UNLOCK அறிவியல் 2.O - 17

1977-ம் ஆண்டில் அமெரிக்கா ஆரம்பித்த வாயேஜர் திட்டத்தின் கீழ் அனுப்பப்பட்ட வானூர்திகள் மற்ற கோள்களை ஆராய்ச்சி செய்யும் பிரமாண்ட நோக்கம் கொண்டவை. முதலில் ஏவப்பட்ட ஸ்புட்னிக், அதற்குப் பின் வந்த வாயேஜர்... எல்லாம் என்ன ஆயின என்பதைக் கட்டுரையின் கடைசியில் சொல்கிறேன். நிற்க!

வான்வெளி அறிவியல் (Space Science), அது கொண்டிருக்கும் பெயரைப்போலவே பரந்து விரிந்தது என்பதால், அதன் ஒரு சிறிய பகுதியான சாட்டிலைட்களை மட்டுமே இந்த வாரத்தில் அன்லாக் செய்யப்போகிறோம். 60+ வருடங்களுக்கு முன்னால் ஒரே ஒரு சாட்டிலைட் நம் தலைக்குமேல் சுற்றி வந்தது. இன்றைய நிலவரப்படி ஆறாயிரத்திற்கும் அதிகமான சாட்டிலைட்டுகள் நம் அழகிய, குட்டி பூமியைச் சுற்றிவருகின்றன.

‘நாடுகள் தங்கள் பணபலத்தைக் காட்டிக் கொள்வதற்காக உருவாக்கி வான்வெளிக்கு அனுப்பும் வெற்றுப் பிம்பங்கள்தான் சாட்டிலைட்டுகள். இவற்றால் சாமான்யர்களான நமக்கு என்ன நன்மை அண்டன்’ என்ற அவநம்பிக்கை பொதிந்த எண்ணங்கள் உங்கள் மனதில் இழையோடலாம். அதை முதலில் தீர்த்துவிடலாம்.

பயணம் செய்யும்போது சரியான இடத்தைச் சென்று சேர்வதற்காக அலைபேசியில் இருக்கும் கூகுள் மேப்ஸ், வேஸ் (Waze) போன்ற மென்பொருள்களைப் பயன்படுத்தியிருக்கிறீர்களா? ‘புயல் கரையைக் கடக்கப் போகிறது; எனவே, மீனவர்கள் கடலுக்குள் செல்ல வேண்டாம்’ என்ற அறிவிப்புகளைக் கேட்டிருக்கிறீர்களா?

இதில் ஏதாவது ஒன்றிற்கு ‘ஆம்’ என பதில் சொல்லியிருந்தால், இதை மனதில் கொள்ளுங்கள் - சாட்டிலைட் தொழில்நுட்பம் இல்லாமல் இதில் எதுவும் சாத்தியமில்லை. அதனால்தான், விண்ணில் ஏவப்படும் சாட்டிலைட்டுகளின் எண்ணிக்கை சமீப வருடங்களில் அதிகரித்தபடி இருக்கிறது. அதற்கெல்லாம் செல்லும் முன்னால் சில அடிப்படைகள்:

ஒரு பொருளைச் சுற்றி வரும் மற்றொரு பொருள் சாட்டிலைட். அந்த வரையறைப்படி, சூரியனுக்கு பூமி ஒரு சாட்டிலைட். பூமிக்கு சந்திரன் ஒரு சாட்டிலைட். இயற்கையாக இப்படி அமையும் சாட்டிலைட்டுகளோடு மனிதர்களால் உருவாக்கப்பட்ட சாட்டிலைட்டுகள் நம் அறிவியல், தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியின் அத்தாட்சியாக நம் தலைக்குமேல் தினமும் சுற்றி வருகின்றன. இந்தக் கட்டுரையில் ‘சாட்டிலைட்’ என்றால், அது மனிதர்களால் உருவாக்கப்படும் செயற்கை சாட்டிலைட்டே!

