விண்ணில் இயங்கும் நிலையம்!
--------------------------------------------------
பி இளங்கோ சுப்பிரமணியன்
நியூட்டன் அறிவியல் மன்றம்
------------------------------------------------
புறநகர்ப் பகுதிகளில் குடியிருப்புகள் முளைத்து
மக்கள் அங்கு குடியேறியதுமே, எங்கள் ஊருக்கு
காவல் நிலையம் வேண்டும், அஞ்சல் நிலையம்
வேண்டும் என்று கோரிக்கை வைப்பார்கள்.
அது போலவே அண்ட வெளியில் ஆகாயத்தில் ஒரு
விண்வெளி நிலையம் (space station) வேண்டும் என்று
விண்ணியற்பியலாளர்கள் கோரினார்கள்.
அக்கோரிக்கையை ஏற்று விண்வெளியில் ஒரு
நிலையம் ஏற்படுத்தப் பட்டு ஆண்டுகள் பலவாக அது
வெற்றிகரமாகச் செயல்பட்டு வருகிறது.
விண்ணில் இயங்கும் நிலையம்!
--------------------------------------------------
அனைத்துலக விண்வெளி நிலையம் (International Space Station)
இன்றைக்கு 23 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு 20 நவம்பர் 1998ல்
விண்ணில் செலுத்தப்பட்டது. இது தாழ்நிலை புவிச்சுற்றுப்
பாதையில் ((LEO = Low Earth Orbit) பூமியைச் சுற்றி
வரும் ஒரு செயற்கைக்கோள் ஆகும்.
ஐஎஸ்எஸ் என வழங்கப்படும் இச்செயற்கைக்கோள்
அளவில் பெரியது. நிறையும் அதிகம். இதற்கு முன்னோடிகளான
அமெரிக்காவின் ஸ்கைலேப் (1973) பற்றியும் சோவியத்
ஒன்றியத்தின் (இன்றைய ரஷ்யா) மீர் பற்றியும் நாம்
அறிந்திருப்போம். இவ்விரண்டையும் விட ஐஎஸ்எஸ் பன்மடங்கு
பெரியது. எவ்வளவு பெரியது? பார்ப்போம்.
தமிழ்நாட்டைச் சேர்ந்த நாம் அளவில் மிகச்சிறிய
செயற்கைக்கோளைப் பற்றி அறிவோம். தமிழ்நாட்டில்
கரூர் பள்ளப்பட்டி என்னும் ஊரில் உள்ள மேனிலைப்பள்ளி
மாணவன் ஒருவன் 1.26 கிலோகிராம் நிறை மட்டுமே உள்ள
மிகச்சிறிய ஒரு செயற்கைக்கோளை உருவாக்கியதையும்,
அதை இஸ்ரோ 24 ஜனவரி 2019ல் விண்ணில் செலுத்தியதையும்
நாம் அறிவோம். வெறும் ஒன்றேகால் கிலோ நிறையுள்ள
அச்செயற்கைக்கோள் டாக்டர் அப்துல் கலாமின் பெயரில்
கலாம்சாட் (KalamSat V-2) என்று பெயரிடப்பட்டு இருந்தது. .
இதற்கு மாறாக, ஐஎஸ்எஸ் மிகப் பெரியது. ஒரு முனையில்
இருந்து மறுமுனை வரை அளந்தால் (end to end) ஐஎஸ்எஸ்
108 மீட்டர் நீளம் இருக்கும். அமெரிக்காவின் கால்பந்து
மைதானத்தின் ஒட்டு மொத்த அளவுக்கு (120 மீ x 80 மீ)
சமமாக இது இருக்கும். அதாவது இதன் பரப்பளவு
ஏறத்தாழ 10,000 சதுர மீட்டர் என்று கொள்ளலாம். அப்படியானால்
எவ்வளவு பெரியது என்று சிந்தித்துப் புரிந்து கொள்ளும்போது
பிரமிப்பு கண்ணைக் கட்டுகிறது.ஐஎஸ்எஸ் என்பது பல்வேறு
அலகுகளைக் (modules) கொண்டது. இதன் ஒட்டு மொத்த
நிறை அவ்வப்போது மாறக்கூடியது. விண்ணில்
செலுத்தியபோது இதன் நிறை (launch mass) 4,44,615 கிகி ஆக
இருந்தது.
