एक आव्हान: स्पेस वॉक २.

स्पेस वॉक २.

वेगाव चा परिणाम त्यांच्यावर कसा होतो कारण साधं आकाश पाळण्यात बसल्यावर आकाश पाळण्याचा वेग बऱ्याच जणांना नकोसा वाटतो.

स्पेस वॉक दरम्यान यानाचा वेग अंतराळवीरांना समजतो का? 

स्पेस वॉक (EVA) दरम्यान अंतराळवीरांना यानाचा प्रचंड वेग थेट जाणवत नाही. आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानक (ISS) ताशी सुमारे २७,६०० किमी वेगाने पृथ्वीभोवती फिरत असते, तरीही अंतराळवीरांना स्थिर असल्यासारखेच वाटते.

 १. वेगाची जाणीव का होत नाही?

• हवेचा रोध नसणे: पृथ्वीवर गाडी किंवा आकाशपाळण्यात फिरताना आपल्याला वारा अंगावर येतो, ज्यामुळे वेगाची जाणीव होते. अंतराळात पोकळी (Vacuum) असल्याने तेथे हवा नसते, त्यामुळे वेगाचा कोणताही दबाव अंगावर जाणवत नाही.
• समान वेग: अंतराळयान, अंतराळवीर आणि त्यांच्या सभोवतालची प्रत्येक वस्तू एकाच वेगाने पुढे जात असते. जेव्हा सर्व गोष्टी एकाच गतीने जात असतात, तेव्हा सापेक्ष वेग (Relative Speed) शून्य वाटतो.
• त्वरण (Acceleration) नसणे: मानवी शरीराला 'स्थिर वेगाची' नाही, तर 'त्वरणाची' (वेगातील बदलाची) जाणीव होते. अंतराळात स्थिर वेगाने फिरताना कोणताच धक्का बसत नाही.

२. आकाशपाळण्याशी तुलना का करता येत नाही?

आकाशपाळण्यात बसल्यावर पोटात गोळा येणे किंवा भीती वाटण्याची दोन प्रमुख कारणे असतात:

1. दिशेचा आणि वेगाचा सतत बदल: आकाशपाळणा वर्तुळाकार फिरताना त्याचा वेग आणि दिशा सतत बदलते (Acceleration & Deceleration), ज्यामुळे आपल्या आतील कानातील समतोल बिघडतो.
2. गुरुत्वाकर्षण आणि हवेचा दाब: आकाशपाळणा वरून खाली येताना 'जी-फोर्स' (G-force) मध्ये बदल होतो.
3. अंतराळात मात्र अंतराळवीर सतत मुक्त पतनाच्या (Free Fall) स्थितीत असतात. तिथे कोणतीही हालचाल अचानक होत नाही किंवा वेगाचा झटका बसत नाही.

वेग कसा समजतो?

अंतराळवीरांना वेगाची जाणीव फक्त दृश्यास्पद (Visually) होते. जेव्हा ते खाली पृथ्वीकडे पाहतात, तेव्हा अवघ्या ४५ मिनिटांत दिवस आणि पुढील ४५ मिनिटांत रात्र होते. संपूर्ण खंड आणि महासागर त्यांच्या डोळ्यांसमोरून वेगाने सरकताना दिसतात.

थोडक्यात सांगायचे तर, ताशी हजारो किलोमीटरचा हा वेग त्यांना शारीरिकदृष्ट्या अजिबात त्रास देत नाही, तर तो फक्त डोळ्यांनी अनुभवता येतो.

स्पेस सूट चे वजन किती असते? 

नासाच्या (NASA) एका आधुनिक स्पेस सूटचे (EMU - Extravehicular Mobility Unit) पृथ्वीवरील वजन साधारण १३० ते १४५ किलोग्रॅम (सुमारे २८० ते ३०० पौंड) असते. यात अंतराळवीराच्या स्वतःच्या शरीराचे वजन समाविष्ट नसते.

स्पेस वॉक दरम्यान वजनात किती वाढ होते?

स्पेस वॉक दरम्यान वजनात वाढ होण्याऐवजी, वजन पूर्णपणे शून्य (0 kg) होते.