சாட்டிலைட்டுகளை இரண்டு முக்கிய வகைகளாகப் பிரிக்கலாம். பூமியில் இருந்து அனுப்பப்படும் மின்னணு சமிக்ஞைகளின் அதிர்வெண்களை மாற்றி மீண்டும் அனுப்பும் தொடர்பிற்கான சாட்டிலைட்டுகள் ஒரு வகை. இவற்றின் உதவி யோடுதான், தொலைக் காட்சியிலிருந்து தொலைபேசி வரை பல்வேறு விதமான தொலைத்தொடர்பு வசதிகள் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன. இரண்டாம் வகை, வழிகாட்டும் சாட்டிலைட்டுகள் (Navigation Satellites). இவைதான் உங்கள் கார் டேஷ்போர்டு அல்லது அலைபேசியில் இருக்கும் GPS (Global Positioning System)-க்கு அடிப்படையாக இருக்கின்றன. GPS உதவியில்தான் கூகுள் மேப்ஸ் போன்ற மென்பொருள்கள் இயங்குகின்றன.

இவற்றைத் தவிர பூமியையும், மற்ற கோள்களையும் படமெடுத்து அனுப்புபவை, மற்ற நாடுகளை ரகசியமாக வேவு பார்ப்பவை எனச் சிறப்புப் பயன்பாடுகளைக் கொண்ட சாட்டிலைட்டுகளும் உண்டு.

ராக்கெட் மூலமாக ஏவப்பட்டு பூமியில் இருந்து புறப்படும் சாட்டிலைட்டுகள் அவற்றின் நோக்கம் சார்ந்து குறிப்பிட்ட தொலைவுகளில் இறக்கி விடப்படும். பேருந்து நிலையங்கள்போல இப்படி இறக்கிவிடப்படும் இடங்களை பூமிக்கு மிக அருகில், மத்திய தூரத்தில், மிக அதிக தொலைவில் என தோராயமாக மூன்று இடங்களாக நிர்ணயித்திருக்கிறார்கள்.

சாட்டிலைட்டை இறக்கிப் பறக்கவிடுவதென்பது கிட்டத்தட்ட நூலில்லாத பட்டத்தை, பூமி சுற்றி வருவதற்கு நிகரான வேகத்தில் பறக்க வைப்பது. சாட்டிலைட்டை எடுத்துச் செல்லும் ராக்கெட், சாட்டிலைட் மிதக்க வேண்டிய தூரத்திற்குத் தகுந்த வேகத்தை நிர்ணயித்து சாட்டிலைட்டைப் பறக்கவிடும். இந்தக் கணக்கில் தவறு ஏற்பட்டு வெகு தொலைவிற்குச் சென்றுவிட்டால், சாட்டிலைட்டுகள் பிரபஞ்சத்தில் மிதந்து காணாமல்போகும் ஆபத்து இருக்கிறது. சரியான இடத்தில் இறக்கிவிட்டு தேவையான வேகத்தைக் கொடுக்கவில்லை என்றால், புவியீர்ப்பு விசை அதை இழுத்து வளிமண்டலத்திற்குள் கொண்டுவரும். அந்த வேகத்தில் சாட்டிலைட் எரிந்து கரியாகிவிடும்.