சுற்றுப்பாதையும் வேகமும்!
------------------------------------------
மேற்கில் இருந்து கிழக்காகச் சுற்றும் ஒரு சுற்றுப்பாதையில்
ஐஎஸ்எஸ் பூமியைச் சுற்றி வருகிறது. சுற்றுதலின் வேகம்
(orbital velocity of ISS) வினாடிக்கு 7.6 கிமீ (7.6 kmps). இந்த இடத்தில்
சந்திரன் பூமியை என்ன வேகத்தில் சுற்றி வருகிறது என்பதை
ஒப்பிட்டுப் பார்த்தல் நல்லது. பூமியைச் சுற்றும்
சந்திரனின் வேகம் வினாடிக்கு 1.022 கிமீ (1.022 kmps).
கடவுள் படைத்த சந்திரனை விட ஏழரை மடங்கு அதிக
வேகத்தில் மனிதன் படைத்த ஐஎஸ்எஸ் பூமியைச் சுற்றி
வருகிறது. எனவே பூமியை முழுசாக ஒரு சுற்றுச் சுற்றி
வருவதற்கு (orbital period) ஐஎஸ்எஸ்சுக்கு 90 முதல் 93 நிமிடங்கள்
ஆகும். எவ்வளவு உயரத்தில் (altitude) ஐஎஸ்எஸ் இருக்கிறது என்பதைப் பொறுத்தே நேரம் துல்லியமாக அமையும்.
ஐஎஸ்எஸ்சின் சுற்றுப்பாதைச் சாய்வு (orbital inclination)
51.6 டிகிரி ஆகும்.
தோராயமாக ஒன்றரை மணி நேரத்தில் ஐஎஸ்எஸ் பூமியை
ஒரு சுற்றுச் சுற்றி முடிக்கிறது என்பதால் பூமியை
ஒரு நாளைக்கு 16 சுற்றுக்கள் சுற்றி முடித்து விடுகிறது
ஐஎஸ்எஸ்.
சந்திரனை விட வேகமாக ஐஎஸ்எஸ் பூமியை சுற்றக்
காரணம் என்ன? அதற்கான தேவை என்ன? தாழ்நிலை
புவிச்சுற்றுப்பாதையில் (LEO = Low Earth Orbit) ஐஎஸ்எஸ்
பூமியைச் சுற்றி வருகிறது என்று முன்னரே பார்த்தோம்.
தாழ்நிலை புவிச் சுற்றுப்பாதை என்பது பொதுவாக 200கிமீ
முதல் 2000 கிமீ வரையிலான உயரத்தைக் கொண்டது
நமது ஐஎஸ்எஸ் தோராயமாக 400 கிமீ உயரத்திற்கு மேல்
இருந்து கொண்டு (apogee 415 km and perigee 421 km) பூமியைச்
சுற்றி வருகிறது. 400 கிமீ உயரத்தில் பூமியின் ஈர்ப்பு
விசை அதிகமாக இருக்கும். எனவே அதைச் சமாளிக்கும்
விதத்தில் அதிக வேகத்துடன் ஐஎஸ்எஸ் சுற்ற வேண்டும்.
இல்லையேல் பூமியின் ஈர்ப்பு விசையினால் ஐஎஸ்எஸ்
பூமியை நோக்கி ஈர்க்கப்பட்டு அழிந்து விடும்
எனவேதான் ஐஎஸ்எஸ் வினாடிக்கு 7.6 கிமீ வேகத்தில்
சுற்றுகிறது.
சந்திரன் பூமியைச் சுற்றுவது போல் வினாடிக்கு
1 கிமீ வேகத்தில் ஐஎஸ்எஸ் பூமியைச் சுற்றி வந்தால்
என்ன ஆகும்? பூமியைச் சுற்ற ஆரம்பித்த முதல் நாளே
அதன் முடிவு நாளாகி இருக்கும். ஆனால் அதிக வேகத்தில்
சுற்றுவதால் ஐஎஸ்எஸ் இன்று 23 ஆண்டுகளை விண்வெளியில்
வெற்றிகரமாக நிறைவு செய்திருக்கிறது.
