विज्ञान

गगन (Gagan) हे भारताचे स्वदेशी उपग्रह-आधारित संवर्धन प्रणाली (Satellite-Based Augmentation System - SBAS) आहे. याचे पूर्ण रूप GPS Aided Geo Augmented Navigation असे आहे.

हे प्रणाली भारतीय अंतराळ संशोधन संस्था (ISRO) आणि भारतीय विमानतळ प्राधिकरण (AAI) यांच्या संयुक्त विद्यमाने विकसित केले आहे. गगनचा मुख्य उद्देश GPS (Global Positioning System) सिग्नलची अचूकता, विश्वासार्हता आणि उपलब्धता वाढवणे हा आहे, विशेषतः विमान वाहतूक क्षेत्रासाठी.

गगन प्रणालीची प्रमुख वैशिष्ट्ये आणि फायदे:

• अचूकता (Accuracy): गगन प्रणाली GPS सिग्नलमध्ये सुधारणा करून अधिक अचूक स्थान निश्चिती करण्यास मदत करते. यामुळे विमान, जहाजे आणि इतर वाहनांसाठी अत्यंत अचूक नेव्हिगेशन शक्य होते, जे 7.6 मीटरपेक्षा कमी अचूकता प्रदान करते.
• विश्वासार्हता (Integrity): ही प्रणाली GPS सिग्नलमध्ये काही त्रुटी किंवा समस्या असल्यास तात्काळ माहिती देते, ज्यामुळे सुरक्षा सुनिश्चित होते.
• उपलब्धता आणि सातत्य (Availability and Continuity): गगन प्रणाली भारतीय उड्डाण माहिती प्रदेश (FIR) आणि त्याच्या आसपासच्या क्षेत्रांमध्ये सिग्नलची सतत आणि अखंड उपलब्धता सुनिश्चित करते.
• विमान वाहतुकीसाठी महत्त्व:
  • विमानांना अचूक लँडिंग मार्गदर्शन (Precision Approach - APV-1 आणि Cat-1 पर्यंत) प्रदान करते, ज्यामुळे खराब हवामानातही विमान उतरवणे सुरक्षित होते.
  • विमान कंपन्यांना इंधन वाचविण्यात आणि मार्ग अधिक कार्यक्षम बनविण्यात मदत करते.
• इतर उपयोग: विमान वाहतुकीव्यतिरिक्त, गगन प्रणालीचा उपयोग रेल्वे सिग्नलिंग, शेतीमधील अचूक कामे (precision agriculture), सर्वेक्षण, नैसर्गिक आपत्कालीन व्यवस्थापन, भूमापन आणि रस्ते वाहतूक व्यवस्थापन यांसारख्या विविध क्षेत्रांमध्ये होऊ शकतो.

गगन प्रणाली भूस्थिर उपग्रह (जसे की GSAT-8, GSAT-10 आणि GSAT-15) आणि जमिनीवरील अनेक संदर्भ स्थानकांचा (Ground Reference Stations) वापर करून GPS सिग्नलमधील त्रुटी दूर करते आणि सुधारात्मक संदेश प्रसारित करते. यामुळे भारताला स्वतःची उपग्रह नेव्हिगेशन प्रणाली असलेली जगातील काही निवडक राष्ट्रांपैकी एक बनवले आहे.

कक्षांचे (पेशींचे) विविध प्रकार

कक्षा, ज्याला पेशी (सेल) असेही म्हणतात, हा सर्व सजीवांचा मूलभूत रचनात्मक आणि कार्यात्मक एकक आहे. पृथ्वीवरील प्रत्येक सजीव एक किंवा अधिक पेशींनी बनलेला आहे. पेशींचे मुख्यत्वे दोन मोठ्या प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाते:

