चंद्रयान-3 (Chandrayaan-3): चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र में भारत की लैंडिंग और इसकी प्रणालियाँ

चंद्रयान-2 (Chandrayaan-2) 2019 में चंद्रमा तक पहुँचा था, लेकिन उसका लैंडर सुरक्षित नहीं उतर सका। चंद्रयान-3 उस कठिन चरण को पूरा करने का दूसरा प्रयास था।

तीन लक्ष्य क्या थे?

• उतरना: चंद्रमा पर सुरक्षित और धीरे से उतरकर दिखाना।
• रोवर चलाना: सतह पर रोवर चलाकर दिखाना।
• विज्ञान: चंद्रमा की सतह पर ही प्रयोग करना।

इसरो ने चंद्रमा के एक दिन तक काम करने की योजना बनाई थी। यह पृथ्वी के लगभग 14 दिनों के बराबर है।

चंद्रयान-2 में क्या गड़बड़ी हुई?

नासा (NASA) के अनुसार, सतह पर उतरने से कुछ समय पहले चंद्रयान-2 के लैंडर से इसरो का संपर्क टूट गया था। भारतीय समय के अनुसार, यह 7 सितंबर 2019 को हुआ था। लैंडर को ध्रुव से लगभग 600 km दूर एक स्थान पर उतरना था।

दक्षिणी ध्रुव के पास उतरने का लक्ष्य क्यों था?

मुख्य कारण वहाँ पानी की बर्फ होने की संभावना है। वैज्ञानिकों को लगता है कि ध्रुवों के पास हमेशा छाया में रहने वाले क्षेत्रों में बर्फ छिपी हो सकती है। ऐसे क्षेत्रों की निचली सतह तक सूरज की रोशनी कभी नहीं पहुँचती, इसलिए वे बेहद ठंडे रहते हैं।

• बर्फ: नासा के अनुसार, एक दल को 2018 में चंद्रमा की सतह पर पानी की बर्फ के पक्के प्रमाण मिले थे। दक्षिणी ध्रुव पर अधिकतर बर्फ गड्ढों में है।
• उतरने का स्थान: मुख्य स्थान लगभग 69.4 डिग्री दक्षिण अक्षांश पर था। यह दक्षिण का ऊँचा अक्षांश है, लेकिन स्वयं दक्षिणी ध्रुव नहीं है।
• नई खोजें: लैंडर ने इस क्षेत्र में पहली बार मौके पर मिट्टी का तापमान अलग-अलग गहराइयों पर मापा। रोवर के लेजर उपकरण ने वहाँ सल्फर की पुष्टि की। दोनों में से कोई भी नतीजा बर्फ के बारे में नहीं है।

यात्रा के प्रमुख पड़ाव किन तारीखों को आए?

रॉकेट ने 14 जुलाई 2023 को 14:35 IST (भारतीय मानक समय) पर उड़ान भरी। इसे श्रीहरिकोटा (Sriharikota) के दूसरे प्रक्षेपण स्थल से भेजा गया था। लैंडर 23 अगस्त 2023 को सतह पर उतरा। रोवर 24 अगस्त को बाहर निकला।

पाँच देशों ने ऐसा किया है: सोवियत संघ (Soviet Union), संयुक्त राज्य अमेरिका (United States), चीन, भारत और जापान। सॉफ्ट लैंडिंग का मतलब है कि यान बिना टूटे सतह पर उतरता है। दुर्घटनाग्रस्त होकर गिरना सॉफ्ट लैंडिंग नहीं माना जाता।

सबसे पहले कौन था?

