आशेचे किरण...

सुरेंद्र पाटसकर
सोमवार, 20 डिसेंबर 2021


कव्हर स्टोरी

कोरोना संसर्गामुळे संपूर्ण जगाचा वेग मंदावला असला, तरी या वर्षभरात विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात झालेल्या नव्या संशोधनामुळे आशेचा एक किरण दिसला आहे. यातील काही संशोधनांचा आढावा... 

अवकाश पर्यटनाचे युग सुरू
अवकाश पर्यटनाला याच वर्षी सुरुवात झाली. चित्रपटाचे पहिल्यांदाच अवकाशात चित्रिकरण ते सर्वांत ज्येष्ठ नागरिकाचे अवकाशभ्रमण असे अनेक विक्रम या पर्यटनाच्या निमित्ताने झाले. यावर्षी एकूण तेरा मानवी अवकाश मोहिमा झाल्या, त्यापैकी सात मोहिमा या व्यावसायिक अवकाश पर्यटनासाठी होत्या. अवकाश पर्यटनासाठी पहिले उड्डाण अब्जाधीश रिचर्ड ब्रॅन्सन यांच्या ‘व्हर्जिन गॅलेंक्टिक’चे होते. २२ मे रोजी मेक्सिकोतून झालेल्या या उड्डाणात विमानाने पृथ्वीपासून ८९.२४ किलोमीटरची उंची गाठली. अमेरिकेच्या दृष्टीने ही अवकाश सीमा आहे. मात्र त्यांनी आंतरराष्ट्रीय समुदायाने मान्य केलेली ‘करमान रेषा’ ओलांडली नाही. व्हर्जिन गॅलेक्टिकच्या यानाचेच दुसरे उड्डाण ११ जुलै रोजी झाले. त्यावेळी रिचर्ड ब्रॅन्सन स्वतः त्यात सहभागी झाले होते. यावेळी भारतीय वंशाच्या शिरिषा बांदला या तरुणीचाही त्यात सहभाग होता. एकूण सहा जणांनी पृथ्वीपासून ८६ किलोमीटर उंचीवर जाऊन शून्य गुरुत्वाकर्षणाचा अनुभव घेतला. 

‘व्हर्जिन’ची स्पर्धक कंपनी असलेल्या ‘ब्लू ओरिजिन’ कंपनीने त्यांच्या पाठोपाठ २० जुलै रोजी अवकाश पर्यटनासाठीचे पहिले उड्डाण केले. जेफ बेझोस यांच्यासह चौघांनी करमान रेषा पार करत गुरुत्वाकर्षण रहित अवस्थेचा अनुभव घेतला. 
इन्स्पिरेशन ४ यानाद्वारे पहिल्यांदाच चार सर्वसामान्य नागरिक अवकाशात गेले. १५ सप्टेंबर ते १८ सप्टेंबर असे चार दिवस त्यांनी पृथ्वीच्या कक्षेत राहून पर्यटनाचा आनंद घेतला. ‘सेंट ज्यूड चिल्ड्रन्स रिसर्च हॉस्पिटल’साठी २० कोटी डॉलर गोळा करण्याचे उद्दिष्ट या मोहिमेसाठी ठरविले होते. मोहिमेद्वारे केलेल्या जागृतीतून त्यांना १५.४ कोटी डॉलर मिळविता आले. पाच कोटी डॉलर स्पेस एक्सचे मुख्य कार्यकारी अधिकारी एलॉन मस्क यांनी दिले. या मोहिमेद्वारे पहिल्यांदाच कृष्णवर्णीय महिलेला वैमानिक होण्याचा मान मिळाला, तर सर्वांत तरुण अमेरिकी आणि कृत्रिम हात व पाय असलेला एक नागरिक पहिल्यांदाच अवकाशात गेला. 

