून बाहेर गेला त्या जागी पृथ्वीवर भला मोठा खड्डा बनला आणि कालांतराने त्याच्यामध्ये पावसाचे पाणी साचले आणि त्याचे रूपांतर एका मोठ्या महासागरात झाले ज्याला आज आपण प्रशांत/पॅसिफिक महासागर म्हणतो. (तरीही हे सर्व सिद्धांत आहेत तेव्हा सत्य काय हे अजूनही आपण नक्की सांगू शकत नाही).

(चंद्राची उत्पत्ती) 

२) अंतर आणि आकार: चंद्र पृथ्वीपासून जवळपास ३,८४,४०० किलोमीटर दूर आहे. जर आपण आकाराची तुलना केली तर आपण बघू शकतो की चंद्राची त्रिज्या ही जवळपास १७४० किलोमीटर आहे तर पृथ्वीची त्रिज्या ही ६३७१ किलोमीटर इतकी आहे.यावरून असे लक्षात येते की चंद्र हा पृथ्वीच्या 27% एवढ्या आकाराचा आहे.

३) परिभ्रमण(revolution)आणि परिवलन(rotation):  परिभ्रमण म्हणजे एका वस्तुने दुसऱ्या वस्तुभोवती प्रदक्षिणा घालणे. चंद्रांला पृथ्वीभोवती प्रदक्षिणा घालण्यासाठी/ फिरण्यासाठी २७ दिवस लागतात. परिभ्रमणामुळेच आपल्याला पौर्णिमा, अमावास्या अशी चंद्राची अनेक रुपे बघायला मिळतात.

परिवलन म्हणजे स्वतःच्या आसाभोवती फिरणे. ग्रह आणि उपग्रहांचे परिवलन त्यांच्यावरील दिवस आणि रात्र ठरवतो. उदाहरणार्थ -पृथ्वीला स्वतःभोवती फिरण्यासाठी जवळपास २४ तास लागतात. त्यामध्ये पृथ्वीचा अर्धा भाग (जो सूर्याकडे तोंड करून राहतो) १२ तासासाठी दिवस अनुभवतो. तर त्याच वेळेस उरलेला अर्धा भाग (जो सूर्याच्या विरुद्ध दिशेला असतो) रात्र अनुभवतो. तर पुढील बारा तासासाठी ही स्थिती पूर्णपणे विरुद्ध होते. म्हणजेच पहिला अर्धा भाग रात्र अनुभवतो तर दुसरा अर्धा भाग दिवस अनुभवतो या सर्वांचे कारण आहे पृथ्वीचे परिवलन. चंद्राचा विचार केला तर चंद्राला एक परिवलन पूर्ण करण्यासाठी २७ दिवस (पृथ्वीवरील) लागतात म्हणजे चंद्रावरचा एक दिवस म्हणजे पृथ्वीवरील २७ दिवस. याचा अर्थ असा की चंद्रावरती १४ दिवस(पृथ्वीवरील) रात्र तर पुढचे १४ दिवस प्रकाश असतो.

चंद्राच्या परिभ्रमण आणि परिवलन या दोन्ही क्रियांसाठी समान दिवस (२७) लागतात यामुळेच आपल्याला चंद्राची एकच बाजू दिसते आणि दुसरी बाजू कायम पृथ्वीच्या विरुद्ध दिशेला राहते.

४) कक्षा: आपल्याला अनेकदा प्रश्न पडतो की चंद्र पृथ्वीभोवती का फिरतोय तो तिथून निघून का जात नाही.तर याचे कारण आहे कक्षा. कक्षा म्हणजे ग्रहांचा किंवा उपग्रहांचा एखाद्या ताऱ्याभोवती किंवा ग्रहाभोवती फिरण्याचा मार्ग. आता या कक्षा तयार कशा होतात? तर याचे कारण आहे गुरुत्वाकर्षण. ज्या अंतरावर उपग्रहांचा पृथ्वीपासुन बाहेर जाण्याचा वेग आणि पृथ्वीचे गुरुत्वाकर्षण समांतर होते, त्या अंतरावर त्या उपग्रहाची कक्षा तयार होते. उदाहरणार्थ जवळपास ३ लाख ८४ हजार ४००किलोमीटर अंतरावरती चंद्राचा पृथ्वीपासून बाहेर जाण्याचा वेग आणि पृथ्वीचे गुरुत्वाकर्षण समांतर होते आणि तिथे चंद्राची कक्षा तयार होते आणि चंद्र दूर जाण्याऐवजी पृथ्वीभोवतीच फिरत राहतो.

(कक्षा)

५) पौर्णिमा, अमावास्या आणि चंद्र ग्रहण: या तिन्ही क्रिया सुर्य, चंद्र आणि पृथ्वी यांच्या स्थानांवर अवलंबून असतात. इथे हे लक्षात घेण्याची गरज आहे की चंद्राला स्वतःचा प्रकाश नाही तो फक्त आरशाचे काम करत आहे म्हणजेच सूर्याचा प्रकाश किंवा सूर्यकिरण तो पृथ्वीकडे परावर्तित (reflect)करत असतो.जर चंद्राला स्वतःचा प्रकाश असता तर आपल्याला कधीच अमावस्या दिसली नसती. 