• सोवियत संघ: लूना 9 (Luna 9) ने 3 फरवरी 1966 को पहली बार ऐसी लैंडिंग की, जिसमें यान सुरक्षित बचा रहा।
• संयुक्त राज्य अमेरिका: सर्वेयर 1 (Surveyor 1) ने 2 जून 1966 को पहली वास्तविक सॉफ्ट लैंडिंग की।
• चीन: चांग’ई-3 (Chang’e-3) ने 14 दिसंबर 2013 को चीन की पहली सॉफ्ट लैंडिंग की। इसके बाद चांग’ई-4 (Chang’e-4) 3 जनवरी 2019 को उतरा। यह चंद्रमा के पृथ्वी से न दिखने वाले हिस्से पर पहली सॉफ्ट लैंडिंग थी। यान वॉन कार्मान क्रेटर (Von Karman crater) में उतरा था।
• भारत: चंद्रयान-3 (Chandrayaan-3) 23 अगस्त 2023 को उतरा। भारत ऐसा करने वाला चौथा देश था।
• जापान: SLIM 20 जनवरी 2024 JST (19 जनवरी UTC) को उतरा। जापान ऐसा करने वाला पाँचवाँ देश था।

NASA पहली दो तारीखें बताता है। NASA चांग’ई-4 की लैंडिंग की तारीख भी बताता है और जापान को सॉफ्ट लैंडिंग करने वाला पाँचवाँ देश कहता है (SLIM पर NASA की जानकारी)। चीन के चंद्र अन्वेषण कार्यक्रम (China Lunar Exploration Programme) का डेटा केंद्र चांग’ई-3 की तारीख बताता है (NSSDC, चांग’ई-3 (Chang’e-3)).

अमेरिकी समय के अनुसार, अपोलो 11 (Apollo 11) ने 20 जुलाई 1969 को मनुष्यों को चंद्रमा पर उतारा। उस मानवयुक्त लैंडिंग की कहानी अलग है।

प्रधानमंत्री ने क्या कहा था?

26 अगस्त 2023 को उन्होंने ISRO की टीम से कहा कि भारत चंद्रमा की सतह को छूने वाला चौथा देश बन गया है।

क्या जापान के SLIM का उतरना लैंडिंग माना जाता है?

हाँ। SLIM 20 जनवरी 2024 JST को उतरा, जो UTC के अनुसार 19 जनवरी थी। यान उतरने के बाद झुका हुआ था और शुरुआत में उसके सौर सेल बिजली नहीं बना सके। इससे उसकी लैंडिंग अमान्य नहीं हो जाती। NASA जापान को सॉफ्ट लैंडिंग करने वाला पाँचवाँ देश कहता है। JAXA का कहना है कि सटीक स्थान पर उतरने की तकनीक का प्रदर्शन सफल रहा। 2023 में चौथे देश के रूप में भारत का स्थान बना हुआ है।

क्या भारत दक्षिणी ध्रुव पर उतरने वाला पहला देश था?

यह स्पष्ट नहीं है। ISRO के शब्दों में, सॉफ्ट लैंडिंग दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र के पास हुई थी। यह पाठ इससे आगे कोई दावा नहीं करता।

वह रॉकेट से अंतरिक्ष में गया। फिर उसकी कक्षा चरणों में बढ़ाई गई और अंत में लैंडर को सतह पर उतारा गया। यान के तीन हिस्से मिलकर काम करते थे।

तीन मॉड्यूल कौन-से थे?

• प्रणोदन मॉड्यूल (Propulsion module): 2,148 kg। यह लैंडर को 100 km की वृत्ताकार ध्रुवीय कक्षा तक ले गया।
• लैंडर मॉड्यूल (Lander module): 1,752 kg, जिसमें 26 kg का रोवर शामिल था। इसका नाम विक्रम (Vikram) है।
• रोवर (Rover): 26 kg। इसका नाम प्रज्ञान (Pragyan) है।
• कुल: लगभग 3,900 kg।

प्रणोदन मॉड्यूल में एक वैज्ञानिक उपकरण SHAPE (Spectro-polarimetry of HAbitable Planet Earth) भी था। यह निकट-अवरक्त प्रकाश में पृथ्वी का अध्ययन करता है।

कक्षा कैसे बढ़ाई गई?

कक्षा चरणों में बढ़ी, जैसे कोई सर्पिल धीरे-धीरे बाहर की ओर फैलता है। ISRO ने बार-बार कक्षा बढ़ाई।

• 15 जुलाई: 41,762 × 173 km।
• 1 अगस्त: यान 288 × 369,328 km की कक्षा से पृथ्वी छोड़कर चंद्रमा की ओर रवाना हुआ।
• 5 अगस्त: यान 164 × 18,074 km की चंद्र कक्षा में पहुँचा।
• 16 अगस्त: 153 गुणा 163 km की लगभग वृत्ताकार कक्षा।

लैंडर कब अलग हुआ?

