जुळी याने, दोन वेगवेगळी नशिबे

ऑगस्ट 2012 मध्ये, दोन एकसारखी अवकाशयाने एकत्र पृथ्वीवरून निघाली: व्हॅन ॲलन प्रोब्ज (Van Allen Probes), A आणि B, आपल्या ग्रहाभोवती असलेल्या प्रारण-पट्ट्यांचा अभ्यास करण्यासाठी बनवलेली. त्यांचा अष्टकोनी आकार तोच, चार सौरपट्ट्या त्याच, 10.2 अंशांनी कललेली अतिशय लांबट कक्षाही तीच. वैज्ञानिक मोहीम संपल्यावर, प्रोब B 19 जुलै 2019 रोजी आणि प्रोब A 18 ऑक्टोबर 2019 रोजी बंद केले गेले. मोहिमेपूर्वी केलेल्या अंदाजांनुसार, दोन्ही 2034 पर्यंत कक्षेत राहायला हवी होती.

तसे घडले नाही. प्रोब A 11 मार्च 2026 रोजी वातावरणात पुन्हा शिरले. प्रोब B अजूनही कक्षेत आहे — ते काही महिने आधी बंद केले गेले असूनही. एकाच कक्षेत प्रक्षेपित झालेली आणि एकाच अंतराळ-हवामानात न्हालेली दोन जुळी याने इतक्या वेगवेगळ्या आयुष्यांपर्यंत कशी पोहोचू शकतात?

पुन्हा रचलेल्या आठ वर्षांच्या कक्षा

भारतातील तिरुवनंतपुरम येथील विक्रम साराभाई अंतराळ केंद्र आणि भारतीय अंतराळ विज्ञान व तंत्रज्ञान संस्था येथील आयशा अश्रुफ (Ayisha Ashruf) आणि सहकाऱ्यांनी सार्वजनिक कक्षीय डेटावरून, दर 15 सेकंदांना एक बिंदू घेत, प्रत्येक यानाचा मार्ग पुन्हा रचला. प्रत्येक स्थानासाठी, एका वातावरणीय प्रारूपाने त्या क्षणीच्या सूर्याच्या आणि पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या क्रियाशीलतेनुसार, वरच्या वातावरणातील — उष्मावरणातील (thermosphere) — विरळ हवेची घनता अंदाजली.

त्यांच्या लांबट कक्षांच्या खालच्या भागात, पृथ्वीच्या सर्वात जवळच्या उपभू (perigee) नावाच्या बिंदूजवळ, याने या विरळ हवेला घासून जात. प्रत्येक फेरीत त्यांचा वेग थोडा कमी होई. हा वातावरणीय रोध (atmospheric drag), उपग्रहांना खाली आणणारे मुख्य बल.

वाढत जाणारे एक लहान अंतर

2022 पर्यंत, दोन्ही याने एकाच तालात बदलत होती. पण 2021 पासून, त्यांचे उपभू वेगळे होऊ लागले. विचित्र म्हणजे, सुरुवातीला प्रोब B जास्त खाली गेले — A च्या 200 च्या तुलनेत सुमारे 180 किलोमीटर — पण प्रोब A अधिक काळ खाली राहिले: त्याचे उपभू प्रत्येक चक्राच्या तळाशी रेंगाळत राहिले.

वर: प्रोब A (गडद लाल) आणि B (निळा) यांच्या कक्षांचा आकार आणि त्यांतील फरक (गुलाबी). खाली: त्यांच्या उपभूंची उंची. छायांकित पट्टे: अंतर उडी मारून वाढते ते टप्पे; नारिंगी रेषा: मे 2024 चे वादळ. — आकृती 1, Ashruf et al. (2026), arXiv:2610.05372.