रशियाच्या ‘योझोव्ह’ (या शब्दाचा अर्थ ‘द चॅलेंज’ -आव्हान असा होतो.) या चित्रपटाचे चित्रिकरण आंतरराष्ट्रीय अवकाश स्थानकात करण्यात आले. यासाठी दिग्दर्शक क्लिम शिपेंको, अभिनेत्री युलिया पेरेसिड यांच्यासह इतर कलाकार व तंत्रज्ञ ५ ऑक्टोबरपासून १२ दिवस अवकाश स्थानकात होते. महिला डॉक्टर अवकाशात जाऊन अवकाशवीराचा जीव वाचविते असे चित्रपटात दाखविले आहे.  

‘स्टार ट्रेक’ या मालिकेत कॅप्टन कर्कची भूमिका साकारणारे विल्यम शाटनर यांनीही ब्लू ओरिजिनच्या यानातून अवकाश पर्यटनाचा अनुभव १३ ऑक्टोबर रोजी घेतला. त्यांचे वय आता ९० आहे. त्यामुळे अवकाशात जाणाऱ्या सर्वांत ज्येष्ठ व्यक्तीचा मानही त्यांना मिळाला. 

अवकाश पर्यटनाच्या क्षेत्रात तीन कंपन्यांनी पाऊल टाकले आहे. ही स्पर्धा आणखी वाढत जाणार हे मात्र नक्की.

पाण्याच्या तळाशी दुर्बीण
रशियाच्या शास्त्रज्ञांनी उत्तर ध्रुवावरील बैकल सरोवरात पाण्याखाली दुर्बीण (बैकल जीव्हीडी) बसविली आहे. सर्वांत छोटे कण असलेल्या न्यूट्रिनोंच्या शोधासाठी १५ मार्च रोजी ही दुर्बीण पाण्याखाली सोडण्यात आली. २०१५पासून यावर काम सुरू होते. पाण्याखाली २५०० ते ४३०० फूट व किनाऱ्यापासून चार किलोमीटर अंतरावर ही दुर्बीण बसविली आहे. रशिया, स्लोव्हाकिया, चेक प्रजासत्ताक, जर्मनी आणि पोलंडच्या शास्त्रज्ञांनी एकत्रितपणे ही दुर्बीण तयार करण्यासाठी काम केले. न्यूट्रिनो कणांचे तीन प्रकार असतात; इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो, म्युऑन न्यूट्रिनो आणि ताऊ न्यूट्रिनो. या कणांच्या प्रमाणात बदल कसा होतो, त्याचा पृथ्वीवर कसा परिणाम होतो याची माहिती या दुर्बिणीद्वारे गोळा केली जाणार आहे. पृथ्वीची चुंबकीय व गुरुत्वाकर्षण शक्ती, तसेच टेक्टॉनिक प्लेट्स इत्यादींवर या कणांचा परिणाम होत असतो. पुढील वर्षभरात एक घन किलोमीटर परिसरात अशा प्रकारच्या आणखी दुर्बिणी लावण्याचा रशियाच्या शास्त्रज्ञांचा प्रयत्न असणार आहे.

स्पर्शिले सूर्याला!
अमेरिकेची अवकाश संशोधन संस्था नासाने पाठविलेल्या पार्कर यानाने पहिल्यांदाच २८ एप्रिल रोजी सूर्याच्या बाह्य वातावरणाच्या सीमेला स्पर्श केला. सुमारे पाच तास यान त्या वातावरणात होते. सूर्याच्या एवढ्या जवळ जाण्याची ही पहिलीच वेळ होती. पाच लाख किलोमीटर प्रतितास या वेगाने यानाने प्रवास केला. सूर्याची बाह्यकक्षा असलेल्या ‘अल्फवेन’ कक्षापासून हा प्रवास झाला. सूर्यापासून सुमारे एक कोटी ३० लाख किलोमीटर अंतरावरून हा प्रवास झाला. सूर्याच्या प्रभामंडळाचा (कोरोना) अभ्यास यामार्फत करण्यात येत आहे. सूर्याच्या वातावरणात काय आहे, याचा अंदाज आत्तापर्यंत बांधण्यात येत होता. पहिल्यांदाच त्याबाबतची प्रत्यक्ष निरीक्षणे शास्त्रज्ञांना मिळाली आहेत. पार्कर यान २०१८मध्ये अवकाशात सोडण्यात आले होते.

