ગૅલિલિયો શોધયાત્રા : સૌરમંડળના સૌથી મોટા ગ્રહ ગુરુ અંગે લાંબા ગાળાના તલસ્પર્શી અભ્યાસ માટેનું અમેરિકાનું અંતરિક્ષયાન. સત્તરમી સદીમાં ઇટાલીના જગવિખ્યાત ખગોળશાસ્ત્રી ગૅલિલિયો ગૅલિલીએ દૂરબીનની મદદથી ગુરુ ગ્રહના ચાર ઉપગ્રહો શોધી કાઢ્યા હતા. તેની સ્મૃતિમાં આ અંતરિક્ષયાનને ગૅલિલિયો નામ આપવામાં આવ્યું હતું.
1970ના દાયકામાં અમેરિકાનાં ચાર જુદાં જુદાં અંતરિક્ષયાનો – પાયોનિયર–10, પાયોનિયર–11, વૉયેજર–1 અને વૉયેજર–2 ગુરુ ગ્રહની નજીકથી પસાર થયાં હતાં અને એ દરમિયાન થોડા સમય માટે ગુરુ તથા તેના ઉપગ્રહોની સંખ્યાબંધ તસવીરો અને અનેક નવી અને મહત્વની વૈજ્ઞાનિક માહિતી મેળવી હતી. ગુરુ ગ્રહના લાંબા સમયના અભ્યાસ માટે ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાનની યોજના તૈયાર કરવામાં આવી હતી. આ યોજનાના કાર્યક્રમ પ્રમાણે ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાન 1982માં પ્રક્ષેપિત કરવાની ધારણા હતી; પરંતુ પ્રક્ષેપક વાહનોની મુશ્કેલીઓ તથા આર્થિક સહાય ઉપલબ્ધ ન થવાથી એને પ્રક્ષેપિત કરવાનું સાત વર્ષ સુધી શક્ય બન્યું નહોતું. છેવટે 18 ઑક્ટોબર, 1989ના રોજ ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાન અમેરિકાના સ્પેસ-શટલ ‘આટલાંટિસ’ દ્વારા પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવ્યું હતું.
ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાનમાં જરૂરી બધાં ઉપ-તંત્રો રાખવામાં આવેલાં હતાં. સૂર્યથી ઘણા દૂર અંતરે પૂરતો સૂર્યપ્રકાશ ઉપલબ્ધ ન હોવાથી તેમાં સૌરકોષ આધારિત વિદ્યુતશક્તિ ઉપ-તંત્રના સ્થાને રેડિયોઍક્ટિવ સમસ્થાનિક પ્લૂટોનિયમ–238 આધારિત બે વિદ્યુતશક્તિ ઉપ-તંત્રો મૂકવામાં આવ્યાં હતાં. આ દરેક ઉપ-તંત્ર દ્વારા 280 વૉટ જેટલી વિદ્યુતશક્તિ ઉપલબ્ધ થતી હતી, જે તેનાં બધાં વીજાણુતંત્રો અને વૈજ્ઞાનિક ઉપકરણો માટે પર્યાપ્ત હતી. ગૅલિલિયોની ભ્રમણકક્ષામાં જરૂરી પરિવર્તન કરવા માટે એક ઘન બળતણયુક્ત રૉકેટ મૂકવામાં આવ્યું હતું. આ ઉપરાંત, ગુરુ ગ્રહ સુધીની લાંબી યાત્રા દરમિયાન તેની ભ્રમણકક્ષામાં સૂક્ષ્મ પરિવર્તન કરવા માટે નાનાં થ્રસ્ટરો પણ રાખવામાં આવ્યાં હતાં.
ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાનના મુખ્ય બે ભાગ હતા : (1) બે વર્ષ જેટલા લાંબા સમય સુધી ગુરુની પ્રદક્ષિણા કરી શકે તેવું ભ્રમણયાન (orbiter) તથા (2) ગુરુના વાતાવરણમાં નીચે ઊતરી શકે તેવું ઉપકરણયુક્ત અન્વેષક (probe).