विक्रम (Vikram) 17 अगस्त 2023 को प्रणोदन मॉड्यूल से अलग हुआ। 20 अगस्त को कक्षा 25 गुणा 134 km की थी। तब ISRO को उम्मीद थी कि इंजन की मदद से उतरने की प्रक्रिया 23 अगस्त को लगभग 17:45 IST पर शुरू होगी।

उसने ऐसे इंजनों से अपनी गति घटाई जिनका धक्का कम या ज्यादा किया जा सकता था। सुरक्षित जगह चुनने के लिए उसने सेंसर और कैमरों का इस्तेमाल किया। आखिरी कुछ मिनट सबसे कठिन होते हैं। विक्रम को कक्षा में घूमने की अपनी गति घटाकर लगभग शून्य करनी थी।

उसमें कौन-कौन से उपकरण थे?

• इंजन: चार इंजन, प्रत्येक 800 N का, जिनका धक्का कम या ज्यादा किया जा सकता था।
• थ्रस्टर: आठ, प्रत्येक 58 N का।
• सेंसर: लेजर और रेडियो से ऊँचाई मापने वाले उपकरण तथा लेजर डॉप्लर वेगमापी।
• कैमरे: ऐसे कैमरे जो खतरों को पहचानकर उनसे बचने के लिए दिशा तय करते हैं।

धक्का नियंत्रित करने वाले इंजन का मतलब है कि उड़ान के दौरान उसका धक्का कम या ज्यादा किया जा सकता है। इससे लैंडर धीरे-धीरे अपनी गति घटा सकता है।

सतह छूते समय कौन-सी सीमाएँ तय थीं?

• ऊर्ध्वाधर गति: 2 m/s या उससे कम।
• बगल की ओर गति: 0.5 m/s या उससे कम।
• ढलान: 12 डिग्री या उससे कम।

ISRO ने इंजन चालू किए बिना होने वाले परीक्षण के लिए हेलीकॉप्टर पर प्रणाली की जाँच की। इंजन चालू करके होने वाले परीक्षण के लिए टावर क्रेन का इस्तेमाल किया गया।

लक्ष्य स्थान कहाँ था?

मुख्य स्थान 4 km गुणा 2.4 km का एक आयताकार क्षेत्र था। इसका केंद्र 69.367621 S और 32.348126 E पर था। यह लगभग 69.37 S और 32.35 E है। लैंडर 23 अगस्त 2023 की शाम को सतह पर उतरा।

क्या रोवर का पृथ्वी से सीधा संपर्क था?

नहीं। रोवर केवल लैंडर से संपर्क करता था। चंद्रयान-2 (Chandrayaan-2) का ऑर्बिटर वैकल्पिक संचार माध्यम के रूप में तैयार था।

हर मॉड्यूल के अपने उपकरण थे। इन उपकरणों ने मिलकर चंद्रमा की सतह, उसके ऊपर के प्लाज्मा और पृथ्वी का अध्ययन किया।

लैंडर कौन-कौन से उपकरण ले गया था?

• RAMBHA-LP (Radio Anatomy of Moon Bound Hypersensitive ionosphere and Atmosphere, Langmuir Probe): सतह के पास मौजूद प्लाज्मा का अध्ययन करने वाला उपकरण।
• ChaSTE (Chandra’s Surface Thermophysical Experiment): ऊपरी मिट्टी में ऊष्मा कैसे फैलती है, यह मापने वाला उपकरण।
• ILSA (Instrument for Lunar Seismic Activity): जमीन के कंपन का पता लगाने वाला उपकरण।
• LRA (Laser Retroreflector Array): लेजर से दूरी मापने के लिए NASA का परावर्तक।

रोवर कौन-कौन से उपकरण ले गया था?

• LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscope): लेजर की मदद से चट्टान में मौजूद तत्वों का पता लगाने वाला उपकरण।
• APXS (Alpha Particle X-ray Spectrometer): एक एक्स-रे उपकरण जो मैग्नीशियम, एल्युमिनियम, सिलिकॉन, पोटैशियम, कैल्शियम, टाइटेनियम और लोहे का पता लगाता है.

