आकाशातले हेर

आकाशातले हेर

विज्ञानाची निरंतर होणारी प्रगती ही दूरदृष्टीच्या व स्वप्नाळू मनोवृत्तीच्या लोकांची देणगी आहे. हे लोक खुप आधीच पुढे होणाऱ्या प्रगतीचा मागोवा घेऊन यशाची पायाभरणी करून ठेवतात. पहिलं विमान उडूनच ज्यावेळी फक्त १५ वर्ष झाली होती त्यावेळी म्हणजे १९२८ साली भविष्यात विमान इंधन न घेताच दूरवरून पुरविल्या जाणाऱ्या ऊर्जेच्या सहाय्यानेच आकाशमार्गी होतील असं जर कुणी म्हटलं असतं तर तो चेष्टेचा विषय ठरला असता, पण आपलं हे मत धैर्याने मांडणारा एक माणूस त्यावेळी होता. तो म्हणजे प्रसिद्ध भौतिकशास्त्रज्ञ निकोला टेस्ला. निकोला टेस्लाचं हे स्वप्न प्रत्यक्षात यायच्या मार्गावर आहे. त्या दृष्टीने चाललेल्या संशोधनाचा आढावा आपण येथे घेऊ.

हे संशोधन दोन वेगवेगळ्या दिशांनी गेलं असलं तरी त्याचं लक्ष्य मात्र एकच आहे. प्रयोगांचे काळही वेगवेगळे आहेत. पहिला प्रयोग झालाय तो १९८७ साली तर दुसरा अलीकडच्या काळात २००३ साली. २००३ साली करण्यात आलेला प्रयोग हा अमेरिकेतील हन्टस्विल शहरात असलेल्या नासाच्या मार्शल स्पेस फ्लाईट सेंटरमधील शास्त्रज्ञांनी केला होता. प्रयोगासाठी अगदी छोटं, दीड मीटर पंख असलेलं, ३०० ग्रॅम वजनाचं बाल्सा लाकडाचा सांगाडा व त्या सांगाड्यावर पारदर्शक मायलर प्लास्टिकचं आवरण घालून तयार करण्यात आलेलं छोटं विमान वापरण्यात आलं. विमानाचा प्रॉपेलर फिरविण्यासाठी छोटी विद्युत मोटार तसेच विमानाच्या पोटाला सौर विद्युत घट चिकटविण्यात आले होते. प्रयोग मोठ्या आकाराच्या बंदिस्त हँगर-मध्ये करण्यात आला. यांत्रिक गोफणीद्वारे विमान प्रथम हवेत उडविण्यात आलं. त्यावेळी विमानाची मोटर बंद होती. विमान थोड्या उंचीवर पोहोचल्यावर विमानाच्या पोटाशी असलेल्या विद्युत घटांवर लेसर किरणांचा मारा करण्यात आला. परिणामी विमानाचा प्रॉपलर फिरायला लागून विमान हवेतून पुढे जायला लागलं. बराच वेळ विमान असं फिरतं ठेवून मग त्यावरचा लेसर किरणांचा मारा थांबविण्यात आला. त्यानंतर विमान हळुवारपणे खाली उतरलं.

         

याआधी झालेला प्रयोग तसा मोठ्या प्रमाणावरचा व मोकळ्या हवेत झाला होता. त्यावेळी वापरण्यात आलेलं विमानाचं मॉडेल साडेचार मीटर म्हणजे जवळ जवळ १५ फूट लांबीचं SHARP-5 या नावाचं होतं. SHARP म्हणजेच Stationary High Altitude Relay Platform. प्रयोगाचं वर्ष होतं १९८७ व स्थळ होतं कॅनडाच्या ओटावा शहरानजिकचं एक मैदान. या विमानाला ०.६३ मीटर व्यासाचा प्रोपेलर बसविलेला असून तो फिरविण्यासाठी अर्धा हॉर्सपॉवरची- प्रॉपेलरला मिनिटाला १४०० गिरक्य घ्यायला लावणारी विद्युत मोटर बसविलेली होती. या विमानाचं उड्डाण सुरुवातीला विमानात बसविलेल्या निकेल-कॅड-मियम बॅटरीच्या सहाय्याने होणार होते. तिच्या सहाय्याने विमान १० मीटर उंचीपर्यंतचा प्रवास करणार होते. त्यानंतर मात्र विमानाच्या पोटावर मायक्रोवेव्हजचा मारा केला जाणार होता.

मायक्रोवेव्हजचा हा मारा विमानाच्या पोटावरील ४०० रेक्टेना अर्थात रेक्टिफायर अँटेनावर मारा करण्यासाठी साडेचार मीटर व्यासाची परवलय डिश अँटेना बसविलेली होती व तिच्या सहाय्याने १० किलोवॅट मायक्रोवेव्हचा मारा होत होता.

