ஆக்ஸியம் 4: 28,000 கிமீ வேகத்தில் சென்றாலும் 400 கிமீ உயரத்தில் உள்ள ஐஎஸ்எஸ்சை அடைய 28 மணி நேரமாவது ஏன்?

ஆக்ஸியம்-4 திட்டத்தின் கீழ் இந்தியாவைச் சேர்ந்த சுபான்ஷு சுக்லா சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்துக்குச் செல்கிறார். அவர் உள்பட 4 விண்வெளி வீரர்களுடன் ஸ்பேஸ்எக்ஸ் நிறுவனத்தின் டிராகன் விண்கலத்தை சுமந்து கொண்டு ஃபால்கன்-9 ராக்கெட் அமெரிக்காவின் ஃப்ளோரிடா மாகாணத்தில் உள்ள நாசாவின் கென்னடி விண்வெளி மையத்திலிருந்து இன்று (ஜூன் 25) இந்திய நேரப்படி நண்பகல் 12:01 மணியளவில் புறப்பட்டுச் சென்றது. இதன் மூலம் விண்வெளி பயணத்தில் இந்தியா மற்றுமொரு சாதனையை புரிய உள்ளது. இந்திய விண்வெளி வீரர் சுபான்ஷு சுக்லா முதல் இந்தியராக சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்துக்கு (ISS) செல்கிறார். கடந்த 50 ஆண்டுகளில் சுமார் 27 விண்வெளி வீரர்கள் சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்துக்கு சென்றுள்ளனர். ஆனால், அவர்களுள் ஒருவர் கூட இந்தியர் இல்லை. அந்த சாதனையை சுபான்ஷு சுக்லா படைக்க உள்ளார். மணிக்கு 28 ஆயிரம் கிலோமீட்டர் வேகத்தில் பயணித்தாலும், பூமியில் இருந்து வெறும் 400 கி.மீ. உயரத்தில் சுற்றும் சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தை அடைய இந்த குழுவுக்கு ஏன் 28 மணி நேரமாகிறது? சுபான்ஷு சுக்லா உள்ளிட்ட நால்வர் குழுவினர்

நீண்ட பயணம் ஏன்?

ஸ்பேஸ்எக்ஸின் ஃபால்கான் 9 (Falcon 9) ராக்கெட் மிகவும் சக்தி வாய்ந்தது. ஒரு மணிநேரத்தில் 28,000 கி.மீக்கும் அதிகமான வேகத்தில் அதனால் பயணிக்க முடியும். ஆக்ஸியம் 4 திட்டம், பூமிக்கு மேலே தோராயமாக 370 முதல் 400 கி.மீக்கு மேலே பூமியின் தாழ்வட்டப் பாதையில் (low-Earth orbit) சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தை அடையும். இன்று மதியம் 12 மணியளவில் செலுத்தப்படும் ஃபால்கான் 9 ராக்கெட் 28 மணிநேரம் பயணித்து, சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தை ஜூன் 26 அன்று மாலை 5 மணிக்கு தான் அடையும். மணிக்கு 28,000 கி.மீ வேகத்தில் பயணிக்கும் ஒரு ராக்கெட், 400 கி.மீ. தொலைவில் உள்ள சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தை அடைய ஏன் 28 மணிநேரம் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும்? அதற்கான காரணத்தை இங்கே அறியலாம். நாம் குழந்தைகளாக இருந்தபோது, கணக்கு பாடத்தில் காலம், வேகம் மற்றும் தொலைவு குறித்து படித்திருப்போம். அதன்படி, மணிக்கு 100 கி.மீ. வேகத்தில் பயணிக்கும் ஒரு கார், 400 கி.