ChaSTE कैसे काम करता है?

इसकी जाँच करने वाली छड़ सतह से 10 cm नीचे तक पहुँच सकती है। इसकी लंबाई में 10 तापमान सेंसर लगे हैं। इससे अलग-अलग गहराइयों पर तापमान का पता चलता है।

रोवर क्यों उपयोगी था?

रोवर उस जमीन की जाँच कर सकता था जहाँ लैंडर नहीं पहुँच सकता था।

इसने सल्फर और अन्य तत्वों का पता लगाया और ध्रुव के पास मिट्टी का तापमान दर्ज किया। नतीजे उतरने के बाद के दिनों में मिले। बाद के अध्ययनों से और जानकारी मिली।

पहले सप्ताह में क्या पता चला?

• 27 अगस्त: ChaSTE ने चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र में अलग-अलग गहराइयों पर तापमान की पहली जानकारी भेजी।
• 28 अगस्त: रोवर के LIBS ने सल्फर की पुष्टि की।
• 30 अगस्त: APXS ने मिट्टी में कम मात्रा में मौजूद तत्वों का पता लगाया।

ISRO सल्फर की खोज का श्रेय रोवर के LIBS उपकरण को देता है।

रोवर कितनी दूर चला?

ISRO की 23 अगस्त 2024 की विज्ञप्ति के अनुसार, रोवर लगभग 101 m चला। शोधकर्ता ISRO के पोर्टल पर इन आँकड़ों का उपयोग कर सकते हैं।

क्या यह किसी गड्ढे के अंदर उतरा था?

हाँ, एक दबे हुए गड्ढे के अंदर। PRL और ISRO के वैज्ञानिकों के एक अध्ययन से पता चला कि यह स्थान एक पुराने गड्ढे के भीतर है। यह लगभग 160 km चौड़ा और 4.4 km गहरा है। मलबे की परतों ने इसे भरकर उथला कर दिया है।

बड़े बेसिन की तुलना में यह स्थान कहाँ है?

यह दक्षिणी ध्रुव-ऐटकेन बेसिन (South Pole-Aitken basin) के किनारे से लगभग 350 km दूर है।

• दक्षिणी ध्रुव-ऐटकेन बेसिन (South Pole-Aitken basin): चंद्रमा का सबसे बड़ा और सबसे पुराना बेसिन।
• दूरी: यह स्थान बेसिन के किनारे से लगभग 350 km दूर है।
• टक्कर से निकला मलबा (Ejecta): इस बेसिन से निकले पदार्थ की लगभग 1,400 m मोटी परत यहाँ जमा हुई। 11 अन्य बेसिनों से निकले पदार्थ की लगभग 580 m मोटी परत भी जमा हुई।

क्या यह स्थान ध्रुव के पास है?

यह ध्रुव के काफी पास है, लेकिन ठीक ध्रुव पर नहीं है। NASA के अनुसार, यह ध्रुव से लगभग 600 km दूर है। NASA के लूनर रिकॉनिसेंस ऑर्बिटर (Lunar Reconnaissance Orbiter) ने उतरने के चार दिन बाद इस स्थान की तस्वीर ली। चमकीला घेरा उस जगह बना जहाँ रॉकेट से निकली गैसें चंद्रमा की ढीली सतही मिट्टी से टकराईं।

लैंडर और रोवर ने लगभग एक चंद्र दिवस तक काम किया। फिर लैंडर ने एक छोटी छलाँग लगाई, लंबे समय के लिए निष्क्रिय हुआ और बाद में चुपचाप एक नई भूमिका निभाने लगा।

छोटी छलाँग क्या थी?

2 सितंबर 2023 को विक्रम (Vikram) ने अपने इंजन फिर चालू किए। यह लगभग 50 cm ऊपर उठा और पास ही उतर गया। इसने बचे हुए ईंधन का उपयोग किया। ISRO इसे भविष्य में नमूने वापस लाने वाले अभियानों के लिए एक जरूरी क्षमता मानता है।

छोटी छलाँग के प्रयोग से क्या पता चला?