सूक्ष्म-गुरुत्वाकर्षण (Microgravity): अंतराळात (ISS वर) मुक्त पतनाची (Free fall) स्थिती असल्याने तिथे गुरुत्वाकर्षण प्रभावीपणे जाणवत नाही. त्यामुळे १४५ किलोचा स्पेस सूट घातल्यानंतरही अंतराळवीराला स्वतःच्या शरीरावर किंवा खांद्यावर कोणतेही वजन जाणवत नाही.

वजन शून्य, पण वस्तुमान (Mass) कायम: स्पेस सूटचे वजन शून्य झाले तरी त्याचे वस्तुमान (Mass) तेवढेच (१४५ किलो) राहते.

 वस्तुमानचा काय परिणाम होतो?

वजन नसले तरी वस्तुमानामुळे जडत्व (Inertia) कायम राहते. 

त्यामुळे अंतराळात हाताची हालचाल करणे, 

वळणे किंवा थांबणे यासाठी अंतराळवीराला थोडी कसरत करावी लागते. परंतु, खांद्यावर किंवा पाठीवर वजनाचा कोणताही भार पडत नाही.

स्पेस वॉक दरम्यान वजन विरहित अवस्था असताना दुरुस्तीचे प्रशिक्षण कसे घेतात?

स्पेस वॉक (EVA) दरम्यान वजनविरहित अवस्थेत (Microgravity) काम करणे अत्यंत आव्हानात्मक असते, कारण तिथे नट-बोल्ट फिरवताना न्यूटनच्या तिसऱ्या नियमानुसार (Action & Reaction) अंतराळवीर स्वतःच उलटा फिरू शकतो. यासाठी अंतराळवीरांना पृथ्वीवर वेगवेगळ्या टप्प्यांवर कडक प्रशिक्षण दिले जाते.

१. पाण्याखालील प्रशिक्षण (Neutral Buoyancy Laboratory - NBL)

प्रशिक्षणाचा हा सर्वात महत्त्वाचा भाग आहे. नासाकडे (NASA) एक प्रचंड मोठा स्विमिंग पूल आहे, ज्याला NBL म्हणतात.

तटस्थ प्लवता (Neutral Buoyancy): अंतराळवीरांना स्पेस सूट घालून पाण्यात उतरवले जाते. त्यांच्या सूटवर अशी वजने लावली जातात जेणेकरून ते पाण्यात वर तरंगणार नाहीत आणि तळाशीही बुडणार नाहीत. या स्थितीमुळे वजनविरहित असल्याचा हुबेहूब अनुभव मिळतो.

ISS ची हुबेहूब प्रतिकृती: या पूलमधे आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानकाची (ISS) प्रत्यक्ष आकाराची मॉडेल्स असतात. अंतराळवीर पाण्याखाली ७-८ तास राहून प्रत्यक्ष दुरुस्तीचे आणि साधनांच्या वापराचे सराव करतात.

२. पॅराबोलिक फ्लाईट्स (Zero-G Aircraft)

'व्होमिट कॉमेट' (Vomit Comet) नावाचे विशेष विमान एका विशिष्ट कोनात वर जाऊन अचानक खाली येते (Parabolic movement).

या दरम्यान विमानाच्या आत २५ ते ३० सेकंदांसाठी पूर्णपणे शून्य गुरुत्वाकर्षण (Zero-G) तयार होते.

या ३० सेकंदांत अंतराळवीर वजनविरहित स्थितीत हवेत कसे तरंगायचे आणि वस्तू कशा पकडायच्या याचा थेट अनुभव घेतात.

३. व्हर्च्युअल रिॲलिटी (VR) सिम्युलेटर

अंतराळवीर व्हर्च्युअल रिॲलिटी गॉगल्स आणि विशेष हॅप्टिक ग्लोव्हज (स्पर्श जाणवणारे हातमोजे) वापरतात.

या तंत्रज्ञानामुळे त्यांना स्पेस स्टेशनच्या बाहेर प्रत्यक्षात असल्याचा आभास होतो.

अंतराळात एखादे साधन पकडताना किंवा फिरवताना किती ताकद लावावी लागेल, याचा आभासी सराव VR द्वारे केला जातो.