पदार्थाची नवी अवस्था - द्रव काच
घन, द्रव, वायू आणि प्लाझ्मा या पदार्थाच्या चार अवस्था सर्वांनाच माहीत असतील. परंतु, शास्त्रज्ञांनी नुकतीच पदार्थाची एक नवीन अवस्था शोधली असून, तिला त्यांनी ‘द्रव काच’ (लिक्विड ग्लास) असे नाव दिले आहे. जर्मनीतील कॉनस्टॅंझ विद्यापीठाच्या प्रा. अँड्रीयाझ झुंबुश आणि प्रा. मॅथियाज फुंच यांनी हे संशोधन ‘प्रोसिडिंग ऑफ द नॅशनल अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेस ऑफ युनायटेड स्टेट ऑफ अमेरिका’ इथे सादर केले आहे. गेली वीस वर्षे ‘द्रव काच’ ही पदार्थाची अवस्था असल्याची सैद्धांतिक मांडणी करण्यात येत होती. आता प्रत्यक्ष त्या अवस्थेचे ‘दर्शन’ झाले आहे. संशोधकांनी बहुवारीक (पॉलिमर) रसायनशास्त्राचा वापर करत ‘हॉट-स्ट्रेचिंग’च्या (उष्णता देऊन थंड करण्याची एक विशिष्ट प्रक्रिया) साहाय्याने कणांची लंबवर्तुळाकार स्थिती प्राप्त केली. यामध्ये बहुवारीकाला उष्णता देत त्याला विशिष्ट तापमानाला थंड केले जाते. त्यामुळे या पदार्थातील कणांचा आकार लंबवर्तुळाकार होतो. ‘द्रव काचे’तील कणांचा आकार लंबवर्तुळाकार असल्यामुळे त्यांचे वर्तनही गोलाकार कणांपेक्षा भिन्न असते. कणांच्या या भिन्न वर्तनातूनच निर्माण झाली पदार्थाची ही नवीन अवस्था अर्थात ‘द्रव-काच’! भविष्यात संरक्षणात्मक कोटिंगमध्ये पदार्थाची ही अवस्था जास्त उपयोगी ठरेल. कारण एकाच वेळी कठीण आणि लवचिक अवस्था असलेली काच उपलब्ध होईल. तसेच सिरॅमिक, रंग, फॅब्रिक यामध्येही उपयोग होईल. द्रव-काचेच्या या अवस्थेमुळे याचे कोटिंग असलेला पृष्ठभाग ‘मास्क’च्या स्वरूपात वापरता येईल. जेथे हवा खेळती राहील आणि थेट संपर्कही येणार नाही. 

मंगळाच्या अंतरंगात
नासाने सोडलेल्या ‘पर्सिव्हरन्स’ यानातील ‘इंजेन्युइटी’ या छोट्या हेलिकॉप्टरने पहिल्यांदाच १९ एप्रिल रोजी उड्डाण केले. कोणत्याही ग्रहावर अशा प्रकारच्या उड्डाणाची ही पहिलीच वेळ होती. त्याचबरोबर पर्सिव्हरन्स यानावरील ‘मॉक्सी’ या उपकरणाने तेथील वातावरणातील कार्बन डायऑक्साईडचे रूपांतर ऑक्सिजनमध्ये केले. भविष्यातील अवकाश मोहिमांसाठी याचा उपयोग होणार आहे. 

प्रथिनांचे आराखडे
जीवशास्त्रामध्ये प्रोटिन फोल्डिंग प्रॉब्लेम नावाने ओळखल्या जाणाऱ्या समस्येची उकल करण्यात यश आल्याचे गूगलच्या ‘डीप माईंड’ या उपकंपनीने जुलैमध्ये घोषित केले. कृत्रिम बुद्धिमत्ता, अल्फा फोल्ड या तंत्रज्ञानाचा उपयोग करून तीन लाख ५० हजार प्रथिनांच्या रचनेची उकल केली. रोग ओळखण्यासाठी आणि उपचारांसाठी याचा उपयोग होणार आहे. 