इंजन से निकली तेज गैसों ने ऊपर की कुछ सेंटीमीटर ढीली धूल हटा दी। ChaSTE ने इस बदलाव को मापा। मिट्टी की ऊपरी 2 से 6 cm परत चिपचिपी है और उसमें बहुत से छिद्र हैं। यह गर्मी को रोकने वाले कंबल की तरह काम कर सकती है।

क्या यान फिर से सक्रिय हुआ?

यान के दोबारा सक्रिय होने की कोई सूचना नहीं मिली है।

• 4 सितंबर 2023: ISRO ने लैंडर और रोवर को निष्क्रिय अवस्था (स्लीप मोड) में डाल दिया।
• लगभग 22 सितंबर: सूर्य की रोशनी फिर से पड़ने वाली थी। ISRO ने बताया कि वह उनसे संपर्क करने की कोशिश कर रहा था।
• नतीजा: ISRO के जिन पन्नों को पढ़ा गया, उनमें कोई जवाब मिलने का संकेत नहीं है।

लैंडर के दर्पण ने क्या काम किया?

इसे ध्रुव के पास दशकों तक एक स्थिर लेज़र निशान के रूप में काम करने के लिए बनाया गया है। LRA में कोनों वाले आठ छोटे परावर्तक हैं और इसका वजन लगभग 20 g है। NASA के लूनर रिकॉनिसेंस ऑर्बिटर (LRO) ने 12 दिसंबर 2023 को इससे लेज़र किरण परावर्तित कराई। ### प्रणोदन मॉड्यूल का क्या हुआ?

यह चंद्रमा की कक्षा से वापस पृथ्वी की कक्षा में आ गया। कक्षा बदलने का पहला कदम 9 अक्टूबर 2023 को उठाया गया। नवंबर 2023 में यह चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव से बाहर निकल गया। SHAPE पृथ्वी का अवलोकन जारी रखे हुए है।

सफलता के बाद स्थानों को नाम मिले, एक नया राष्ट्रीय दिवस घोषित हुआ और एक बड़ी योजना बनी।

शिव शक्ति बिंदु क्या है?

26 अगस्त 2023 को प्रधानमंत्री ने लैंडर के उतरने की जगह का नाम शिव शक्ति बिंदु (Shiv Shakti Point) रखा। उन्होंने चंद्रयान-2 वाली जगह का नाम तिरंगा बिंदु (Tiranga Point) रखा। मंत्रिमंडल के एक संकल्प में भी दोनों नाम दर्ज हैं। अमेरिका की नामावली में उतरने की जगह का नाम स्टैटियो शिव शक्ति (Statio Shiv Shakti) दर्ज है।

राष्ट्रीय अंतरिक्ष दिवस क्या है?

सरकार ने चंद्रमा पर उतरने की उपलब्धि के सम्मान में 23 अगस्त को राष्ट्रीय अंतरिक्ष दिवस घोषित किया। पहला राष्ट्रीय अंतरिक्ष दिवस 23 अगस्त 2024 को मनाया गया। इसका विषय था “चंद्रमा को छूते हुए जीवन को छूना: भारत की अंतरिक्ष गाथा”।

चंद्रयान-4 क्या है?

18 सितंबर 2024 को केंद्रीय मंत्रिमंडल ने इसे मंजूरी दी। यह तकनीक का प्रदर्शन करने वाला मिशन है। यान को चंद्रमा पर उतरना, नमूने इकट्ठा करना और पृथ्वी पर लौटना है।

• लागत: 2,104.06 करोड़ रुपये।
• समय: मंजूरी मिलने से 36 महीने।
• रॉकेट: LVM3 रॉकेट के दो प्रक्षेपण।
• बड़ी योजना: 2040 तक किसी भारतीय को चंद्रमा पर उतारना।

एक समाचार रिपोर्ट में इसे तिरुवनंतपुरम के VSSC में स्थित ऐसा केंद्र बताया गया है, जहाँ से दूर रहकर परीक्षण किए जाते हैं। UPSC ने इस केंद्र के बारे में प्रश्न पूछा था। ISRO के जिन पन्नों को पढ़ा गया, उनमें इसके बारे में बहुत कम जानकारी है।

रिपोर्ट में इस केंद्र के बारे में क्या बताया गया है?

