செவ்வாய் கிரகத்துக்குச் செல்வது எப்படி?

அமெரிக்க நாஸா (NASA) விண்வெளி அமைப்பு வருகிற 26 ஆம் தேதி செவ்வாய் கிரகத்தை நோக்கி கியூரியாசிடி(Curiosity) என்னும் பெயர் கொண்ட ஆளில்லா விண்கலம் ஒன்றைச் செலுத்த இருக்கிறது. ஒரு கார் சைஸிலான இந்த விண்கலம் செவ்வாயின் நிலப்பரப்பில் மண்ணைத் தோண்டி ஆராய்ச்சி நடத்த இருக்கிறது. இது பற்றி நாம் அடுத்த பதிவில் கவனிப்போம். முதலில் நாம் செவ்வாய் கிரகத்துக்கு (ஆளில்லா விண்கலமாக இருந்தாலும் சரி) எப்படிச் செல்வது என்பதைக் கவனிப்போம்.

சூரிய மண்டலத்தில் செவ்வாய் கிரகம் நமக்குப் பக்கத்து வீடு மாதிரி என்றாலும் பல கோடி கிலோமீட்டருக்கு அப்பால் உள்ளது. சந்திரனுக்கு 36 மணி நேரத்தில் கூடப் போய்ச் சேர்ந்து விட முடியும். ஆனால் செவ்வாய் கிரகத்துக்குப் போய்ச் சேர பல மாதங்கள் ஆகும். அமெரிக்கா அனுப்புகின்ற கியூரியாசிடி விண்கலம் செவ்வாய்க்குப் போய்ச் சேர எட்டரை மாதங்கள் பிடிக்கும்.

சந்திரனுக்கும் செவ்வாய்க்கும் நாம் அனுப்புகின்ற விண்கலம் நேர்கோட்டுப் பாதையில் செல்வது கிடையாது. விண்வெளியில் நேர்கோட்டுப் பயணம் என்பது நடைமுறையில் சாத்தியமற்ற ஒன்று.

மேலே உள்ள வரை படத்தைக் கவனிக்கவும்.இப்படத்தில் பூமி, செவ்வாய் ஆகிய இரண்டு கிரகங்களின் சுற்றுப்பாதைகளும் காட்டப்பட்டுள்ளன. உள்வட்டம் பூமியின் சுற்றுப்பாதை. வெளி வட்டம் செவ்வாய் கிரகத்தின் சுற்றுப்பாதை. நாஸாவின் அட்லஸ் (Atlas) ராக்கெட் கியூரியாசிடி விண்கலத்தை சுமந்தபடி நவம்பர் 26 ஆம் தேதி உயரே கிளம்பும் போது பூமியானது E-1 என்று குறிப்பிடப்பட்ட இடத்தில் இருக்கும். செவ்வாய் கிரகம் தனது சுற்றுப்பாதையில் அத்தேதியில் M 1 என்று குறிப்பிடப்பட்ட இடத்தில் இருக்கும்.T எனப்து விண்கலம் செல்ல இருக்கும் பாதையாகும். இது உடைந்த கோடு மூலம் காட்டப்பட்டுள்ளது.

மேற்படி தேதியில் பூமிக்கும் செவ்வாய்க்கும் உள்ள தூரம் சுமார் 20 கோடி கிலோ மீட்டர். எனினும் விண்கலம் நேர்கோட்டுப் பாதையில் செவ்வாயை நோக்கிச் செல்ல முற்படாது. அது வளைந்த பாதையில் செல்வதாக இருக்கும்.   இப்படியாக வளைந்த பாதையில் விண்கலம் செல்வதால் அது பயணம் செய்கின்ற தூரம் 57 கோடி கிலோ மீட்டராகவும் இருக்கும் என்று கணக்கிடப்பட்டுள்ளது.