சராசரியாக சாட்டிலைட் ஒன்றின் ஆயுள், 15 வருடங்கள். அதன் பயன்பாட்டிற்காகப் பொருத்தப்பட்டிருக்கும் சாதனங்களின் வாழ்வு முடிந்து காலாவதியாகும் சாட்டிலைட்டுகளை உந்துவிசை இயந்திரத்தைக் கொண்டு கல்லறை வட்டம் (graveyard orbit) என்று அழைக்கப்படும் பிரத்யேக வட்டத்திற்குள் தள்ளிவிடுகிறார்கள். கட்டுரையின் தொடக்கத்தில் ஆறாயிரம் சாட்டிலைட்டுகள் சுற்றி வருகின்றன என்று சொன்னேன் அல்லவா? அதில் பாதியளவு மட்டும்தான் இயக்கத்தில் இருப்பவை. மீதி, காலாவதியாகி தேமே எனச் சுற்றிக் கொண்டிருப்பவை. இவற்றுடன் உடைந்த ராக்கெட் துகள்கள் போன்றவை சேர்ந்து, ஒரு பெருங்குப்பை நம் தலைக்கு மேல் வான்வெளியில் சுற்றிக்கொண்டிருக்கிறது. Space junk என அழைப்படும் இந்தக் குப்பைகளால், புதிதாக ஏவப்படும் சாட்டிலைட்டுகளுக்கு இப்போதைக்கு ஆபத்து அதிகம் இல்லை என்றாலும், எதிர்காலத்தில் வான்வெளிக் குப்பை பொறுக்கும் வண்டி சேவை வரும் வாய்ப்புண்டு.

சாட்டிலைட்டுகள் அனுப்பப்பட்ட தொடக்கக் காலங்களில் அதன் அளவும், எடையும் மிக அதிகம். சென்ற வாரத்தில் நாம் பார்த்த சிலிக்கான் சிப்ஸ்களின் அளவு இதற்கு ஒரு முக்கிய காரணம். ‘வரப்புயர நீர் உயரும்’ போல, சிப்ஸ்களின் அளவு பெரிதாக இருக்கும்போது அவற்றிற்கான ஆற்றல் தேவை அதிகம்; அவை பொருத்தப்பட்டிருக்கும் உந்துவிசைக் கருவியின் அளவு பெரிது. இப்படிப் பல காரணங்களினால், சாட்டிலைட்டுகள் மிகப் பெரிய அளவில் இருக்கும்படி நேர்ந்தது. சிலிக்கான் சிப்ஸ் தொழில்நுட்பம் வளர வளர, சாட்டிலைட்டுகளின் அளவு குறைய ஆரம்பித்தது. இதற்கு ஒரே விதிவிலக்கு - 1998-ல் ஏவப்பட்ட சர்வதேச விண்வெளி நிலையம் (International Space Station).

ரஷ்யா, அமெரிக்கா, ஜப்பான் உள்ளிட்ட சில நாடுகள் தங்களுக்குள் ஒப்பந்தம் செய்துகொண்டு வடிவமைத்த இந்த சாட்டிலைட், ஆராய்ச்சியாளர்கள் தங்கி வாழும் வசதி கொண்டது. பூமியிலிருந்து 200 மைல்கள் தூரத்தில் இருக்கும் இந்த சாட்டிலைட் தங்குதளம் 90 நிமிடங்களுக்கு ஒரு முறை பூமியைச் சுற்றி வருகிறது. அடுக்கு அமைப்பு (Modular) கொண்ட இந்த சாட்டிலைட்டின் தற்போதைய எடை, 400 டன்களுக்கும் மேல். கடந்த 20 வருடங்களில், கிட்டத்தட்ட 20 நாடுகளைச் சேர்ந்த இருநூறுக்கும் மேற்பட்டவர்கள் மாதக்கணக்கில் இதில் தங்கி ஆராய்ச்சி செய்து திரும்பியிருக்கிறார்கள். சில மாதங்களுக்கு முன்னால் இந்த விண்வெளி நிலையம் வெளியிட்ட ஆராய்ச்சி முடிவு, பூமியில் இருக்கும் வலிமையான பாக்டீரியா பற்றியது. இந்த ஆராய்ச்சிக்கு எடுத்துச் சென்றது கதிர்வீச்சினால் கொல்லப்பட முடியாத, உலகிலேயே அதிக வலிமை கொண்டது என கின்னஸ் ரெக்கார்டு பதிவு செய்திருக்கும் Deinococcus radiodurans என்ற பாக்டீரியா. இந்த பாக்டீரியா விண்வெளியில் மூன்று வருடங்கள் உயிருடன் இருந்து சாதனை படைத்திருக்கிறது. ‘இப்படி பாக்டீரியா வாழ்வது சாத்தியமென்றால், பூமியைத்தாண்டிய வாழ்வு என்பது சாத்தியம்’ என்ற நம்பிக்கை சற்று அதிகரித்திருக்கிறது. செவ்வாய்க் கிரகத்திற்கான (Mars) மனிதப் பயணம் நடக்கும்போது, திருவாளர் Deinococcus கூடவே செல்வார் என எதிர்பார்க்கலாம்.