அப்படியானால் பூமியைச் சுற்றும் எந்த ஒரு
செயற்கைக்கோளும் அதிக வேகத்தில்தான் சுற்றியாக
வேண்டும் என்ற கட்டாயம் உள்ளதா? அப்படி எதுவும்
இல்லை. தாழ்நிலை சுற்றுப்பாதை போல உயர்நிலை
சுற்றுப்பாதையும் உள்ளது. இது 36,000 கிமீ உயரத்தில் உள்ள
சுற்றுப்பாதை ஆகும். புவி ஒத்திசைவு செயற்கைக்கோள்கள்
(Geosynchronous satellites) எல்லாம் 36,000 கிமீ உயரத்தில்
இருந்துதான் பூமியைச் சுற்றி வருகின்றன.
இவ்வளவு உயரத்தில் இருந்து கொண்டு சுற்றும்போது
மெதுவாகச் சுற்றினால் போதும். எனவே இங்கெல்லாம்
வினாடிக்கு 3.14 கிமீ என்ற வேகத்தில் சுற்றினாலே
போதும், பூமியின் ஈர்ப்பு விசையைச் சமாளித்து விடலாம்.
ஐஎஸ்எஸ் போல வினாடிக்கு 7.6 கிமீ வேகத்தில் சுற்ற
வேண்டிய தேவை இல்லை. சுற்றுப்பாதையின் உயரத்திற்கும்
அதன் வேகத்திற்கும் உள்ள தொடர்பு இதுதான்: உயரம்
கூடக்கூட வேகம் குறையும்; அது போல உயரம் குறையக்
குறைய வேகம் அதிகரிக்கும்.
ஐஎஸ்எஸ்சும் அதன் நோக்கங்களும்!
----------------------------------------------------------
பல நாடுகளின் ஒத்துழைப்பில் ஐஎஸ்எஸ் உருவாக்கப்பட்டு
செயல்பட்டு வருகிறது. பின்வரும் ஐந்து விண்வெளி அமைப்புகள்
ஐஎஸ்எஸ் மீது உரிமை படைத்தவை. அவையே அதை உருவாக்கின:
அ) நாசா (அமெரிக்கா)
ஆ) ராஸ்காஸ்மாஸ் (ரஷ்யா))
இ) ஜாக்சா (ஜப்பான்)
ஈ) ESA (ஐரோப்பா)
உ) CSA (கனடா)
நீண்ட கால அளவில் விண்வெளியை ஆராய்வதற்கும்
அதன் மூலமாக பூமியில் வாழும் மக்களுக்கு நன்மை
செய்வதற்கும் ஐஎஸ்எஸ் பயன்பட வேண்டும் என்ற
நோக்கத்துடன் மேற்கூறிய ஐந்து அமைப்புகளும்
ஐஎஸ்எஸ்சை உருவாக்கின.
தரத்தில் உயர்ந்ததும் நுட்பமானதுமான ஆறு ஆய்வுக்கூடங்கள்
ஐஎஸ்எஸ்சில் உள்ளன. விண்ணில் இயங்கும் மகத்தான
ஆராய்ச்சிசாலை அது. நுண்ணிய ஈர்ப்பு மற்றும் உயர்
ஈர்ப்பு (micro gravity and hyper gravity) குறித்தும், புரதப் படிகங்களை
விண்வெளியில் வளர்ப்பது குறித்தும் உருப்படியான
ஆராய்ச்சிகள் ஐஎஸ்எஸ் நிலையத்தில் மேற்கொள்ளப்பட்டு
வருகின்றன. இவை மனித உடல் இயங்குவது பற்றிய
முன்னிலும் கூர்மையான அறிவைப் பெற உதவும்.
மேலும் எடையின்மை (weightlessness) குறித்த புரிதலை
விண்வெளி வீரர்கள் பெறுவதற்கும், எதிர்காலத்தில்
மனிதர்களை விண்வெளிக்கு அனுப்புவதற்குப் பயிற்சி
அளிப்பதற்கும் ஐஎஸ்எஸ் ஒரு மாபெரும் பயிற்சி
நிலையமாகச் செயல்படும்.