उडणारे रोबो
फँटास्टिक व्हॉएज या चित्रपटात एक संकल्पना मांडण्यात आली होती. मानवाचा आकार कमी करून दुसऱ्या माणसाच्या शरीरात जाऊन उपचार करण्यात येतात, अशी ती कल्पना होती. त्याच दिशेने प्रत्यक्षातील विज्ञानाने प्रवास सुरू केला आहे. अमेरिकेतील इलिनॉईसमधील  नॉर्थवेस्टर्न विद्यापीठातील अभियंत्यांनी हाताच्या बोटावर मावतील एवढे छोटे, उडणारे रोबो तयार केले आहेत. त्यांना ‘मायक्रोरोबो’ किंवा ‘मायक्रोफ्लायर्स’ असे म्हटले जाते. उडणाऱ्या रोबोंची संकल्पना त्यांना सरकीपासून सुचली. संशोधकांनी सप्टेंबरमध्ये आपला प्रयोग जगासमोर सादर केला. हवामानाच्या नोंदी घेण्यासाठी तसेच हवेतून पसरणाऱ्या रोगांच्या जंतूंची माहिती गोळा करण्यासाठी याचा वापर केला जाणार आहे. 

प्रयोगशाळेत मानवी मांस
मानवी पेशींपासून प्रयोगशाळेत मानवाचेच मांस तयार करण्याचे तंत्रज्ञान शास्त्रज्ञांनी विकसित केले आहे. अमेरिकेतील संशोधकांनी खाद्यपदार्थ तयार करण्याचे एक किट तयार केले आहे. ओरोबोरोस असे त्याचे नामकरण करण्यात आले आहे. या किटच्या साह्याने खाण्यायोग्य मांस तयार करता येऊ शकेल, असा दावा संशोधकांनी केला आहे. ओरोशेफ या कंपनीने हे किट तयार केले आहे. मानवाच्या गालातील पेशी आणि रक्त द्रव (ब्लड सीरम) यांच्यापासून हे मांस तयार करण्यात येते. 

या प्रयोगामध्ये मानवी गालातील काही पेशी घेतल्या गेल्या, या पेशींचे मिश्रण ब्लड सीरमबरोबर करण्यात आले. या पेशींची वाढ प्रयोगशाळेमध्ये करण्यात आली. एप्रिलमध्ये हा प्रयोग करण्यात आला. मानवाच्या मांसाप्रमाणेच ते दिसते. त्यामुळेच तुम्ही तुमचेच मांस खाणार का? असा प्रश्न विचारला जात आहे. प्रयोगशाळेमध्ये मांस तयार करण्यास सुरुवात होऊन काही वर्षे झाली आहेत. मात्र प्राण्यांच्या मांसाला ते पर्याय ठरलेले नाही. 

भारतातील प्राणिसंपदेत भर
या वर्षी भारतातील प्राणिसंपदेमध्ये मोठी भर पडल्याचे  दिसून आले आहे. एकूण ५५७ नव्या प्रजातींची ही भर आहे. त्यामुळे आता भारतातील प्राण्यांची संख्या १,०२,७१८वर जाऊन पोहोचली आहे. यामध्ये पिट व्हायपर या सापाच्या ‘ट्रायमेरेसोरस सालाझारा’ प्रजातीचा समावेश आहे. अरुणाचल प्रदेशात ही प्रजाती आढळली. त्याशिवाय बेडकाची नवी प्रजाती ‘स्फेरिओथेका बेंगलुरू’, ईलची नवी प्रजाती ‘झायरीयस अंजालाय’, ग्रेट निकोबारमध्ये आढळलेली ‘क्लिस्टर गॅलेटियन्सिस’ ही भुंग्याची नवी प्रजाती यांचाही या यादीत समावेश आहे. 

नव्या ५५७ प्रजातींपैकी सर्वाधिक ४८६ पृष्ठवंशीय प्राण्यांच्या, तर ७१ पृष्ठवंशीय प्राण्यांच्या प्रजाती आहेत. अपृष्ठवंशीय प्राण्यांमध्येही सर्वाधिक ३४४ प्रजाती या कीटकांच्या आहेत, तर पृष्ठवंशीय प्राण्यांमध्ये सर्वाधिक प्रजाती या मासे आणि सरपटणाऱ्या प्राण्यांच्या आहेत. 