2022 च्या उत्तरार्धापासून, अंतर स्पष्ट झाले. प्रोब A चे उपभू सुमारे 190 किलोमीटरच्या खाली घसरले तर B चे वर राहिले. 2023 च्या मध्यापासून 2025 दरम्यान, A सुमारे 160 किलोमीटरपर्यंत, B सुमारे 180 पर्यंत खाली गेले. मजकुरानुसार, 2025 पर्यंत प्रोब A ने 263 किलोमीटरच्या खाली आपल्या जुळ्यापेक्षा सुमारे 39 तास जास्त घालवले होते.

त्याच उंचीवरही, दोन याने आता एकाच हवेला भेटत नव्हती: ती आता खालचे वातावरण वेगवेगळ्या अक्षांशांवर, रेखांशांवर आणि दिवसाच्या वेगवेगळ्या वेळी ओलांडत होती. तोच सूर्य, तीच वादळे, पण तेच वातावरण नव्हे.

रोधाचे दुष्टचक्र

खाली जावे तसतशी हवा अतिशय वेगाने दाट होते. खाली थोडा जास्त वेळ घालवणे म्हणजे खूप जास्त रोध. अधिक रोध कक्षा खाली आणतो, जी यानाला आणखी खाली, आणखी दाट हवेत नेते. लेखक या वर्धक प्रत्याभरणाला (amplifying feedback) कहाणीचा गाभा म्हणून मांडतात: स्वतःलाच खतपाणी घालणारा एक लहानसा सुरुवातीचा फरक.

गती वाढवणारी वादळे

अंतराळ-हवामानाने त्याच दिशेने ढकलले:

• ऑक्टोबर 2022 मध्ये, साधारण भूचुंबकीय वादळांची एक मालिका अंतरातील पहिल्या स्पष्ट उडीशी जुळते. त्या वेळी, प्रोब A आधीच सुमारे 180 किलोमीटरजवळ होते, B 200 च्या वर. लेखक आठवण करून देतात की फेब्रुवारी 2022 मधील एका मध्यम वादळाने 200 किलोमीटरजवळची हवा फुगवून आधीच 38 स्टारलिंक उपग्रह गमवायला लावले होते.
• डिसेंबर 2023, आणि नंतर मार्च व ऑगस्ट 2024 मधील तीव्र वादळे, प्रत्येक वेळी अंतर नव्याने रुंदावण्याशी जुळतात.
• मे 2024 च्या “गॅनन” वादळादरम्यान, सावरणे मंदावलेले दिसते ते प्रोब A चे, B चे नव्हे. तेव्हा दोन्ही याने संध्याकाळच्या वेगवेगळ्या वेळी जात होती, ज्याला महत्त्व असू शकते.
• पार्श्वभूमीत, सूर्य जागा होत होता: नव्या सौरचक्राबरोबर 2019 पासून त्याचे अतिनील उत्सर्जन वाढत आहे, ज्याने वरचे वातावरण दाट केले आणि कक्षेतील प्रत्येक लहान फरक अधिक महाग केला.

गर्दीच्या कक्षांसाठी धडे

कोणतेही एक वादळ हे स्पष्ट करत नाही: हे वेगळे होणे कक्षेतील लहान फरकांमुळे घडले, जे वादळांनी आणि खोलीनुसार हवेच्या घनतेच्या तीव्र वाढीने पुन्हा पुन्हा वाढवले. लेखक आपल्या साधनांच्या मर्यादा मान्य करतात — वादळांना कमी लेखणारे सरासरी वातावरणीय प्रारूप, अंतिम कोसळण्यादरम्यान धूसर होणारा कक्षीय डेटा, आणि निरीक्षणाशी जुळवण्यासाठी दहापटीने कमी करावा लागलेला गणित केलेला ऊर्जाऱ्हास. तरीही ते निष्कर्ष काढतात की जवळजवळ एकसारख्या कक्षांतील दोन अवकाशयानांचे आयुष्य एकाच आकाशाखाली खूप वेगवेगळे ठरू शकते — उपग्रह आणि अवकाश-कचरा केव्हा खाली पडेल याचे भाकीत करण्यासाठी हा एक धडा आहे.