         

विमानाच्या कार्यात रेक्टेना महत्त्वाचे होते. विमानाच्या पंखाखाली, सांगाड्याखाली, मागच्या शेपटीखाली तसेच आणखी १.०६ मीटर व्यासाची चकती जोडून त्यावर जास्तीत जास्त रेक्टेना बसविण्याचा प्रयत्न करण्यात आला. चकती बसविण्याचा जास्त रेक्टेना सामावून घेणे तसेच विमानाला जास्त उचल मिळविण्यात मदत असा दुहेरी फायदा झाला. विमानात बसविलेले हे रेक्टेना म्हणजेच पूर्वी आपण वापरायचो त्या टेलिव्हिजनच्या यागी ॲण्टेनाचीच छोटी आवृत्ती मानता येईल. पण या रेक्टेनात फक्त एकच डायपोल असून इंग्रजी 'T' या आकाराच्या बारीक तांब्याच्या तारेपासून त्याची बांधणी केली होती. SHARP-5 च्या या रेक्टेनावर २.४५ गिगाहर्टझ् क्षमतेच्या शक्तिशाली मायक्रोवेव्हजचा मारा होत असल्याने रेक्टेनातून तीव्र अशा ०.२५ वॉटचा अल्टरनेटिंग करंट वाहू लागे. या प्रत्येक अॅण्टेनाला चार डायोड जोडलेले असून ते रेक्टीफायरचं काम करीत. त्यांचं काम ए.सी.चं डी.सी.त रुपांतर करणे. हाच डी.सी. प्रवाह मग प्रॉपेलरच्या मोटरीला पुरविला जात असे.

         

या सफल प्रयोगानंतर कॅनेडियन इंजिनीअरिंगना ४० मीटर लांब पंखांचं, ९ मीटर व्यासाच्या चकतीवर १० हजार रेक्टेना बसविलेलं - SHARP तयार करायचं होतं. हे पूर्ण आकाराचं SHARP विमान २१,३५० मीटर उंचीवरून ४ किलोमीटर व्यासाच्या वर्तुळात फिरत राहील तसेच त्यावर १८० किलोग्रॅम वजनाची साधनं ठेवण्याची, त्याचबरोबर साडेचार मीटर व्यासाच्या एकूण २६० मायक्रोवेव्ह अॅण्टेनांची साखळी जोडून या विमानाला ऊर्जा पुरवठा करण्याची योजना त्यांनी आखली होती. हे विमान जसजसं आकाशात वर्तुळाकार पुढे पुढे जात राहील त्याचप्रमाणे एकापाठोपाठ एक मायक्रोवेव्ह अॅण्टेना सुरू करून व आधीच्या बंद करून विमानाला होणारा ऊर्जा पुरवठा सातत्यपूर्ण राहील याची काळजीही या प्रकल्पात घेण्यात आली होती. हे सगळं जाळं कागदावरचं. पण प्रत्यक्षात संशोधनाचं गाडं अडलं होतं, ते मायक्रोवेव्हच्या शक्तिशाली ऊर्जास्त्रोतापाशी. मायक्रोवेव्हची कंपनसंख्या जेवढी जास्त तेवढीच त्याची शक्तीही जास्त. ही कंपनसंख्या २.४५ गिगाहर्टझपर्यंत वाढविण्यातच संशोधकांना यश आलं होतं. तेही चार वर्षांच्या संशोधनानंतर.२५ वर्षांपूर्वी मायक्रोवेव्हची निर्मिती करणारी शक्तिशाली ऑसिलेटर मॅग्नेट्रॉन ट्यूब तयार करणं हे एक तांत्रिक आव्हान होतं. हे आव्हान कॅनेडियन इंजिनीअरना पेलवलं नाही. त्याशिवाय प्रत्येक विमान बांधणीचा खर्च त्यावेळी २० लाख डॉलर इतका होता. देशभरात त्याचा उपयोग करायचा म्हणजे मोठ्या संख्येने ही विमानं लागणार होती. परिणामी खर्चही वाढणार होता. हा खर्चा उचलायची कॅनेडियन सरकारची तयारी नव्हती, मात्र आता अमेरिकन वैज्ञानिकांनी शक्तिशाली मॅग्नेट्रॉन ट्यूब तयार करण्यात आघाडी घेतली असून अमेरिकेतल्याच एन्डोसॅट' या कंपनीने ३४ गिगाहर्टझ क्षमतेच्या व १८ मीटर व्यासाच्या डीश अॅन्टेनासह मोठ्या आकाराचं शार्प विमान दर २४,४०० मीटर उंचीवर फिरतं ठेवण्याची योजना आखली आहे. अर्थात अजून या मॅग्नेट्रॉनची कार्यक्षमता वाढविण्याचे प्रयत्न होत असल्याने हा प्रयोग प्रत्यक्षात येण्यास अजून वेळ आहे. वेळ लागतो तितका लागू दे, पण आपण त्यांच्या फायद्याकडे जरूर लक्ष देऊया. पहिला उपयोग म्हणजे ही विमानं आकाशातले पहारेकरी किंवा अगदी हेरही ठरू शकतात. तसेच ही विमानं कार्यक्षम तसेच स्वस्तही ठरू शकतात. नाहीतर अशा कामांसाठी महागडी विमानं वापरावी लागतात व ती मर्यादित काळासाठी वापरता येतात. जमिनीवरील रडारची क्षमताही फक्त ८० किलोमीटर अंतरावरील हालचाली न्याहाळण्यापुरती मर्यादित असते तर शार्पची नजर ४८० किलोमीटर अंतरापर्यंत पोहोचू शकते. शार्पचा दुसरा उपयोग टेलिव्हिजन प्रसारणासाठी होऊ शकतो. तिसरा उपयोग आहे तो मोबाईल नेटवर्क उभं करण्यासाठी व चौथा उपयोग होऊ, शकतो तो रिमोट सेन्सिंगसाठी.

                                                                         

                                                                                © :- पंकज कालुवाला