விண்வெளி நிலையத்தில் முட்டைக்கோஸ் முதலிய
பயிர்கள் வளர்க்கப்பட்டன. அவை நன்கு வளர்ந்தன.
எலிகள் கருத்தரித்தன. இவ்வாறு பல்வேறு பரிசோதனைகள்
ஐஎஸ்எஸ் நிலையத்தினுள் மேற்கொள்ளப் பட்டன.
தூய்மையான குடிநீரைத் தயாரிக்கும் குடிநீர் தொழில்நுட்பம்
(water processing technology) உருவாக்குவது முதல் சிறந்த
தடுப்பூசிகளைத் தயாரிக்கும் தொழில்நுட்பம் உருவாக்குவது
வரை ஐஎஸ்எஸ் நிலையத்தில் பரிசோதனைகளும்
ஆய்வுகளும் இடையறாது மேற்கொள்ளப் பட்டு வருகின்றன.
இவ்வாறு மண் பயனுறவும் மானுடம் பயனுறவும்
ஐஎஸ்எஸ் நிலையம் பயன்பட்டு வருகிறது.
சுனிதா வில்லியம்ஸ்!
---------------------------------
குஜராத்தைச் சேர்ந்த இந்திய வம்சாவளி அமெரிக்கப்
பெண் சுனிதா வில்லியம்சை (பிறப்பு: செப்டம்பர் 1965)
இந்திய மக்கள் நன்கறிவார்கள். இவர் இன்றும் நாசாவில்
பணியாற்றும் ஒரு விண்வெளி வீராங்கனை. இவர்
விண்வெளியில் இயங்கும் ஐஎஸ்எஸ் நிலையத்தில் தங்கிப்
பணியாற்றினார். பல்வேறு விண்பயணங்களில் (expeditions)
2006, 2007, 2012 ஆண்டுகளில் பங்கு பெற்ற இவர் மொத்தத்தில்
321 நாட்கள் (all expeditions combined) விண்வெளியில் தங்கி உள்ளார்.
சுனிதா வில்லியம்ஸ் மட்டுமல்ல அநேகப் பெண்கள்
விண்வெளியில் ஆண்டுக் கணக்கில் தங்கிச் சாதனை
புரிந்துள்ளனர். மேற்கொண்ட பல்வேறு விண்பயணங்களைச்
சேர்த்துக் கணக்கிட்டால், 2002, 207, 2016, 2017 ஆகிய ஆண்டுகளில்
ஒட்டு மொத்தத்தில் 665 நாட்கள் விண்வெளியில் தங்கிச் சாதனை புரிந்துள்ளார் அமெரிக்க விண்வெளி வீராங்கனை நாசாவின்
பெக்கி விட்சன் (Peggy Whitson பிறப்பு: 1960).
சுனிதா வில்லியம்ஸ், பெக்கி விட்சன் ஆகிய இருவருடன்
ஐஎஸ்எஸ்சில் ஆண்டுக் கணக்கில் தங்கிய பெண்களின்
பட்டியல் முடிந்துவிடவில்லை. பட்டியல் நீண்டுகொண்டே
போகிறது. இடமின்மையால் எழுத இயலவில்லை.
விண்வெளி வீரர்களின் உணவு!
-------------------------------------------------
விண்வெளியில் பறந்த முதல் இந்தியர் பஞ்சாப்பைச் சேர்ந்த
ராகேஷ் சர்மா (Rakesh Sharma பிறப்பு: 1949). இவர் இந்திய
விமானப்படை விமானி. சோவியத் ஒன்றியத்தின் (இன்றைய
ரஷ்யா) சோயுஸ் டி-11 (Soyuz T-11) விண்கலத்தில் 1984ல்
விண்வெளியில் பறந்தார் ராகேஷ் சர்மா. மொத்தம் 7 நாட்கள்,
21 மணி, 4 நிமிடம் விண்வெளியில் இருந்தார் ராகேஷ் சர்மா.
விண்வெளி வீரர்கள் சராசரி மனிதர்களைப்போல உணவு
உட்கொள்ளுவது இல்லை. உண்ண வேண்டிய உணவை
மாத்திரைகளாகவும் பேஸ்ட்டாகவும் ஆக்கித்தான்
விண்வெளி வீரர்கள் உண்பார்கள். இப்படி ஒரு நம்பிக்கை
மக்களிடம் நிலவுகிறது. இதில் உண்மை இல்லை. விண்வெளிப்
பயணத்தின் தொடக்க காலத்தில் இருந்த பல்வேறு கடினமான
நடைமுறைகள் காலம் செல்லச் செல்ல எவ்வளவோ
மிருதுவாக மாறிவிட்டன.