வளைந்த பாதையில் செல்வதில் தான் ஆதாயம் உள்ளது. செவ்வாய்க்கு நேர் கோட்டுப் பாதையில் செல்ல முயன்றால் அது சூரியனுக்கு எதிர் திசையில் செல்வதாக இருக்கும். இதனால் ராக்கெட்டுக்கு அதிக எரிபொருள் தேவைப்படும். அதிக எரிபொருள் கொண்ட ராக்கெட்டை உருவாக்க முற்பட்டால் அது சுமந்து செல்லக்கூடிய விண்கலத்தின் எடையைக் குறைத்தாக வேண்டும். வளைந்த பாதையில் செல்லும் போது அதிக எரிபொருள் தேவையில்லை. அதிக எடை கொண்ட விண்கலத்தை அனுப்ப இயலும்.

செவ்வாய்க்கு விண்கலம் அனுப்புவதை ஒரு பரிசல் மூலம் ஆற்றைக் கடப்பதுடன் ஒப்பிடலாம். பரிசல் மூலம் ஓர் ஆற்றைக் கடக்க படகோட்டி நீரின் ஓட்டத்துடன் துடுப்புப் போட்டுச் சென்றால் அதிகம் சிரமப்படாமல் மறு கரையை அடையலாம். மூன்று பயணிகளை ஏற்றிச் செல்லலாம்.

ஆனால் அப்படிச் செல்லும் போது புறப்பட்ட இடத்திலிருந்து நேர் எதிரே உள்ள இடத்துக்குப் போக முடியாது. மறு கரையில் நேர் எதிரே உள்ள இடத்துக்குத் தான் சென்றாக வேண்டும் என்று படகு ஓட்டுவதானால் ஆற்று நீரின் இழுப்பைச் சமாளிக்க மூவர் வேக வேகமாகத் துடுப்புப் போட்டாக வேண்டும். ஒரு பயணியைத் தான் ஏற்றிச் செல்ல முடியும்.

ஆற்றின் ஓட்டத்தோடு துடுப்புப் போடுவது போன்ற முறை தான் விண்வெளிப் பயணத்தில் பின்பற்றப்படுகிறது.

இங்கே ஒன்றைக் கவனிக்க வேண்டும். விண்கலத்துடன் உயரே கிளம்புகின்ற ராக்கெட் முதலில் பூமியைச் சுற்றி வரும். நிர்ணயிக்கப்பட்ட நேரம் வந்தவுடன் அது மணிக்கு சுமார் 40 ஆயிரம் கிலோ மீட்டர் வேகத்தில் பாயும். பூமியின் ஈர்ப்புப் பிடியிலிருந்து விடுபட்டு விண்வெளிக்குச் செல்ல இந்த அளவு வேகம் தேவை. பூமியின் பிடியிலிருந்து விடுபட்ட பிறகு ராக்கெட் (எஞ்சின்) தொடர்ந்து செயல்படத் தேவையில்லை. ஆற்றில் தள்ளி விடப்பட்ட ஆளில்லாப் படகு போல விண்கலம் விண்வெளியில் 'மிதந்து' செல்ல முற்படுகிறது.

செவ்வாய்க்கு 2001 ல் ஒடிசி விண்கலம்
பின்பற்றிய பாதை (வெள்ளை நிறக் கோடு)

அப்படியே விட்டால் அது செவ்வாய்க்குப் போய்ச் சேராது.அது இயற்கையின் விதிகளின்படி பூமி மாதிரியில் சூரியனைச் சுற்ற ஆரம்பித்து விடும். ஆகவே அந்த விண்கலத்தின் பயணத்தின் போது விண்கலத்தில் உள்ள சிறு பீச்சு கருவிகளைக் (Thrustors) குறைந்தது ஐந்து தடவை இயக்கி அதன் பாதையில் சிறு மாற்றங்களைச் செய்வர். வடிவில் மிகச் சிறிய இந்த பீச்சு கருவிகளை அவ்வப்போது சில வினாடி இயக்கினாலே விண்கலத்தின் பாதையில் மாற்றங்களைச் செய்ய இயலும். இப்படியாக் விண்கலம் செவ்வாயை நோக்கிச் செல்லும்படி செய்யப்படும்.