1. प्रोकॅरियोटिक पेशी (Prokaryotic Cells):
   • या पेशी सर्वात साध्या आणि प्राचीन प्रकारच्या पेशी आहेत.
   • त्यांना स्पष्ट केंद्रक (nucleus) किंवा पडद्यांनी वेढलेली इतर कोणतीही अंगके (organelles) नसतात.
   • त्यांचा आनुवंशिक पदार्थ (DNA) पेशीद्रव्यात (cytoplasm) मुक्तपणे पसरलेला असतो.
   • या पेशींमध्ये रायबोझोम (ribosomes) हे एकमेव अंगक आढळते.
   • प्रोकॅरियोटिक पेशी सामान्यतः एकपेशीय जीवांमध्ये आढळतात, जसे की बॅक्टेरिया (bacteria) आणि आर्कीया (archaea).
2. युकेरियोटिक पेशी (Eukaryotic Cells):
   • या पेशी प्रोकॅरियोटिक पेशींपेक्षा अधिक जटिल आणि मोठ्या असतात.
   • त्यांना सुस्पष्ट केंद्रक असते, जे एका पडद्याने वेढलेले असते आणि ज्यात आनुवंशिक पदार्थ (DNA) असतो.
   • या पेशींमध्ये माइटोकॉन्ड्रिया (mitochondria), एंडोप्लाज्मिक रेटिक्युलम (endoplasmic reticulum), गॉल्जी उपकरण (Golgi apparatus), लायसोसोम्स (lysosomes) यांसारखी अनेक पडद्यांनी वेढलेली अंगके असतात, जे विशिष्ट कार्ये करतात.
   • युकेरियोटिक पेशी एकपेशीय तसेच बहुपेशीय सजीवांमध्ये आढळतात, जसे की वनस्पती, प्राणी, बुरशी (fungi) आणि प्रोटोझोआ (protozoa).
   • युकेरियोटिक पेशींचे मुख्यत्वे दोन उपप्रकार आहेत:
   1. वनस्पती पेशी (Plant Cells):
      • या पेशींमध्ये पेशीभित्ती (cell wall) असते, जी त्यांना आकार आणि आधार देते.
      • त्यांच्यात क्लोरोप्लास्ट्स (chloroplasts) असतात, जे प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे अन्न तयार करतात. यामुळे वनस्पती स्वयंपोषी असतात.
      • त्यांच्यात एक मोठी केंद्रीय रिक्तिका (central vacuole) असते, जी पाणी आणि पोषक द्रव्ये साठवते आणि पेशीचा टर्गर दाब (turgor pressure) राखते.
   2. प्राणी पेशी (Animal Cells):
      • या पेशींमध्ये पेशीभित्ती नसते.
      • त्यांच्यात क्लोरोप्लास्ट्स नसतात, त्यामुळे ते अन्न स्वतः तयार करू शकत नाहीत आणि परपोषी असतात.
      • त्यांच्यात लहान आणि अनेक रिक्तिका (vacuoles) असू शकतात, परंतु मध्यवर्ती रिक्तिका नसते.
      • सेंट्रिओल्स (centrioles) हे अंगक प्राणी पेशींमध्ये आढळते, जे पेशी विभाजनात मदत करते, परंतु वनस्पती पेशींमध्ये नसते.

या विविध प्रकारच्या पेशी सजीवांच्या विविधतेसाठी आणि त्यांच्या जीवनावश्यक कार्यांसाठी जबाबदार आहेत.

धूमकेतू (Comet)

धूमकेतू हे आपल्या सूर्यमालेतील लहान आकाशीय पिंड आहेत जे सूर्याभोवती लंबवर्तुळाकार कक्षेत फिरतात. त्यांना 'सूर्यमालेचे बर्फाचे गोळे' किंवा 'घाणेरडे बर्फाचे गोळे' असेही म्हटले जाते कारण ते प्रामुख्याने बर्फ (पाणी, मिथेन, अमोनिया आणि कार्बन डायऑक्साइड), धूळ आणि खडकांचे बनलेले असतात.

