અંતરિક્ષ સ્ટેશન પરથી પૃથ્વીના વાતાવરણની અદ્ભુત નજારો અને ખગોળશાસ્ત્રની સફર

માનવજાત સદીઓથી રાત્રિના આકાશ તરફ નજર દોડાવીને તારાઓ અને બ્રહ્માંડના રહસ્યો ઉકેલવાનો પ્રયત્ન કરતી આવી છે. પરંતુ જ્યારે આ જ આકાશમાંથી પૃથ્વી તરફ જોવામાં આવે ત્યારે આપણું પોતાનું વાતાવરણ એક અદ્ભુત અને રહસ્યમય દુનિયા જેવું ભાસે છે. આંતરરાષ્ટ્રીય સ્પેસ સ્ટેશન (International Space Station - ISS) પરથી તાજેતરમાં ભારતીય અવકાશયાત્રી અને ભારતીય વાયુસેનાના ગ્રુપ કેપ્ટન શુભાંશુ શુક્લાએ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં થતી કુદરતી આતિશબાજીનો એક વિશિષ્ટ વીડિયો જાહેર કર્યો હતો. અંધકારમાં લપેટાયેલી પૃથ્વીના વાદળો વચ્ચે ચમકતી વીજળીના આ દ્રશ્યોએ વૈજ્ઞાનિકો અને સામાન્ય નાગરિકો બંનેનું ધ્યાન ખેંચ્યું છે.

ખગોળશાસ્ત્ર (Astronomy) મૂળભૂત રીતે પૃથ્વીના વાતાવરણની બહાર રહેલા અવકાશી પદાર્થો અને બ્રહ્માંડની ઘટનાઓનો અભ્યાસ કરે છે. જોકે, પૃથ્વીની નીચલી ભ્રમણકક્ષામાં સ્થિત પ્રયોગશાળાઓ હવે માત્ર બ્રહ્માંડના ઊંડાણોને જ નહીં, પરંતુ પૃથ્વીના પોતાના વાતાવરણીય ફેરફારો, વાદળોની ગતિવિધિ અને વાવાઝોડાંનું ઉપરથી નિરીક્ષણ કરવાનું સૌથી મોટું માધ્યમ બની ગઈ છે. આ પ્રકારનું અવલોકન જમીન પરથી કરવામાં આવતા હવામાન અને ખગોળીય અવલોકનો કરતાં તદ્દન અલગ પરિપ્રેક્ષ્ય પૂરું પાડે છે.

અંતરિક્ષમાંથી દેખાતી વીજળી: જમીન અને ભ્રમણકક્ષા વચ્ચેનો તફાવત

જમીન પર રહેલા માનવી માટે વાદળોમાં થતી વીજળી એ માથા ઉપર થતો એક ચમકારો અને ગર્જના છે. સામાન્ય રીતે વાદળોની નીચેથી જોતાં વીજળીની રેખાઓ જમીન તરફ ત્રાટકતી અથવા વાદળના તળિયે દોડતી દેખાય છે. પરંતુ આંતરરાષ્ટ્રીય સ્પેસ સ્ટેશન, જે પૃથ્વીની સપાટીથી આશરે ૪૦૦ કિલોમીટર (400 km) ઊંચાઈએ ભ્રમણ કરે છે, ત્યાંથી આ સમગ્ર પ્રક્રિયા ઊંધી દેખાય છે. અવકાશમાંથી જોતાં વાદળો પૃથ્વીના અંધકારમય હિસ્સા પર પથરાયેલા સફેદ ગાલીચા જેવા લાગે છે અને વીજળી વાદળોની અંદરથી ફૂટતા તેજસ્વી પ્રકાશના ગોળાની જેમ ઝબૂકે છે.

જ્યારે વાદળની અંદર અથવા બે વાદળો વચ્ચે વિદ્યુતભારનું વિસર્જન (electrical discharge) થાય છે, ત્યારે ઉત્પન્ન થતો પ્રચંડ પ્રકાશ વાદળના ઉપલા સ્તરોમાંથી બહાર નીકળીને અવકાશ તરફ ફેલાય છે. શુભાંશુ શુક્લાએ દિવાળી અને ધનતેરસના અવસરે ઇન્સ્ટાગ્રામ પર આ વિડિયો શેર કરતાં તેને 'કુદરતની પોતાની આતિશબાજી' ગણાવી હતી. સ્પેસ સ્ટેશન પરથી એકીસાથે હજારો ચોરસ કિલોમીટરમાં ફેલાયેલા વાદળો દેખાતા હોવાથી એકસાથે અનેક સ્થળોએ થતી વીજળી કોઈ ઉત્સવના પટાકા ફૂટતા હોય તેવો ભાસ કરાવે છે.