‘આટલાંટિસ’ દ્વારા પ્રક્ષેપિત થયું ત્યારે શરૂઆતમાં ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાન લગભગ 300 કિમી.ની ઊંચાઈએ પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં ફરતું હતું. ત્યારબાદ તેમાંના રૉકેટ દ્વારા તેને વધારાની ગતિ આપવામાં આવી હતી, જેથી તે સૂર્યની લંબ-વર્તુળાકાર ભ્રમણકક્ષામાં મુકાયું હતું. આ ભ્રમણકક્ષામાં તે ફેબ્રુઆરી, 1990માં શુક્ર ગ્રહની નજીકથી અને પછી ડિસેમ્બર, 1990 અને ડિસેમ્બર, 1992માં પૃથ્વી-ચંદ્રની નજીકથી પસાર થયું હતું. આ સમય દરમિયાન, શુક્ર તથા પૃથ્વી-ચંદ્રના ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રભાવથી ગૅલિલિયોને ગુરુત્વસહાયી પ્રક્રિયા દ્વારા ક્રમશ: વધારાની ગતિ પ્રાપ્ત થઈ હતી, જેને પરિણામે તે ગુરુ ગ્રહની દિશા તરફ લાંબી યાત્રા માટે રવાના થયું હતું. ગૅલિલિયોની આ અટપટી યાત્રા દરમિયાન તે બે વખત લઘુગ્રહોના વિશાળ પટ્ટા(asteroid belt)માંથી પસાર થયું હતું. ગૅલિલિયો ઑક્ટોબર 1991માં પહેલી વખત લઘુગ્રહોના પટ્ટામાંથી પસાર થયું ત્યારે 1000 કિમી.ના અંતરેથી ‘ગૅસપ્રા’ નામના લઘુગ્રહની સ્પષ્ટ છબી મેળવવામાં આવી હતી. આ લઘુગ્રહ લગભગ 15 કિમી.નું કદ ધરાવે છે. ત્યારપછી 28 ઑગસ્ટ, 1993ના રોજ ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાન જ્યારે બીજી વખત લઘુગ્રહોના પટ્ટામાંથી પસાર થયું ત્યારે લગભગ 2500 કિમી.ના અંતરેથી બીજા લઘુગ્રહ ‘ઈડા’ની સુંદર તસવીર મેળવવામાં આવી હતી. આ તસવીરમાંથી ખાસ અગત્યની માહિતી એ મળી હતી કે 56 કિમી. કદના લઘુગ્રહ ‘ઈડા’ની સમીપ એનો, ફક્ત 1.5 કિમી. કદનો ઉપગ્રહ પણ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આમ લઘુગ્રહનો ઉપગ્રહ હોવાનું સૌપ્રથમ જાણવા મળ્યું હતું.
ડિસેમ્બર, 1995માં ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાન ગુરુ ગ્રહ સુધી પહોંચ્યું તે પહેલાં જુલાઈ, 1995માં તેનું અન્વેષક (probe) છૂટું પાડીને ગુરુના વાતાવરણમાં ઉતારવામાં આવ્યું હતું. ગુરુના ઘટ્ટ વાતાવરણમાં 150 કિમી. નીચે ઊતર્યા પછી અન્વેષકનું ઉષ્ણતા-કવચ (heat-shield) છૂટું પડી ગયું હતું અને ત્યારબાદ પૅરેશૂટ દ્વારા અન્વેષક ગુરુના વાતાવરણમાં ધીમે ધીમે ઊતર્યું હતું. એ દરમિયાન વાતાવરણનાં તાપમાન, પવન, વાદળાં અને બીજાં પરિબળો વિશે 58 મિનિટ સુધી માહિતી મળી હતી. ત્યારબાદ અન્વેષક ગુરુ ગ્રહની સપાટી નજીક પહોંચ્યું ત્યારે, પૃથ્વીની સપાટી પરના વાતાવરણના દબાણ કરતાં ગુરુના વાતાવરણના 100 ગણા ભારે દબાણથી અન્વેષક તૂટી ગયું હતું.