மீ. தொலைவை அடைய எவ்வளவு நேரம் எடுத்துக்கொள்ளும் என்பதை கணக்கிட்டிருப்போம். அதாவது, 4 மணிநேரம் எடுத்துக்கொள்ளும். ஆனால், இந்த கணக்கு விதிமுறைகள் பூமியில் மேற்கொள்ளப்படும் பயணங்களுக்கு மட்டுமே பொருந்தும், விண்வெளி பயணத்துக்கு அல்ல. ஏனெனில், பூமியில் ஓரிடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்துக்கு செல்லும் போது அது மாறாத, நிலையான ஒன்றாக உள்ளது. அந்த இரு இடங்களுக்கு இடையேயான தொலைவு மாறாது. ஆனால், விண்வெளி பயணம் அப்படியல்ல. விண்வெளியில் உள்ள எந்தவொரு பொருளும் நிலையானது அல்ல. அவை, ஒவ்வொரு சுற்றுப் பாதையிலும் தொடர்ந்து சுற்றிவருகின்றன. உதாரணமாக, கோள்கள் சூரியனையும் செயற்கைக்கோள்கள் கோள்கள் மற்றும் சிறுகோள்களையும் தொடர்ந்து சுற்றிவருகின்றன. அவை அப்படி சுழலவில்லை என்றால், அவை கோள்களின் ஈர்ப்புவிசைக்கு உட்பட்டு, அவற்றின் திசையிலேயே சென்று அவற்றுடன் மோதிவிடும். இதே விதிமுறை, சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்துக்கும் பொருந்தும். சர்வதேச விண்வெளி நிலையம், தாழ்வட்டப் பாதையில் பூமியை மணிக்கு 28,000 கி.மீ எனும் வேகத்தில் சுற்றி வருகிறது. அந்த வேகத்தில் அது சுழலவில்லை என்றால், பூமியின் ஈர்ப்பு விசையால் ஈர்க்கப்பட்டு பூமியில் விழுந்துவிடும். அதனால்தான் அது நிலையான வேகத்தில் பூமியை சுற்றிவருகிறது. படக்குறிப்பு, சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தில் விண்வெளி வீரர் ஒருவர் பராமரிப்புப் பணிகளை மேற்கொள்கிறார் (கோப்புப்படம்) பயணத்தின் வெவ்வேறு கட்டங்கள் ஆக்ஸியம் 4 திட்டத்தின்படி, பூமியின் ஈர்ப்புவிசையால் ஈர்க்கப்படுவதிலிருந்து தப்பிக்க (escape velocity) ஃபால்கான் 9 ராக்கெட் விநாடிக்கு 11.2 கி.மீ. வேகத்தில் பயணித்தால் தான் பூமியின் வளிமண்டலத்திலிருந்து வெளியேறி விண்வெளிக்குள் நுழைய முடியும். இந்த பாதை நேரானது அல்ல. அந்த பாதை ஓர் கூம்பு வெட்டு வடிவத்தில் (parabola) இருக்கும். புவியீர்ப்பு புலத்தைக் கடந்து பயணித்த பின், அந்த ராக்கெட்டில் உள்ள முதல் கட்ட உந்துகலன்கள் அதிலிருந்து பிரிந்து, இரண்டாம் கட்டம் ஆரம்பிக்கும். ஏவுதளத்திலிருந்து செலுத்தப்பட்டதிலிருந்து ராக்கெட் இரண்டாம் கட்டத்தை அடைய சில நிமிடங்களே எடுக்கும். அங்கிருந்து ராக்கெட்டின் இரண்டாம் கட்டம் ஆரம்பமாகும் என்கிறார், தி பிளானட்டரி சொசைட்டி ஆஃப் இந்தியாவின் இயக்குநர் ரகுநந்தன். முதல் கட்டத்தில் புவியீர்ப்பு விசையை தாண்டி பயணிக்க ராக்கெட்டுக்கு அதிகளவிலான எரிபொருள் தேவை. ஆனால், பூமியின் வளிமண்டலத்தைக் கடந்து பயணித்த பின், குறைந்த எரிபொருள் மூலமாகவே நீண்ட தொலைவு மிக வேகமாக பயணிப்பது சாத்தியம். ஃபால்கான் 9 ராக்கெட்டின் இரண்டாம் கட்ட செயல்பாடு என்பது சுற்றுவட்டப் பாதையில் நிலைநிறுத்துவது. அதாவது, ஃபால்கான் 9 ராக்கெட் சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தை அடைந்து அதன் சுற்றுவட்டப் பாதையில் நுழைவதற்கு தேவையான வேகம் மற்றும் உயரத்தை அடைய வேண்டும். இதன்பின், அந்த ராக்கெட் பூமியை தொடர்ந்து சுற்றி, அதன் வேகம், திசை மற்றும் சுற்றுவட்டப் பாதையை மாற்றி, சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தின் சுற்றுவட்டப் பாதைக்குள் நுழையும். எனினும், இந்த முழு செயல்முறையையும் ராக்கெட்டில் உள்ள வழிகாட்டும் அமைப்பே கவனித்துக்கொள்ளும். இத்திட்டத்தின் தலைவர் பெக்கி விட்சன் மற்றும் பைலட் சுபான்ஷு சுக்லா