कर्नाटकात सर्वाधिक प्रजाती (६६) आहेत; त्या खालोखाल केरळ (५१), राजस्थान (४६) आणि पश्चिम बंगाल (३०) या राज्यांचा क्रमांक लागतो. या प्रजातींच्या नोंदी घेण्याचे काम गेल्या वर्षापासून सुरू होते. जैवविधता असलेल्या देशांच्या यादीत भारत आता आठव्या क्रमांकावर आहे.

‘नोबेल’ची मोहोर
जपान, जर्मनी आणि इटली येथील तीन शास्त्रज्ञांची भौतिकशास्त्रातील यंदाच्या नोबेल पारितोषिकासाठी निवड झाली. स्युकुरो मानाबे आणि क्लाऊस हॅसेलमान यांना दोघांना मिळून अर्धा पुरस्कार, तर जॉर्जियो पॅरिसी यांना अर्धा पुरस्कार जाहीर झाला आहे. स्युकुरो मनाबे (९०) आणि क्लाऊस हॅसेलमान (८९) यांची, पृथ्वीच्या हवामानाच्या फिजिकल मॉडेलिंगसाठी केलेल्या कामाबद्दल निवड झाली. जॉर्जियो पॅरिसी (७३) यांनी ‘अणूपासून ग्रहांच्या मापदंडांपर्यंत भौतिक प्रणालींमधील विकार आणि चढउतार यांच्या परस्परसंवादाच्या शोधासाठी’ काम केले. वातावरणात कार्बन डायऑक्साईडचे प्रमाण वाढल्याने जागतिक तापमान कसे वाढेल हे मानबे यांनी १९६०च्या दशकाच्या सुरुवातीला दाखवले होते आणि विद्यमान हवामान मॉडेलची पायाभरणी केली होती. सुमारे एक दशकानंतर, हॅसलमन यांनी एक मॉडेल तयार केले. त्याद्वारे हवामानावर मानवी प्रभावाची विशिष्ट चिन्हे शोधण्याचे मार्गही शोधून काढले. पॅरीसी यांनी संपूर्ण भौतिक आणि गणिती मॉडेल तयार केले. ज्यामुळे जटिल प्रणालींना समजणे सोपे झाले.

नवीन रेणू कार्बनी उत्प्रेरकांच्या मदतीने तयार करून हरित रसायनशास्त्राची पायाभरणी करणारे जर्मनीतील मॅक्स प्लांक इन्स्टिट्यूटचे बेजांमिन लिस्ट, तर प्रिन्स्टन विद्यापीठाचे डेव्हीड डब्ल्यू. सी मॅकमिलन यांना यंदाचा रसायनशास्त्राचा नोबेल पुरस्कार जाहीर झाला आहे. असममितीय कार्बनी उत्प्रेरण तंत्रासाठी त्यांना हा पुरस्कार देण्यात आला. आत्तापर्यंत रसायनशास्त्रात धातू व वितंचके हे दोनच उत्प्रेरक माहिती होते. पण या दोन वैज्ञानिकांनी रेणूंची विशिष्ट संरचना तयार करतानाच कार्बनी उत्प्रेरकीकरणाची नवी साधने शोधून काढली असून त्यात हरित रसायनशास्त्राची सुरुवात आहे. शिवाय औषधनिर्मिती क्षेत्रातही त्याचे अनेक उपयोग होत आहेत.

तापमान आणि दाब यामुळे शरीरात संवेदना या सहजरित्या जागृत होत असतात, पण या नेमक्या कशा? यामुळे मज्जातंतूमध्ये आवेग कसा निर्माण होतो? तापमान आणि दाब यांची क्षणार्धात जाणीव कशी होते? या सर्व गोष्टींचे कोडे हे डेव्हिड ज्युलियस आणि आर्डेन पॅटापोशन या शास्त्रज्ञांनी केलेल्या संशोधनामुळे उलगडले, त्यामुळे या दोघांना वैद्यकीय क्षेत्रासाठीचे यावर्षीचे नोबेल देण्यात आले.

संबंधित बातम्या