शुभांशु शुक्लांचा चमू अंतराळात कोणते प्रयोग करेल? आपल्यासाठी ते का महत्त्वाचे?

मानवाची पहिली गरज म्हणजे प्राणवायू. ग्रुप कॅप्टन शुभांशु शुक्ला ज्या प्रयोगांत सहभागी होणार आहेत, त्यापैकी महत्त्वाचा प्रयोग आहे सायनोबॅक्टेरिया या जीवाणूवरचा. हा एकपेशीय जीवाणू सकल जीवसृष्टीवर पूर्वापार प्रचंड उपकार करत आला आहे. यांची खासियत अशी की, ते वनस्पतींप्रमाणेच प्रकाशसंश्लेषण करू शकतात. सूर्यप्रकाशाच्या साहाय्याने कार्बनडाय ऑक्साइड आणि पाण्याचे रूपांतर ते अन्नात करतात. या प्रक्रियेत प्राणवायूची निर्मिती होते. सुमारे दोन अब्ज ४० कोटी वर्षांपूर्वी याच जीवाणूंमुळे पृथ्वीवर प्रचंड मोठ्या प्रमाणात ऑक्सिजनची निर्मिती झाल्याचे सिद्ध झाले आहे. ओझोन थराच्या निर्मितीत आणि एकंदर जीवसृष्टीच्या विकासातही या जीवाणूंची भूमिका महत्त्वाची ठरली. दीर्घकालीन अंतराळ प्रवासात मानवाला प्राणवायूचा पुरवठा करण्यासाठी हे जीवाणू उपयुक्त ठरतील का, याचा शोध सध्या घेतला जात आहे.

अंतराळ स्थानक पृथ्वीपासून साधारण अडीचशे मैल अंतरावरील कक्षेत प्रदक्षिणा घालते. तिथल्या सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षणाला सायनोबॅक्टेरिया कसे प्रतिसाद देतात आणि भविष्यातील मानवी अंतराळ मोहिमांत ऑक्सिजन निर्मितीसाठी या जीवाणूंचा वापर केला जाऊ शकतो का, यावर अ‍ॅक्सिअम-४मध्ये अभ्यास केला जाईल.

शुभांशु यांनी अंतराळात सायनोबॅक्टेरियाबरोबरच टार्डिग्रेड्स नावाने ओळखले जाणारे सूक्ष्मजीवही नेले आहेत. टार्डिग्रेड्स अतिशय प्रतिकूल परिस्थितीतही तगून राहणारे जीव म्हणून ओळखले जातात. आठ पाय आणि पायांच्या टोकाला पंजासारखी रचना असलेल्या या प्राण्यांचे शरीर एखाद्या सूक्ष्म अस्वलासारखे भासते. त्यामुळे त्यांना वॉटर बेअरही म्हटले जाते. हे जीव टोकाच्या तापमानात, पाण्याशिवाय, प्रचंड दाबाखाली, किरणोत्सारात, निर्वात पोकळीत अशा कोणत्याही परिस्थितीत तगून राहू शकतात. प्रतिकूल वातावरणात ते सुप्तावस्थेत जातात. त्यांची चयापचय क्रिया जवळपास बंद होते. ही तगून राहण्याची क्षमता त्यांना कोणत्या घटकांमुळे प्राप्त होते, याचा अभ्यास या मोहिमेत करण्यात येणार आहे. टार्डिग्रेड्सना यापूर्वीही तीनदा अंतराळात पाठवण्यात आले आहे. त्यांच्या वर्तनाचा अभ्यास भविष्यातील अंतराळ मोहिमांत मानवाची तगून राहण्याची क्षमता वाढविण्यासाठी उपयुक्त ठरू शकतो का याचा वेध शास्त्रज्ञ घेत आहेत. जैवतंत्रज्ञानाच्या अभ्यासातही या संशोधनामुळे मोलाचा हातभार लागू शकतो.