जेव्हा धूमकेतू सूर्याजवळ येतात, तेव्हा त्यांच्यातील बर्फ उष्णतेमुळे वायूमध्ये रूपांतरित होतो (या प्रक्रियेला उदात्तीकरण म्हणतात). या वायू आणि धुळीमुळे धूमकेतूभोवती एक अस्पष्ट आवरण तयार होते, ज्याला कोमा (Coma) असे म्हणतात. कोमा हा धूमकेतूचा डोक्यासारखा भाग असतो.

सूर्याच्या उष्णतेमुळे आणि सौर वाऱ्यामुळे (solar wind) हे वायू आणि धुळीचे कण सूर्याच्या विरुद्ध दिशेने ढकलले जातात, ज्यामुळे एक किंवा दोन लांब शेपूट तयार होते. धूमकेतूंना साधारणपणे दोन प्रकारच्या शेपट्या असतात:

• धूळीची शेपूट (Dust Tail): ही शेपूट पिवळसर रंगाची असून ती सूर्याभोवतीच्या धूमकेतूच्या कक्षेच्या बाजूने वक्र झालेली दिसते. धुळीचे कण मोठे असल्याने ते सौर वाऱ्यामुळे कमी प्रमाणात ढकलले जातात.
• आयन/प्लाझ्मा शेपूट (Ion/Plasma Tail): ही शेपूट निळसर रंगाची असते आणि ती नेहमी सूर्याच्या विरुद्ध दिशेने सरळ रेषेत असते. वायूचे आयनीकृत कण सौर वाऱ्यामुळे अधिक वेगाने ढकलले जातात.

धूमकेतू सामान्यतः कूईपर पट्टा (Kuiper Belt) आणि ऊर्ट ढग (Oort Cloud) यांसारख्या सूर्यमालेच्या बाहेरील भागातून येतात. त्यांचे कक्षीय कालावधी काही वर्षांपासून ते हजारो वर्षांपर्यंत असू शकतात.

धूमकेतूंचा अभ्यास शास्त्रज्ञांना सूर्यमालेच्या सुरुवातीच्या स्थितीबद्दल आणि तिच्या निर्मितीबद्दल महत्त्वपूर्ण माहिती देतो, कारण ते अब्जावधी वर्षांपासून जवळजवळ अपरिवर्तित अवस्थेत आहेत.

चंद्राच्या कला म्हणजे पृथ्वीवरून दिसणाऱ्या चंद्राच्या प्रकाशित भागामध्ये होणारे नियमित बदल होय. चंद्र स्वतः प्रकाशमान नसतो, तर तो सूर्याच्या प्रकाशाने प्रकाशित होतो. चंद्र पृथ्वीभोवती फिरत असताना, पृथ्वी आणि सूर्याच्या सापेक्ष त्याची स्थिती बदलत असते, ज्यामुळे चंद्राचा किती भाग आपल्याला प्रकाशित दिसतो, हे ठरते. या बदलांनाच चंद्राच्या कला असे म्हणतात.

चंद्राच्या कला साधारणपणे 29.5 दिवसांच्या चक्रात पूर्ण होतात. या चक्रात मुख्य कला खालीलप्रमाणे आहेत:

• अमावस्या (New Moon): या अवस्थेत चंद्र पृथ्वी आणि सूर्याच्या मध्ये असतो. चंद्राचा सूर्याकडील प्रकाशित भाग आपल्यापासून दूर असतो, त्यामुळे आपल्याला चंद्र दिसत नाही किंवा तो फारच अस्पष्ट दिसतो.
• प्रतिपदा (Waxing Crescent): अमावस्येनंतर चंद्र हळूहळू दिसू लागतो. एक लहान, अरुंद चंद्रकोर पश्चिम दिशेला दिसते. याला शुक्ल प्रतिपदा असेही म्हणतात.
• प्रथम चरण (First Quarter): या अवस्थेत चंद्राचा अर्धा भाग प्रकाशित दिसतो. आपल्याला तो 'डी' (D) आकाराचा दिसतो. हे अमावस्येनंतर सुमारे एक आठवड्याने होते.
• बृहस्पतिवार (Waxing Gibbous): प्रथम चरणानंतर चंद्राचा प्रकाशित भाग वाढत जातो, पण पौर्णिमा येण्यापूर्वीचा हा भाग अर्धचंद्रापेक्षा मोठा पण पूर्णचंद्रापेक्षा लहान असतो.
• पौर्णिमा (Full Moon): या अवस्थेत पृथ्वी चंद्र आणि सूर्याच्या मध्ये असते. चंद्राचा संपूर्ण भाग सूर्याच्या प्रकाशाने प्रकाशित होतो आणि तो आपल्याला पूर्ण गोल दिसतो.
• बृहस्पतिवार (Waning Gibbous): पौर्णिमेनंतर चंद्राचा प्रकाशित भाग हळूहळू कमी होऊ लागतो. तो पूर्णचंद्रापेक्षा लहान पण अर्धचंद्रापेक्षा मोठा असतो.
• अंतिम चरण (Last Quarter / Third Quarter): या अवस्थेत चंद्राचा दुसरा अर्धा भाग प्रकाशित दिसतो. आपल्याला तो उलटा 'डी' (D) आकाराचा दिसतो. हे पौर्णिमेनंतर सुमारे एक आठवड्याने होते.
• अमावस्या (Waning Crescent): अंतिम चरणानंतर चंद्राचा प्रकाशित भाग आणखी कमी होतो आणि तो पुन्हा एक अरुंद चंद्रकोर म्हणून दिसतो. ही चंद्रकोर पूर्वेकडे दिसते आणि ती पुन्हा अमावस्येकडे जाते.

या कलांमुळेच आपल्याला चंद्र दररोज वेगवेगळ्या आकारात दिसतो आणि हिंदू पंचांग तसेच अनेक संस्कृतींमधील कॅलेंडर या चंद्राच्या कलांवर आधारित असतात.

सूर्यामुळे होणाऱ्या ऋतू बदलांवर टीप

पृथ्वीवर ऋतू बदल मुख्यतः सूर्याभोवतीच्या तिच्या परिभ्रमणामुळे आणि तिच्या अक्षाच्या तिरकसपणामुळे (अक्षीय कल) होतात. पृथ्वीचा अक्ष तिच्या कक्षीय पातळीला सुमारे 23.5 अंशांनी कललेला आहे. हा कल कायम राहतो, म्हणजेच पृथ्वी सूर्याभोवती फिरताना तिचा अक्ष नेहमी एकाच दिशेने कललेला असतो.

• अक्षीय कल आणि सूर्याची किरणे: पृथ्वीच्या अक्षाच्या तिरकसपणामुळे वर्षाच्या वेगवेगळ्या वेळी पृथ्वीच्या वेगवेगळ्या भागांवर सूर्याची किरणे कमी-जास्त थेट पडतात. जेव्हा एखादा गोलार्ध सूर्याकडे झुकलेला असतो, तेव्हा त्याला अधिक थेट आणि तीव्र सूर्यप्रकाश मिळतो, ज्यामुळे तेथे उन्हाळा असतो. याउलट, जेव्हा तो गोलार्ध सूर्यापासून दूर झुकलेला असतो, तेव्हा त्याला कमी थेट आणि कमी तीव्र सूर्यप्रकाश मिळतो, ज्यामुळे तेथे हिवाळा असतो.
• दिवसाचा कालावधी: ज्या गोलार्धात उन्हाळा असतो, तिथे दिवसाचा कालावधी लांब असतो, कारण सूर्यप्रकाश अधिक वेळ उपलब्ध असतो. हिवाळ्यात, दिवसाचा कालावधी लहान असतो.
• संक्रांती (Solstices):
  • उन्हाळी संक्रांती (Summer Solstice): साधारणपणे 21 जून रोजी उत्तर गोलार्ध सूर्याकडे जास्तीत जास्त झुकलेला असतो, ज्यामुळे तेथे सर्वात मोठा दिवस आणि उन्हाळ्याची सुरुवात होते. दक्षिण गोलार्धात यावेळेस हिवाळा असतो.
  • हिवाळी संक्रांती (Winter Solstice): साधारणपणे 21 किंवा 22 डिसेंबर रोजी दक्षिण गोलार्ध सूर्याकडे जास्तीत जास्त झुकलेला असतो, ज्यामुळे तेथे उन्हाळा असतो आणि उत्तर गोलार्धात सर्वात लहान दिवस व हिवाळ्याची सुरुवात होते.
• विषुववृत्त (Equinoxes):
  • वसंत संपात (Vernal Equinox): साधारणपणे 20 किंवा 21 मार्च रोजी, पृथ्वीचा अक्ष सूर्याकडे किंवा सूर्यापासून दूर झुकलेला नसतो, ज्यामुळे विषुववृत्तावर सूर्याची किरणे थेट पडतात. या दिवशी जगभरात दिवस आणि रात्र साधारणपणे सारख्याच लांबीचे असतात. उत्तर गोलार्धात वसंत ऋतू सुरू होतो.
  • शरद संपात (Autumnal Equinox): साधारणपणे 22 किंवा 23 सप्टेंबर रोजी, पुन्हा एकदा पृथ्वीचा अक्ष सूर्याकडे किंवा सूर्यापासून दूर झुकलेला नसतो, ज्यामुळे दिवस आणि रात्र सारखेच असतात. उत्तर गोलार्धात शरद ऋतू सुरू होतो.