एक समाचार रिपोर्ट में विक्रम साराभाई अंतरिक्ष केंद्र (VSSC) के तत्कालीन निदेशक एस. सोमनाथ (S. Somanath) का बयान दिया गया है। उन्होंने कहा कि ISRO ने तिरुवनंतपुरम के VSSC में एक वर्चुअल लॉन्च कंट्रोल सेंटर बनाया। इसकी मदद से टीमें दूर बैठकर श्रीहरिकोटा में रॉकेट की प्रणालियों का परीक्षण कर सकती हैं।

इसे क्यों बनाया गया?

कोविड-19 महामारी के दौरान यात्राएँ कम करने के लिए। ISRO चाहता था कि कम लोगों को श्रीहरिकोटा जाना पड़े। वास्तविक प्रक्षेपण नियंत्रण केंद्र श्रीहरिकोटा के मिशन कंट्रोल भवन में ही है। उसकी प्रणालियों की प्रतिकृति VSSC में बनाई गई है।

क्या इस केंद्र ने चंद्रयान-3 का प्रक्षेपण किया था?

उपलब्ध स्रोतों से ऐसा पता नहीं चलता। ISRO के जिन पन्नों को पढ़ा गया, उनमें चंद्रयान-3 के प्रक्षेपण में इस केंद्र की भूमिका नहीं बताई गई है। समाचार रिपोर्ट में भी उस मिशन का उल्लेख नहीं है। रिपोर्ट से केवल दूर बैठकर परीक्षण करने में केंद्र की भूमिका की पुष्टि होती है।

आसपास हुई घटनाओं के बारे में हमें क्या पता है?

PSLV-C49 ने 7 नवंबर 2020 को उड़ान भरी। बिज़नेस स्टैंडर्ड (Business Standard) ने इसे लॉकडाउन के बाद ISRO का पहला प्रक्षेपण बताया। ISRO के पृष्ठ पर उड़ान भरने का समय 1511 IST दिया गया है।

UPSC ने 2023 की मुख्य परीक्षा में चंद्रयान-3 (Chandrayaan-3) पर प्रश्न पूछा था। इस कार्ड में प्रश्न के शब्द, उत्तर की रूपरेखा और गलती की संभावनाएँ दी गई हैं।

पिछले प्रश्नपत्र में क्या पूछा गया था?

इसका उत्तर कैसे लिख सकते हैं?

• कार्य: चंद्रमा पर सुरक्षित और नियंत्रित ढंग से धीरे उतरना, यानी सॉफ्ट लैंडिंग करना।
• देश: सोवियत संघ (Soviet Union), संयुक्त राज्य अमेरिका (United States), चीन (China), भारत (India) और जापान (Japan)।
• उपप्रणालियाँ: प्रणोदन मॉड्यूल, लैंडर मॉड्यूल और रोवर, तथा उनके वैज्ञानिक उपकरण।
• केंद्र: VSSC से दूर बैठकर रॉकेट की प्रणालियों का परीक्षण करना।

किन बातों में गलती हो सकती है?

1. तिथियाँ। प्रक्षेपण 14 जुलाई 2023 को हुआ। चंद्रमा पर लैंडिंग 23 अगस्त 2023 को हुई।
2. छोटी छलाँग (Hop)। 2 सितंबर 2023 को लगभग 50 cm की छलाँग।
3. द्रव्यमान। 2,148 kg, 1,752 kg और 26 kg। कुल द्रव्यमान लगभग 3,900 kg है।
4. नाम। शिव शक्ति (Shiv Shakti) चंद्रयान-3 (Chandrayaan-3) से जुड़ा है। तिरंगा (Tiranga) चंद्रयान-2 (Chandrayaan-2) से जुड़ा है।
5. क्रम। प्रधानमंत्री के अनुसार, चंद्रमा को छूने वाला चौथा देश।
6. क्रेटर। लगभग 160 km चौड़ा और 4.4 km गहरा।
7. निष्क्रिय अवस्था (Sleep)। स्लीप मोड 4 सितंबर तक शुरू हो गया था, 2 सितंबर को नहीं।