எப்போது ஸ்பூட்னிக் விண்கலத்தை சோவியத் ஒன்றியம்
விண்ணில் செலுத்தியதோ அன்று முதலே விண்வெளி யுகம்
(space era) உலகில் தொடங்கி விட்டது. ஸ்பூட்னிக்-1
செலுத்தப்பட்ட அக்டோபர் 4, 1957ல் இருந்து தொடங்கிய
விண்வெளி யுகத்தில் இன்று நாம் 64 ஆண்டுகளைக்
கடந்து விட்டோம். இந்த 64 ஆண்டுகளின் அனுபவச்
செழுமை விண்வெளி வீரர்களின் சிரமங்களை
வெகுவாகக் குறைத்துள்ளது.
ராகேஷ் சர்மாவுக்கு இந்திய உணவுதான் விண்வெளிப்
பயணத்தின்போது வழங்கப்பட்டது. சுனிதா வில்லியம்ஸ்
ஐஎஸ்எஸ் நிலையத்திற்குச் சென்றபோது தமக்குப் பிடித்த
குஜராத்தி இனிப்புகளையம் சமூசாக்களையும்
கொண்டு சென்றார். பெருமளவு சராசரி மனிதர்களின்
உணவுகளையே விண்வெளி வீரர்கள் உண்கிறார்கள்.
ஐஎஸ்எஸ்சில் தங்கியுள்ள விண்வெளி வீரர்கள்
முதன் முதலாக மே 2001ல் பிஸ்ஸா (pizza) உண்டதாக
நாசா செய்திக் குறிப்பொன்று தெரிவிக்கிறது.
வெறுங்கண்ணால் பார்க்கலாம்!
--------------------------------------------------
மிகவும் தாழ்ந்த உயரத்தில் பறப்பதால், ஐஎஸ்எஸ்சை
வெறுங்கண்ணால் பார்க்க இயலும். ஒளிமாசு (light pollution)
இல்லாத இடமாகத் தேர்ந்து கொள்ள வேண்டும். சென்னை
போன்ற நகரங்களில் இருந்து கொண்டு எதையும்
பார்ப்பது கடினம். காரணம் எங்கு நோக்கினும்
வெளிச்சம்! சென்னைவாசிகள் அருகிலுள்ள
மின்விளக்குகளும் ஒளிமாசும் குறைவாக உள்ள
கிராமங்களுக்குச் சென்று, அங்கிருந்து கொண்டு
ஐஎஸ்எஸ்சைப் பார்க்கலாம். பார்ப்பதற்கு உகந்த நேரம்
அதிகாலை விடிவதற்குச் சற்று முன் அல்லது அந்தி மாலை
(dawn or dusk) என்கிறது நாசா.
உங்கள் இருப்பிடத்தில் எப்போதெல்லாம் ஐஎஸ்எஸ்ஐப்
பார்க்க முடியும் என்று குறிப்பிட்டு வரைபடங்களை
வெளியிட்டு வருகிறது நாசா. இதற்காக ஒரு
இணையதளத்தையும் நாசா நடத்தி வருகிறது. Spot the station
என்னும் அந்த இணையதளம் மூலம், உங்களின்
வசிப்பிடத்தில் ஐஎஸ்எஸ் எப்போதெல்லாம் தெரியும்
என்று செய்தி அனுப்புகிறது நாசா. நாசா மட்டுமின்றி,
இன்று பல்வேறு இணையதளங்களில் ஐஎஸ்எஸ்சைப்
பார்ப்பதற்குரிய குறிப்புகள் வழங்கப் படுகின்றன.
வாசகர்கள் குறிப்பாக மாணவர்கள் ஐஎஸ்எஸ்சை
வெறுங்கண்ணால் பார்த்துத் தெளிவுறுவது சிறப்பு.
*******************************************************
கருத்துகள் இல்லை:
கருத்துரையிடுக