ઐતિહાસિક સંદર્ભ: રાકેશ શર્માથી શુભાંશુ શુક્લા સુધીની સફર

ભારતના અવકાશ સંશોધનના ઇતિહાસમાં માનવ મિશન ખૂબ મહત્વપૂર્ણ સ્થાન ધરાવે છે. વર્ષ ૧૯૮૪માં વિંગ કમાન્ડર રાકેશ શર્મા અવકાશમાં જનારા પ્રથમ ભારતીય બન્યા હતા. તે ઐતિહાસિક ક્ષણ પછી દાયકાઓ સુધી કોઈ ભારતીય નાગરિક અવકાશમાં પહોંચ્યો નહોતો. ગ્રુપ કેપ્ટન શુભાંશુ શુક્લા અવકાશમાં જનારા બીજા ભારતીય બન્યા છે અને ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન (ISS) પર પગ મૂકનારા તેઓ સર્વપ્રથમ ભારતીય છે.

આ ઐતિહાસિક યાત્રા ૨૫ જૂન ૨૦૨૫ના રોજ શરૂ થયેલા 'એક્સિઓમ-૪' (Axiom-4) મિશન હેઠળ સંપન્ન થઈ હતી. આ આંતરરાષ્ટ્રીય મિશનમાં ભારત ઉપરાંત અમેરિકા, પોલેન્ડ અને હંગેરીના અવકાશયાત્રીઓ સામેલ હતા. શુભાંશુ શુક્લાએ સ્પેસ સ્ટેશન પર આશરે બે અઠવાડિયા ગાળ્યા હતા. આ સમયગાળા દરમિયાન તેમણે માત્ર વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગો જ ન કર્યા, પરંતુ પૃથ્વી અને ભારતીય ઉપખંડના અનેક મહત્વપૂર્ણ દ્રશ્યો કેમેરામાં કેદ કર્યા હતા.

રાત્રિના સમયે સ્પેસ સ્ટેશન પરથી ભારતનું અવલોકન કરતાં તેમણે નોંધ્યું હતું કે આપણો દેશ કોઈ ઝળહળતા ઘરેણા જેવો નજરે પડે છે. પુણે, બેંગલુરુ અને હૈદરાબાદ જેવા મહાનગરોની રોશની અવકાશમાંથી તારાઓની જેમ ચમકતી દેખાતી હતી. આ શહેરી પ્રકાશ અને તેની સાથે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં થતી કુદરતી હિલચાલ માનવ વસાહતો અને પર્યાવરણ વચ્ચેનો અનોખો તાલમેલ દર્શાવે છે.

ખગોળશાસ્ત્ર અને વાતાવરણીય નિરીક્ષણનું વિજ્ઞાન

ખગોળશાસ્ત્ર (Astronomy) શબ્દ પ્રાચીન ગ્રીક શબ્દો 'એસ્ટ્રોન' (astron: તારો) અને 'નોમોસ' (nomos: નિયમ અથવા કાયદો) પરથી ઉતરી આવ્યો છે. તેનો સીધો અર્થ આકાશી પદાર્થોના નિયમોનો અભ્યાસ એવો થાય છે. ખગોળશાસ્ત્રને જ્યોતિષશાસ્ત્ર (Astrology) સાથે ગૂંચવવું ન જોઈએ, કારણ કે ખગોળશાસ્ત્ર ભૌતિકશાસ્ત્ર, ગણિત અને રસાયણશાસ્ત્ર પર આધારિત સખત કુદરતી વિજ્ઞાન છે.