४. विशेष पकड आणि अँकर्सचा (Foot Restraints) सराव

वजनविरहित अवस्थेत स्वतःला स्थिर ठेवल्याशिवाय दुरुस्ती करता येत नाही.

पाय अडकवणे: अंतराळवीर स्पेस स्टेशनच्या बाहेरील 'फूट रिस्ट्रेंट्स' (Foot Restraints) मध्ये आपले पाय घट्ट अडकवून उभे राहण्याचे कौशल्य शिकतात.

विशेष साधने: अंतराळात साधे स्क्रू ड्रायव्हर चालत नाहीत; तिथे कमी टॉर्क (Rotational force) असणारी विशेष पॉवर टूल्स आणि अँटी-ड्रॉप टेथर्स (दोऱ्याने बांधलेली साधने) वापरण्याचे प्रशिक्षण दिले जाते.

स्पेस वॉकदरम्यान अंतराळवीर दुरुस्तीसाठी कोणकोणती विशेष उपकरणे आणि साधने वापरतात?

स्पेस वॉक (EVA) दरम्यान साधी घरगुती साधने वापरता येत नाहीत, कारण वजनविरहित अवस्थेत साध्या पाना-पकडने बोल्ट फिरवल्यास बोल्ट ऐवजी अंतराळवीर स्वतःच गोल फिरू शकतो. त्यामुळे नासा (NASA) आणि इतर संस्थांनी खास अंतराळासाठी अत्यंत आधुनिक साधने विकसित केली आहेत:

१. पीस्टॉल ग्रिप टूल (Pistol Grip Tool - PGT)

हे अंतराळवीरांचे सर्वात महत्त्वाचे इलेक्ट्रिक कॉर्डलेस ड्रिल/ड्रायव्हर आहे.

वैशिष्ट्य: यात 'लो-टॉर्क' (Low Torque) तंत्रज्ञान असते. बोल्ट फिरवताना होणारा झटका (Recoil) अंतराळवीराच्या हातावर न येता हे साधन स्वतः सोशून घेते, ज्यामुळे अंतराळवीर हवेत फिरत नाही.

यात कॉम्प्युटर चिप असते, ज्याद्वारे बोल्ट किती जोरात आणि किती फेऱ्या फिरवायचा हे तंतोतंत सेट करता येते.

२. सेफ्टी टेथर्स आणि रिट्रॅक्टेबल टेथर्स (Safety & Tool Tethers)

सुरक्षा दोरी (Safety Tether): ही एक अतिशय दणकट ५५ फूट लांब स्टीलची केबल असते, जी अंतराळवीराला स्पेस स्टेशनशी घट्ट बांधून ठेवते.

टूल टेथर्स (Tool Tethers): अंतराळात हातातून सुटलेली कोणतीही वस्तू (नट, पाना, कॅमेरा) नेहमीसाठी अंतराळात हरवू शकते. त्यामुळे प्रत्येक लहान-मोठे साधन किंवा स्क्रू अंतराळवीराच्या सूटला किंवा टूल-बेल्टला मिनी-केबलने बांधलेला असतो.

३. बॉडी रेस्ट्रेंट टूल आणि एपीएफआर (APFR - Articulated Portable Foot Restraint)

अंतराळात काम करताना दोन्ही हात मोकळे राहणे गरजेचे असते.

एपीएफआर हे एका प्लॅटफॉर्मसारखे असते, जे रोबोटिक आर्मला किंवा स्पेस स्टेशनच्या बाहेरील भागाला जोडले जाते. अंतराळवीर आपले पाय यात घट्ट अडकवतात, ज्यामुळे त्यांना उभं राहून दोन्ही हातांनी दुरुस्ती करता येते.

४. व्हिसर आणि वर्क लाइट (Helmet Lights & Camera)

अंतराळात दर ४५ मिनिटांनी अंधार पडतो. दुरुस्तीच्या ठिकाणी पुरेसा प्रकाश राहण्यासाठी हेल्मेटवर एलईडी (LED) लाईट्स आणि एचडी कॅमेरे बसवलेले असतात. या कॅमेऱ्यांद्वारे खाली पृथ्वीवरील नियंत्रण कक्षातील (Mission Control) शास्त्रज्ञ थेट दुरुस्ती पाहू शकतात आणि मार्गदर्शन करतात.