थोडक्यात, पृथ्वीचा तिच्या अक्षावर असलेला तिरकसपणा आणि सूर्याभोवतीचे तिचे परिभ्रमण यामुळे सूर्याची किरणे पृथ्वीवर वर्षभरात वेगवेगळ्या कोनात पडतात, ज्यामुळे ऋतू बदल होतात.

टेलिस्कोप (दुर्बीण)

टेलिस्कोप, ज्याला मराठीमध्ये दुर्बीण म्हणतात, हे एक असे उपकरण आहे जे दूरच्या वस्तू, जसे की तारे, ग्रह, आकाशगंगा आणि इतर खगोलीय पिंडे जवळ आणून मोठे आणि स्पष्ट दिसण्यासाठी वापरले जाते. दुर्बिणीचा मुख्य उद्देश केवळ वस्तूंना मोठे करणे हा नसून, त्यातून येणारा प्रकाश मोठ्या प्रमाणात जमा करणे हा असतो, ज्यामुळे कमी तेजस्वी वस्तू देखील पाहता येतात आणि त्यांचे अधिक तपशील अभ्यासता येतात.

टेलिस्कोपचे प्रकार

मुख्यतः तीन प्रकारचे ऑप्टिकल टेलिस्कोप (दृष्य प्रकाश वापरणाऱ्या दुर्बिणी) आहेत:

1. अपवर्तनी दुर्बीण (Refracting Telescope)

   या प्रकारच्या दुर्बिणीत प्रकाशाचे अपवर्तन (bending of light) करण्यासाठी लेन्स (भिंग) वापरल्या जातात. समोरच्या मोठ्या लेन्सला 'ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स' म्हणतात, जी दूरच्या वस्तूंपासून येणारा प्रकाश गोळा करते आणि त्याला एका बिंदूत केंद्रित करते. नंतर, लहान 'आयपीस लेन्स' या केंद्रित प्रतिमेला मोठे करून पाहणाऱ्याला दाखवते.

   • फायदे:
     • तीक्ष्ण आणि स्पष्ट प्रतिमा मिळते.
     • दुर्बिणीची नळी बंद असल्यामुळे आतील भाग धूळ आणि आर्द्रतेपासून सुरक्षित राहतो.
   • तोटे:
     • मोठ्या लेन्स तयार करणे महाग असते आणि त्या जड असतात.
     • 'क्रोमॅटिक ॲबरेशन' (रंगांचे विचलन) ही समस्या उद्भवू शकते, ज्यामुळे प्रतिमांच्या कडांभोवती रंगांचा प्रभाव दिसतो.