ज्यावेळेस सूर्य पृथ्वी चंद्र हे एका नंतर एक असतात तेव्हा पौर्णिमा(full moon )असते, कारण या वेळेस चंद्राचा जो पृष्ठभाग सूर्याच्या दिशेने असतो तोच पृष्ठभाग पृथ्वीकडील बाजूस असतो त्यामुळे आपल्याला गोलाकार चंद्र दिसतो आणि त्यालाच आपण पौर्णिमा (full moon) म्हणतो. ज्या वेळेस सुर्य चंद्र आणि पृथ्वी अशी स्थिती असते त्यावेळेस अमावस्या असते .कारण या वेळेस चंद्राचा जो पृष्ठभाग सुर्याच्या दिशेने असतो, तो पृथ्वीच्या विरुद्ध दिशेस असतो आणि त्यामुळे पृथ्वीवरून आपल्याला चंद्र दिसत नाही. इथे एक गोष्ट महत्वाची आहे ती म्हणजे जरी सूर्य पृथ्वी चंद्र एकानंतर एक असे येत असेले तरी ते समांतर रेषेत नसतात. कारण चंद्राची कक्षा/(orbital plane)ही पृथ्वीच्या कक्षेच्या/(orbital plane) तुलनेत ५ अंशानी झुकलेली आहे. आणि त्यामुळे पृथ्वीची सावली चंद्रावर पडत नाही आणि चंद्र चमकताना दिसतो. या व्यतिरिक्त वर्षातून एक दोन वेळेस अशी स्थिती निर्माण होते ज्यावेळेस सूर्य ,पृथ्वी, चंद्र एकाच रेषेत असतात आणि या वेळेस पृथ्वीची सावली चंद्रावरती पडते आणि त्यामुळे चंद्रग्रहण(Lunar Eclipse) बघायला मिळते.

(चंद्रग्रहण)

६) वातावरण आणि पृष्ठभाग: चंद्रावरती पृथ्वी सारखे वातावरण नाहीच. त्यामुळे ज्यावेळेस अंतराळवीर चंद्रावरती जातात त्यावेळेस त्यांना सोबत ऑक्सिजन घेऊन जावा लागतो. वातावरण नसल्यामुळे ज्यावेळेस चंद्रावरती दिवस असतो त्यावेळेस तेथील तापमान १३०° सेल्सिअस पर्यंत जाऊ शकते तर ज्यावेळेस रात्र असते त्यावेळेस तेथील तापमान -१८०°सेल्सिअस पर्यंत सुद्धा जाऊ शकते. 

पृथ्वीच्या तुलनेत चंद्राचे गुरुत्वाकर्षण हे खूप कमी आहे (पृथ्वीच्या १/६ गुरुत्वाकर्षणाएवढेच).  त्यामुळे आपण अनेकदा व्हिडिओमध्ये पाहतो की अंतराळवीर तिथे चालताना देखील उड्या मारत असल्यासारखे दिसतात. परंतु हे गुरुत्वाकर्षण खुप कमीही नाही कारण या मुळेच पृथ्वीवरील समुद्रात भरती आणि ओहोटी येते.

चंद्राचा पृष्ठभाग खडक, धूळ ,माती यांनी आच्छादलेला आहे. या पृष्ठभागावरती खूप मोठ्या प्रमाणात भले मोठे खड्डे(craters) आहेत. त्यामुळे चंद्राचा पृष्हाठभाग  खूप ओबडधोबड आहे. जसे पृथ्वीला उत्तर ध्रुव आणि दक्षिण ध्रुव आहे, तसेच चंद्राला पण आहेत. यामधील उत्तर ध्रुवापेक्षा दक्षिण ध्रुव हे खूप ओबडधोबड व खड्ड्यांनी भरलेले आहे. चंद्रावरती पृथ्वी सारखे पाणी नाही परंतु पाण्याचे अवशेष आढळून आलेले आहेत. जास्त प्रमाणात असे मानले जाते की हे पाणी बर्फाच्या रूपामध्ये या भल्या मोठ्या प्रकाश विरहित खड्ड्यांमध्ये असू शकते.

आपण जेव्हा चंद्राकडे बघतो त्यावेळेस चंद्राचा सगळा भाग हा पांढरा दिसत नाही ,काही भाग काळापण दिसतो आणि त्यामुळे आपल्याला काही चित्रे बनल्यासारखी दिसतात जसे ससा, हरिण इ. हि चित्रे/भाग खरंतर हे भले मोठे खड्डे आहेत जिथून प्रकाश पृथ्वीकडे येत नाही आणि त्यामुळे ते काळे दिसतात.

(चंद्राचा पृष्ठभाग).