ராக்கெட்டில் தங்கள் முன்பு உள்ள மானிட்டர்கள் மூலம் இதை கண்காணித்து, அது சரியான திசையில் பயணிக்கிறதா என்பதை உறுதி செய்வார்கள். சில நிமிடங்களில் முதல் கட்டம் நிறைவடைந்துவிட்டது என எடுத்துக்கொண்டால், இரண்டாம் கட்டம் நிறைவடைய 23 முதல் 25 மணி நேரமாகும் என ரகுநந்தன் கூறுகிறார். கடினமான கட்டம் நாசாவால் வெளியிடப்பட்ட சர்வதேச விண்வெளி நிலைய படங்கள், விண்வெளியில் சர்வதேச விண்வெளி நிலையம் மிக குறைவான வேகத்தில் நகர்வது போன்று காட்டுகின்றன. ஆனால், உண்மையில் அது மணிக்கு 28,000 கி.மீ. வேகத்தில் நகர்கிறது. அதாவது, ஃபால்கான் 9 ராக்கெட் சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்துடன் இணைய (docking) ஒரே வேகத்திலும் ஒரே திசையிலும் பயணிக்க வேண்டும். இரண்டும் ஒன்றன்பின் ஒன்றாக பயணிக்கும். பயணம் தொடங்கி 25 மணிநேரம் கழித்து, டிராகன் விண்கலம் அதே வேகத்தில், சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தை நோக்கி செல்லும். அதன்பின், மெதுவாக வேகத்தை அதிகரித்து சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்துடன் விண்கலம் இணையும் செயல்முறை தொடங்கும். அந்த சமயத்தில், இரண்டும் விண்வெளியில் நிலையாக உள்ளது போன்று தோன்றும், ஆனால் உண்மையில் இரண்டும் மணிக்கு 28,000 கி.மீ. வேகத்தில் பயணிக்கும். இந்த சூழலை பூமியில் நடப்பதாக கற்பனை செய்து பார்ப்போம். அருகருகே மணிக்கு 28,000 கி.மீ. வேகத்தில் பயணிக்கும் கார்கள் இரண்டும் ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாக வந்தால், ஒரு காரில் உள்ளவர்கள் மற்றொரு காருக்குள் செல்வதைப் போன்றது. அதனால்தான் டிராகன் விண்கலம் சுற்றுவட்டப் பாதையில் நுழைந்த பின், சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்துக்கு நெருக்கமாக செல்வதற்கு இரண்டு முதல் மூன்று மணிநேரம் ஆகிறது. • விண்வெளியில் வேளாண் புரட்சிக்கு திட்டம் - இந்திய வீரர் என்ன செய்யப் போகிறார்? • சர்வதேச விண்வெளி நிலையம் செல்லும் முதல் இந்தியர்: சவால்கள் என்ன? • ஆக்ஸியம் 4: விண்வெளி வீரர்கள் அன்னப் பறவை பொம்மை, அல்வா எடுத்துச் செல்வது ஏன்? • ராக்கெட் விண்வெளிக்குப் புறப்படும் போது சவாலான முதல் சில நிமிடங்களில் என்ன நடக்கும்? அனைத்து சூழல்களும் சரியாக இருந்தால், டாக்கிங் செயல்முறைக்காக சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தில் உள்ள அடாப்டருடன் டிராகன் விண்கலம் இணையும். இந்த செயல்முறைக்குப் பிறகும் இருபுறமும் உள்ள கதவுகள் உடனடியாக திறக்காது. சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்துடன் சேர்ந்து, விண்கலத்தில் உள்ள காற்றின் அழுத்தம் சமன் செய்யப்பட்ட பிறகு, காற்று வெளியேறாமல் தடுக்கும் வகையில் மூடப்பட்ட பின்னரே, இரண்டுக்கும் இடையேயான கதவுகள் (hatches) திறக்கப்படும். இந்த செயல்முறை முடிந்த பின்னர், விண்கலத்தில் உள்ள விஞ்ஞானிகள் சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்துக்குள் இறங்குவார்கள். - இது, பிபிசி  நியூஸ்ரூம் வெளியீடு