கியூரியாசிடி விண்கலம் 2012 ஆம் ஆண்டு ஆகஸ்ட் 5 ஆம் தேதி செவ்வாய் கிரகத்துக்குப் போய்ச் சேரும். அன்றைய தினத்தில் பூமியானது E-2 என்ற இடத்தில் இருக்கும். செவ்வாய் கிரகம் தனது சுற்றுப்பாதையில் M-2 என்ற இடத்தில் இருக்கும். பூமி, செவ்வாய் இரண்டுமே ஓயாது சூரியனை சுற்றிக்கொண்டு இருக்கின்றன என்பதால் அடுத்த ஆண்டு ஆகஸ்டில் அவை இடம் மாறியிருக்கும்.

 செவ்வாய்க்குச் செல்கின்ற விண்கலம் செவ்வாயின் சுற்றுப் பாதையை எட்டும் போது செவ்வாய் அந்த இடத்தில் இருக்கும் வகையில் ஒரு விண்கலத்தின் பாதை திட்டமிடப்படுகிறது. சொல்லப்போனால் அந்த விண்கலம் செவ்வாயை நெருங்கி விட்ட பின் விண்கலத்தின் வேகத்தைக் குறைத்தால் தான் அது செவ்வாயின் ஈர்ப்புப்பிடியில் சிக்கி செவ்வாயில் இறங்க முடியும்.

விண்கல்த்தின் வேகத்தை எப்போது எந்தக் கட்டத்தில் குறைக்க வேண்டும் என்பதெல்லாம் மிக சிக்கலான விஷயம்.செவ்வாயின் ஈர்ப்புப்பிடியில் சிக்கிய பின் ஒரு விண்கலம் வேகமாக கீழ் நோக்கி இழுக்கப்படும். விண்கலம் ஒரு விமானம் போன்று தரை இறங்க முடியாது. ஒரு கட்டத்தில் இறங்குகலம் மட்டும் பிரிந்து பாரசூட் மூலம் கீழே இறங்க ஆரம்பிக்கும். அப்போதும் கூட இறங்குக்கலம் தரையில் வேகமாக மோத வாய்ப்பு இருக்கிறது.

ஆகவே எதிர் ராக்கெட்டுகள் பயன்படுத்தப்படும். இவை கீழ் நோக்கி நெருப்பைப் பீச்சும் போது இறங்கு கலத்தின் வேகம் குறையும். இதுவும் ஒரு சிக்கலான ஏற்பாடே. முன்னர் பல தடவை செவ்வாய்க்கு ஆளில்லா விண்கலங்களை அனுப்பி வெற்றிகரமாகத் தரை இறங்கச் செய்துள்ள அனுபவம் நாஸாவுக்கு இருப்பதால் இது விஷயத்தில் தக்க ஏற்பாடுகள் செய்யப்படுகின்றன். செவ்வாய்க்குச் செல்லும் கியூரியாசிடி விண்கலம் எவ்விதம் த்ரையில் இறங்கும் என்பதைக் கீழே உள்ள படம் காட்டுகிறது.

எதிர்காலத்தில் மனிதன் செவ்வாய் கிரகத்தில் போய் இறங்குவதானாலும் இப்படி பாரசூட் மூலம் இறங்க வேண்டியிருக்கலாம். அவ்வளவு போவானேன்? ரஷிய சோயுஸ் (Soyuz) விண்கலம் மூலம் பூமிக்கு உயரே இருக்கின்ற சர்வதேச் விண்வெளி நிலையத்துக்குச் சென்று திரும்பும் விண்வெளி வீரர்கள் பூமிக்குத் திரும்புகையில் ஒரு கூட்டுக்குள் அமர்ந்தபடி பாரசூட் மூலம் தான் தரையில் வந்து இறங்குகின்றன்ர்.