५. कस्टमाइज्ड सोकेट्स आणि रॅचेट्स (Specialized Sockets)

स्पेस सूटचे हातमोजे (Gloves) खूप जाड असतात, ज्यामुळे लहान वस्तू पकडणे कठीण जाते.

यासाठी सर्व पाना-पकड, सोकेट्स आणि रॅचेट्सचे हँडल्स खूप मोठे बनवले जातात, जेणेकरून जाड हातमोजे घालूनही त्यांना पकडणे आणि चालवणे सोपे जाते.

स्पेस सूटमधील कूलिंग आणि लाईफ सपोर्ट सिस्टम (PLSS) कशी काम करते?

स्पेस सूटच्या पाठीवर असलेल्या बॅकपॅकला PLSS (Primary Life Support System) म्हणतात. हा एक प्रकारे अंतराळवीराचा पाठीवर पाळलेला छोटा "स्पेसशिप"च असतो. अंतराळात जिथे हवा, पाणी, वातावरण काहीच नसते, तिथे ७ ते ८ तास जिवंत राहण्यासाठी आणि काम करण्यासाठी हा एलसीएम/पीएलएसएस (PLSS) अत्यंत महत्त्वाचा घटक आहे.

१. कूलिंग सिस्टम (Liquid Cooling and Ventilation Garment - LCVG)

स्पेस सूटच्या आत प्रचंड उष्णता तयार होते — एक तर अंतराळवीराच्या स्वतःच्या शरीराची आणि दुसरी सूर्याच्या थेट पडणाऱ्या किरणांची (सूर्यासमोर तापमान १२५°C पर्यंत जाते). ही उष्णता बाहेर काढण्यासाठी:

पाण्याच्या नळ्यांचे जाळे: अंतराळवीर सूटच्या आत स्पॅन्डेक्स (Spandex) कापडाचा एक विशेष इनर-सूट घालतात. यात सुमारे ३०० फूट (९० मीटर) लांबीच्या अतिशय बारीक प्लास्टिकच्या नळ्या विणलेल्या असतात.

पाण्याचे अभिसरण: PLSS मधील पंपाद्वारे या नळ्यांमध्ये सतत थंड पाणी फिरवले जाते. हे पाणी अंतराळवीराच्या शरीरातील उष्णता शोषून घेते.

वॉटर सब्लिमेटर (Ice Sublimator): शरीराची उष्णता घेऊन आलेले पाणी थंड करण्यासाठी 'सब्लिमेशन' तंत्रज्ञानाचा वापर केला जातो. हे गरम पाणी अंतराळात पोकळीमध्ये (Vacuum) उघडणाऱ्या एका धातूच्या प्लेटवर सोडले जाते, जिथे पाण्याचा थेट बर्फ होतो आणि तो वाफेच्या रूपात अंतराळात उडून जातो. यामुळे आतील पाणी पुन्हा थंड होऊन वापरण्यासाठी तयार होते.

२. ऑक्सिजन आणि हवेचे दाबाचे नियंत्रण (Oxygen & Pressure Regulation)

ऑक्सिजन पुरवठा: PLSS मधील हाय-प्रेशर टँकमधून हेल्मेटमध्ये सतत शुद्ध ऑक्सिजन सोडला जातो.

कार्बन डायऑक्साइड (CO₂) फिल्टर: अंतराळवीर श्वास सोडताना बाहेर पडणारा CO₂ विषारी ठरू शकतो. यासाठी PLSS मध्ये लिथियम हायड्रॉक्साइड (Lithium Hydroxide / LiOH) किंवा कॅनिस्टर (Hydroxide canisters) असतात, जे हवेतील CO₂ शोषून घेतात आणि हवा पुन्हा शुद्ध करतात.

सूटमधील हवेचा दाब: अंतराळात दाब शून्य असतो. PLSS सूटच्या आत साधारण ४.३ psi (Pounds per square inch) एवढा सुरक्षित दाब राखतो, ज्यामुळे अंतराळवीराचे रक्त आणि अवयव सुरक्षित राहतात.