मानवाची दुसरी गरज म्हणजे अन्न या मोहिमेतील अवकाशवीर मायक्रो अल्गी म्हणजेच शैवालावर प्रयोग करणार आहेत. त्यासाठी त्यांनी शैवालाच्या तीन प्रजाती अंतराळ स्थानकात नेल्या आहेत. तेथील सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षणात त्यांच्यात कोणते जनुकीय बदल होतात, त्यांच्या वाढीवर काय परिणाम होतात, याची निरीक्षणे नोंदविली जातील. अंतराळ संशोधनात शैवालाने अतिशय महत्त्वाचे स्थान प्राप्त केले. त्याचे पहिले आणि अतिशय स्वाभाविक कारण म्हणजे शैवाल प्रकाशसंश्लेषणातून ऑक्सिजनची निर्मिती करू शकते. पण त्यापलीकडे जाऊन ते अतिशय पौष्टिक अन्न ठरू शकते. अंतराळ मोहिमांत यानाचे वजन जेवढे अधिक तेवढे इंधन अधिक आणि तेवढा खर्च अधिक असे स्पष्ट गणित असते. त्यामुळे प्रत्येक घटकाचे वजन कमीत कमी ठेवण्याचा प्रयत्न केला जाते. अंतराळात शेवाळ वाढवणे शक्य झाल्यास फार मोठ्या प्रमाणात अन्न नेण्याची गरज भासणार नाही. शिवाय शेवाळ जल आणि वायू शुद्धिकरणास, जैविक कचऱ्याच्या विघटनास, विकिरणापासून संरक्षक कवच म्हणून आणि वेळ पडल्यास जैव इंधन म्हणूनही उपयुक्त ठरू शकते. त्यामुळे या मोहिमेत त्याच्या वर्तनाच्या नोंदी केल्या जाणार आहेत.

अंतराळ प्रवासाचा धान्याच्या बियाणांवर, त्यांच्या अंकुरण प्रक्रियेवर काय परिणाम होतो, याचा अभ्यासही करण्यात येणार आहे. केरळ कृषिविद्यापीठाने यासाठी ड्रॅगन अंतराळ कुपीतून सहा धान्यांची बिजे पाठविली आहेत. अंतराळात नेलेली बिजे नंतर पृथ्वीवर आणून पेरली जातील. त्या बियाणांपासून उगवलेल्या रोपांच्या बिया पुन्हा पुन्हा पेरल्या जातील आणि पिढीगणिक त्यांच्या उगवण क्षमतेवर, जनुकीय रचनेवर, पोषणमूल्यांवर कोणते परिणाम झाले आहेत, याचा अभ्यास केला जाईल. भविष्यातील मोहिमांत अंतराळातच धान्य पिकविण्याचे उद्दीष्ट कशाप्रकारे साध्य करता येईल, याचा अभ्यास करणे हा या प्रयोगामागचा उद्देश आहे.

अंतराळ प्रवासाचे मानवी शरीरावर अनेक विपरित होतात. हे परिणाम सौम्य ठेवण्यासाठी काय करता येईल, यावर अंतराळ स्थानकात सतत प्रयोग सुरू असतात. अंतराळवीर पृथ्वीवर परतल्यानंतर अनेकदा त्यांना सरळ उभेही राहता येत नाही. तब्बल साडेनऊ महिने अंतराळ स्थानकात अडकून पडलेल्या सुनिता विल्यम्स यांच्या पाठीचे आणि पायांचे स्नायू अतिशय कमकुवत झाले होते. यामागची कारणे शोधून काढण्यासाठी आणि त्यानुसार उपचार पद्धती विकसित करण्यासाठीही अ‍ॅक्सिअम-४ अंतर्गत प्रयोग करण्यात येणार आहेत. इन्स्टिट्युट ऑफ स्टेम सेल सायन्स अँड रिजनरेटिव्ह मेडिसिन्स हे प्रयोग करत आहे. भविष्यात स्नायूंसंबंधित आजार आणि वृद्धत्वात मागे लागणारी दुखणी सुसह्य करणाऱ्या उपचार पद्धतींत यामुळे सुधारणा होऊ शकतात. प्रदीर्घ काळ अंतराळात राहणाऱ्यांच्या रक्ताभिसरणावर जे परिणाम होतात, साधारण तसेच परिणाम दीर्घकाळ अंथरुणाला खिळलेल्या रुग्णाच्या आरोग्यावरही झालेले असतात. त्यामुळे हे संशोधन पृथ्वीवरील उपचारांमध्येही सुधारणा घडवून शकते.