ડિસેમ્બર, 1995માં ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાન ગુરુ ગ્રહની ભ્રમણકક્ષામાં ગોઠવાયું હતું. એ ભ્રમણકક્ષામાં ગૅલિલિયોને એક વર્ષ સુધી રાખવાની યોજના હતી. એ દરમિયાન, તેની મદદથી ગુરુ અને તેના ઉપગ્રહોની તસવીરો મેળવાતી હતી. તેનું મોટું પરવલયાકાર ઍન્ટેના ઘણા પ્રયત્નો બાદ પણ પૂરેપૂરું ખોલી શકાયું નહોતું, તેથી એ તસવીરો નાના અને ધીમા ઍન્ટેનાની મદદથી પૃથ્વી તરફ પ્રસારિત કરવામાં આવતી હતી. આથી લગભગ 80 ટકા જેટલી ઓછી સંખ્યામાં તસવીરો પૃથ્વી ઉપર મળી હતી.
ગુરુની ભ્રમણકક્ષામાં ફરતા ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાનની કક્ષામાં જરૂર પ્રમાણે અવારનવાર નાનામોટા ફેરફાર કરવામાં આવતા હતા, જેથી તેની કક્ષા ગુરુના ઉપગ્રહો–ગેનીમીડ, કેલિસ્ટો, યુરોપા તથા આયો–થી 250 કિમી. જેટલા નજીકના અંતરેથી પસાર થાય. ગુરુના ઉપગ્રહ યુરોપાની તસવીર દ્વારા જાણવા મળ્યું હતું કે તેની બરફની સપાટીમાં નાનીમોટી તિરાડો છે એ બરફની સપાટીની નીચે પ્રવાહી પાણી હોવાની શક્યતા છે, જેમાં પ્રાથમિક કક્ષાની જીવ-સૃષ્ટિ પાંગરી શકે એ પ્રકારની અનુકૂળ પરિસ્થિતિ હોવાની સંભાવના છે.
ગુરુ ગ્રહ સુધી પહોંચ્યા પછી બે વર્ષ બાદ ડિસેમ્બર, 1997માં ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાનનું મુખ્ય ધ્યેય પૂરું થયું હતું. એ પછી બીજાં બે વર્ષ સુધી તેનો કાર્યક્રમ ચાલુ રાખવા માટે ‘નાસા’ અને અમેરિકન કૉંગ્રેસ દ્વારા મંજૂરી મળી હતી. એ બે વર્ષ દરમિયાન ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાનની મદદથી ગુરુના ઉપગ્રહો યુરોપા અને આયોનો વધુ અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો.
1989માં પ્રક્ષેપિત થયા પછી 14 વર્ષ બાદ 2003માં તેનું પ્રોપેલન્ટ (ઈંધણ) ઓછું થઈ ગયું હતું ત્યારે સપ્ટેમ્બર, 2003માં ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાનને નિયંત્રિત રીતે ગુરુના વાતાવરણમાં ઉતારીને ઘટ્ટ વાતાવરણ સાથેના ઘર્ષણથી પેદા થતી આગમાં (ગુરુના વાતાવરણમાં જ) તેનો નાશ કરવામાં આવ્યો હતો. આમ કરવા પાછળનું મુખ્ય કારણ એ હતું કે અકસ્માતથી જો ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાન યુરોપા ઉપગ્રહ સાથે અથડામણમાં આવે તો પૃથ્વી પરથી ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાનમાં ગયેલા લાખો, કરોડો બૅક્ટેરિયાથી યુરોપા ઉપગ્રહ પ્રદૂષિત થાય તેવી શક્યતા હતી. અત્રે એ નોંધવું જોઈએ કે પૃથ્વી પરથી પ્રક્ષેપિત કરાયા પહેલાં ગૅલિલિયો અંતરિક્ષયાનને સંપૂર્ણ રીતે જંતુરહિત કરવામાં આવ્યું નહોતું.
પરંતપ પાઠક