३. पाणी आणि लाईफ सपोर्ट सर्व्हिसेस (Hydration & Battery)

पिण्याचे पाणी (In-suit Drink Bag): अंतराळवीराला ७-८ तासांच्या कामात तहान लागल्यास सूटच्या आत पाण्याने भरलेली एक छोटी पिशवी (Drink Bag) आणि स्ट्रॉ असते.

इलेक्ट्रिक बॅटरी: PLSS मधील पंप, पंखे, संवादाचे रेडिओ (Radio) आणि सेन्सर्स चालवण्यासाठी एक शक्तिशाली लिक्विड-कूल्ड बॅटरी बसवलेली असते.

इमर्जन्सी ऑक्सिजन (SOMA): मुख्य ऑक्सिजन पुरवठ्यात काही बिघाड झाल्यास PLSS मध्ये अतिरिक्त ३० मिनिटांचा आणीबाणीचा ऑक्सिजन टँक (Secondary Oxygen Pack) दिलेला असतो.

स्पेस वॉक दरम्यान अंतराळवीर ७-८ तास शौच किंवा लघवी (Toilet) कशी करतात?

स्पेस वॉक (EVA) दरम्यान अंतराळवीरांना ७ ते ८ तास किंवा त्याहून अधिक काळ स्पेस सूटच्या आतच राहावे लागते. या काळात सूट काढणे पूर्णपणे अशक्य असल्यामुळे शौच आणि लघवीसाठी अतिशय सोपी परंतु प्रभावी व्यवस्था केलेली असते.

१. MAG - मॅक्सिमम ॲब्जॉर्बन्सी गारमेंट (Maximum Absorbency Garment)

अंतराळवीर स्पेस सूट घालण्यापूर्वी आतमध्ये एक विशेष प्रकारचे हाय-टेक डायपर घालतात, ज्याला शास्त्रीय भाषेत MAG म्हटले जाते.

सुपर-ॲब्जॉर्बंट पॉलिमर: हे डायपर सामान्य लहान मुलांच्या डायपरसारखेच दिसतात, परंतु त्यामध्ये सोडियम पॉलीॲक्रिलेट (Sodium Polyacrylate) नावाचे विशेष केमिकल/पॉलिमर असते.

प्रचंड क्षमता: हे मटेरियल स्वतःच्या वजनाच्या शेकडो पट द्रव (लघवी) काही सेकंदांत शोषून घेते आणि त्याचे घट्ट जेलमध्ये रूपांतर करते. यामुळे त्वचा कोरडी राहते आणि कोणताही संसर्ग (Infection) किंवा रॅशेस होत नाहीत.

२. खाण्यापिण्यावर नियंत्रण (Pre-spacewalk Diet)

स्पेस वॉकच्या १२ ते २४ तास आधी अंतराळवीर आपल्या आहारावर विशेष नियंत्रण ठेवतात:

लो-रेसिड्यू डाएट (Low-Residue Diet): स्पेस वॉकच्या आधी अंतराळवीर असे अन्न खातात ज्याने पोटात गॅस तयार होणार नाही आणि शौचास (Stool) कमीत कमी जावे लागेल.

कमी फायबरचे जेवण: जास्त फायबर असलेले अन्न टाळले जाते, जेणेकरून ७-८ तासांच्या काळात शौचास जाण्याची गरजच भासू नये.

३. स्वच्छता आणि दुर्गंधी नियंत्रण

दुर्गंधी रोखणे: डायपरमध्ये वापरलेले केमिकल दुर्गंधी पूर्णपणे शोषून घेते.

हवेचे सर्क्युलेशन: स्पेस सूटच्या लाईफ सपोर्ट सिस्टममधील (PLSS) हवेचा प्रवाह आणि कार्बन फिल्टर्स सूटच्या आतील हवा सतत स्वच्छ ठेवत असतात.

बहुतेक वेळा अंतराळवीर केवळ लघवीसाठीच या डायपरचा वापर करतात; शौचाची वेळ येऊ नये याची काळजी पूर्व-नियोजनाने (Pre-planning) घेतली जाते. स्पेस वॉक संपवून स्पेस स्टेशनच्या आत आल्यानंतरच ते हा डायपर काढतात आणि नष्ट करतात.