વિશ્વભરની પ્રાચીન સભ્યતાઓએ આકાશનું નિરીક્ષણ કરીને કેલેન્ડર બનાવ્યા હતા. ઇજિપ્ત, બેબીલોનિયા, ગ્રીસ અને ભારતમાં વૈજ્ઞાનિક ખગોળશાસ્ત્રના પાયા નંખાયા હતા. ભારતમાં આર્યભટ્ટ, વરાહમિહિર અને બ્રહ્મગુપ્ત જેવા મહાન વિદ્વાનોએ ગ્રહોની ગતિ અને ગ્રહણની ગણતરીઓમાં ક્રાંતિકારી સુધારા કર્યા હતા. સમય જતાં નિકોલસ કોપરનિકસ, જોહાન્સ કેપ્લર, ગેલિલિયો ગેલિલી અને આઇઝેક ન્યૂટનના સંશોધનોએ સૂર્યકેન્દ્રીય મોડેલ (heliocentric model) અને ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમો આપીને બ્રહ્માંડને સમજવાની દિશા બદલી નાખી.

જમીન પરથી જ્યારે ખગોળશાસ્ત્રીઓ આકાશનું અવલોકન કરે છે ત્યારે પૃથ્વીનું વાતાવરણ ઘણીવાર અવરોધરૂપ બને છે. વાતાવરણમાં રહેલા વાયુઓ, ધૂળ અને તાપમાનના ફેરફારો તારાઓના પ્રકાશને ધૂંધળો બનાવે છે. આ જ કારણથી વિશ્વભરની અવકાશ સંસ્થાઓ, જેમ કે અમેરિકાની નાસા (NASA), હબલ અને જેમ્સ વેબ સ્પેસ ટેલિસ્કોપ જેવી વેધશાળાઓને અવકાશમાં સ્થાપિત કરે છે. ૧૯૫૮માં સ્થપાયેલી નાસાનું વર્ષ ૨૦૨૬ માટેનું અંદાજપત્ર ૨૪.૪ અબજ ડોલર ($24.4 billion) મંજૂર કરવામાં આવ્યું હતું અને તેમાં આશરે ૧૮,૪૦૦ કર્મચારીઓ કાર્યરત છે.

સ્પેસ સ્ટેશન પરથી પૃથ્વીનું સતત નિરીક્ષણ શા માટે જરૂરી છે?

આંતરરાષ્ટ્રીય સ્પેસ સ્ટેશન માત્ર તારાઓ તરફ જોવા માટેની જગ્યા નથી, પરંતુ પૃથ્વીની જીવંત પ્રણાલીઓનું સતત નિરીક્ષણ કરતું કેન્દ્ર પણ છે. ૪૦૦ કિલોમીટરની ઊંચાઈએથી સમુદ્રના પ્રવાહો, પર્વતમાળાઓ, જંગલોમાં લાગતી આગ, વાવાઝોડાંની ઉત્પત્તિ અને વાતાવરણના વીજભારિત તોફાનોનું વ્યાપક દ્રષ્ટિકોણથી મૂલ્યાંકન કરી શકાય છે.

જ્યારે ઉપગ્રહો અને સ્પેસ સ્ટેશન પરથી વાદળોમાં થતી વીજળીનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, ત્યારે વાતાવરણના ઉપલા સ્તરોમાં થતા રાસાયણિક ફેરફારો અને ઊર્જાના પ્રવાહને વધુ સારી રીતે સમજી શકાય છે. આ પ્રકારનો વૈજ્ઞાનિક ડેટા પૃથ્વી પર હવામાનની આગાહીઓ વધુ સચોટ બનાવવામાં અને આબોહવા પરિવર્તનની અસરો માપવામાં અત્યંત ઉપયોગી નીવડે છે.

અંતરિક્ષમાંથી જોતાં પૃથ્વી એક એવી સરહદવિહીન ભૂમિ તરીકે ઉપસી આવે છે જ્યાં કુદરત પોતાની રીતે રોશનીની ઉજવણી કરે છે. શુભાંશુ શુક્લાના આ અવલોકનો માત્ર એક મનોહર વિડિયો પૂરતા મર્યાદિત નથી, પરંતુ તે ભારતીય અવકાશ સંશોધનના નવા યુગની સાબિતી છે, જ્યાં ભારતીય વૈજ્ઞાનિકો પૃથ્વી અને સમગ્ર બ્રહ્માંડના રહસ્યો ઉકેલવામાં વિશ્વ સાથે ખભેખભા મિલાવીને આગળ વધી રહ્યા છે.