செவ்வாய் கிரகத்துக்கு நினைத்த போதெல்லாம் விண்கலத்தை அனுப்ப முடியாது. விண்கலம் செவ்வாயில் இறங்குகின்ற கால கட்டத்தில் செவ்வாய்க்கும் பூமிக்கும் இடையே சூரியன் அமைந்திருக்கலாகாது. பூமியிலிருந்து செவ்வாயில் உள்ள விண்கல்த்துக்கு சிக்னல்கள் வடிவில் ஆணைகள் பிறப்பிப்பதிலும் செவ்வாயிலிருந்து சிக்னல்களைப் பெறுவதிலும் நடுவில் உள்ள சூரியன் காரணமாக இடையூறுகள் ஏற்படும். சூரியன் காரணமா சிகனல்களின் தரம் பாதிக்கப்படும்.

இதை மனதில் கொண்டு தான் விண்கலத்தைச் செலுத்தும் தேதி தீர்மானிக்கப்படுகிறது. விண்கலம் செவ்வாயில் செயல்பட ஆரம்பித்த சில காலத்துக்குப் பிறகு சூரியன் நடுவே அமைந்திருந்தால் அவ்வளவாகப் பிரச்சினை இல்லை.

செவ்வாய் பயணத்தில் இன்னொரு பிரச்சினையும் உண்டு. செவ்வாய் கிரகத்தில் ஒரு நண்பர் இருப்பதாக ஒரு பேச்சுக்கு வைத்துக் கொள்வோம். அவருடன் டெலிபோனில் பேச முடியும். நீங்கள் ஹலோ சொல்லி 21 நிமிஷத்துக்குப் பிறகுதான் அவருக்கு உங்கள் குரல் காதில் விழும். அவர் பதிலுக்கு ஹலோ சொன்னால் அது உங்கள் காதுக்கு வந்து சேர மேலும் 21 நிமிஷம் ஆகும்.

சிக்னல்கள் ஒளி வேகத்தில் சென்றாலும் செவ்வாய் வெகு தொலைவில் இருப்பதால் இப்படியான பிரச்சினையைத் தவிர்க்க முடியாது. செவ்வாய் பூமிக்கு அருகே இருக்கும் போது உங்கள் குரல் 4 நிமிஷத்தில் போய்ச் சேரும்.அவரது குரல் உங்களுக்குக் கேட்க இதே போல 4 நிமிஷம் ஆகும்.    இருபது நிமிஷமா, நான்கு நிமிஷமா என்பது அந்தந்த சமயத்தில் செவ்வாய் எவ்வளவு தொலைவில் உள்ளது என்பதைப் பொருத்தது.

செவ்வாய்க்கு விண்கலத்தில் போய் இறங்குகின்ற கட்டத்தில் விண்வெளி வீரர் வேகத்தை குறைப்பதற்கான பொத்தானை அமுக்குகிறார். அது வேலை செய்யவில்லை.’ ரொம்ப அர்ஜெண்ட் இப்போது என்ன செய்ய?’ என்று பெரும் பீதியுடன் கேட்கிறார். ‘ அருகே உள்ள சின்னப் பொத்தானை இரண்டு தடவை அமுக்குங்கள் ‘ என்று பதில் செய்தி அனுப்பலாம். எட்டு அல்லது பனிரெண்டு நிமிஷங்களுக்குப் பிறகு போய்ச் சேருகின்ற பதில் செய்தியால் பலன் இருக்குமா? சந்திரனைத் தாண்டி மனிதன் எங்காவது செல்வதென்றால் ஒன்றல்ல எவ்வளவோ பிரச்சினைகள் உண்டு.

மேலும் படிக்க:
செவ்வாய் கிரகத்தில் கியூரியாசிடி என்ன செய்யும்?
செவ்வாய் கிரகத்தில் மனிதன் வாழ இயலுமா?

Update:
கியூரியாசிடி விண்கலம் நவம்பர் 26 ஆம் தேதி வெற்றிகரமாக விண்ணில் செலுத்தப்பட்டது. அது செவ்வாய் கிரகத்தை நோக்கிச் சென்று கொண்டிருக்கிறது.