अंतराळात रक्तातील शर्करेचे प्रमाण नियंत्रणात ठेवणे कठीण असते. साहजिकच मधुमेही व्यक्ती अंतराळ प्रवासास अपात्र ठरते. अ‍ॅक्सिअम-४ मोहिमेत या संदर्भातील अभ्यासासाठी अंतराळवीरांपैकी एकजण स्थानकातील वास्तव्याच्या काळात कंटिन्युअस ग्लुकोज मीटर घालून वावरणार असून त्याची रिडिंग्ज पृथ्वीवरील केंद्रात नोंदवली जातील. तसेच त्याच्या रक्ताचे नमुनेही घेतले जातील. पृथ्वीवर परतल्यानंतर हे नमुने अभ्यासले जातील. ग्लुकोज मीटरची रिडिंग्ज आणि रक्त नमुन्यांचे अहवाल यांची तुलना करून पाहण्यात येईल. मोहिमेत दोन इन्शुलिन पेन नेण्यात आले असून त्यापैकी एक रेफ्रिजरेट केला जाईल, तर दुसरा तिथल्या सामान्य तापमानात ठेवण्यात येईल आणि सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षणातही ते उत्तम कार्य करू शकतात का, हे तपासण्यात येईल.

या पूर्वीच्या संशोधनांतून हे सिद्ध झाले आहे की कॅन्सर संबंधित स्टेम सेल्सची गुरुत्वाकर्षणरहित वातावरणात अधिक वेगाने पुनर्निर्मिती होऊ शकते आणि उपचारांना प्रतिसाद देण्याचे प्रमाण कमी होऊ शकते. त्यासंदर्भात आणि मुख्यत्वे स्तनांच्या कर्करोगासंदर्भातही या मोहिमेत संशोधन केले जाईल.

सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षणाच्या मानवी मनावरील परिणामांचा मोहिमेत अभ्यास केला जाणार आहे. तेथे संगणक वापरासंदर्भातील मानवी वर्तनात काय बदल होतो, अशा वातावरणाचे डोळ्यांच्या हालचालींवर कोणते परिणाम होतात, हे जाणून घेतले जाईल.

या मोहिमेतील प्रत्येक अंतराळवीराच्या प्रवासाचा खर्च संबंधित देशाने उचलला आहे. एरवी अंतराळयानाचे टेक ऑफ पाहून कौतुकाने टाळ्या वाजवणारे या प्रवासाच्या खर्चाचे आकडे समोर आले की लगेच टीकेचा सूर लावतात. देशातल्या समस्या सोडवता येत नाहीत आणि निघाले चंद्रावर स्वारी करायला, अशा छापाच्या प्रतिक्रिया व्यक्त होतात. पण अंतराळ संशोधन हे अशा संकुचित विचारांच्या खूप पलीकडे जाणारे प्रकरण आहे. हजारो मैल दूरवर जाणाऱ्या या मोहिमांनी पृथ्वीतलावरचे आयुष्य सुसह्य, समृद्ध आणि वेगवान करण्यात प्रचंड हातभार लावला आहे. शुभांशु शुक्लांची ही भरारी भारतासाठी अत्यंत महत्त्वाची यासाठी की गगनयान या भारताच्या पहिल्या मानवी अंतराळ मोहिमेसाठी निवड झालेल्या अंतराळवीरांत शुभांशु यांचाही समावेश आहे. अ‍ॅक्सिअम- ४चा अनुभव त्यावेळी अतिशय उपयुक्त ठरेल. शिवाय अ‍ॅक्सिअमचे खासगी अंतराळ स्थानक स्थापन करण्याच्या दृष्टीनेही या मोहिमेत प्रयत्न केले जाणार आहेत. हे स्थानक पहिले व्यावसायिक अंतराळ स्थानक ठरेल. या प्रक्रियेचा अनुभवही शुभांशु यांना गाठीशी बांधता येईल. भविष्यात भारताला स्वतःचे अंतराळस्थानक स्थापन करताना हा अनुभव मोलाचा ठरू शकतो.

vijaya.jangle@expressindia.com