‘வெயிட், விண்வெளியில் பாக்டீரியா வாழ முடிவதென்றால் வைரஸ் வாழ முடியுமா, அண்டன்?’ என்ற கேள்வி வரலாம்.

பதில்: இல்லை. பாக்டீரியா போலல்லாது, வைரஸ் குடியேறி வாழ்வதற்கு மற்றொரு உயிரினத்தின் செல் தேவை. உதாரணத்திற்கு, சுவாசப் பாதையில் இருக்கும் செல்களில் குடியேறி அவற்றை நாசம் செய்யும் கொரோனா வைரஸ் இருமல் வழியாக வெளியே வருகையில் அதிகபட்சம் சில நாள்களே வீரியத்தோடு இருக்கும் என்பது ஆராய்ச்சிகளின் முடிவு. ஆக்சிஜன் இல்லாத விண்வெளியில் வைரஸ்களின் வீரியம் அதைவிடவும் குறைவாகவே இருக்கும்.

சரி, சாட்டிலைட்டுகளுக்குத் திரும்புவோம்.

சாட்டிலைட்டுகளை வடிவமைத்து விண்ணில் செலுத்தி அவற்றைப் பராமரிப்பது ஏகப்பட்ட செலவு பிடிக்கும் சமாச்சாரம். அளவில் பெரிதாக இருக்கும் சாட்டிலைட்டுகளை முதுகில் ஏற்றிக் கொண்டு, ஏகப்பட்ட எரிபொருளைப் பயன்படுத்தி அது இருக்க வேண்டிய வட்டத்தில் கொண்டு போய்விடும் பணியைச் செய்ய வேண்டிய ராக்கெட்டுகளின் விலையும் பல வருடங்களுக்கு முன்பு அதிகம். இந்தக் காரணங்களினால், ஒரு காலத்தில் சாட்டிலைட் ஏவுவது என்பது தேசங்களின் வருடாந்திர பட்ஜெட்டில் சேர்த்துச் செலவு செய்யும் விதத்தில் இருந்தது.

அந்த நிலை இப்போது மாறிவிட்டது. சிறிய அளவிலான சாட்டிலைட்டுகளைத் தயாரித்து, அவற்றைக் கொத்துக் கொத்தாக அனுப்பி அவற்றைத் தொகுப்புப் பிணையமாக (Satellite Constellation) வடிவமைத்துக்கொள்வது சாதாரண வணிகமாக மாறிக்கொண்டிருக்கிறது. இதற்கு நல்ல உதாரணம் - ஸ்வார்ம் - https://swarm.space/. ஒரு கையில் பிடித்துவிடும் அளவிற்குச் சிறிதாக இருக்கும் சாட்டிலைட்டுகளை வடிவமைக்கும் இந்த நிறுவனம், இதுவரை 81 சாட்டிலைட்டுகளைப் பறக்க விட்டிருக்கிறது. இந்த சாட்டிலைட்டுகளைப் பயன்படுத்த உதவும் வகையில், தீப்பெட்டி சைஸில் இருக்கும் Tile எனப்படும் தொடர்பு கொள்ளும் சிப்களை ஸ்வார்ம் தயாரிக்கிறது. இவற்றை வாங்கிப் பொருத்திக்கொண்டால், அலைபேசிக்கு வாங்கும் டேட்டா ப்ளான் போல இதற்கும் வாங்கிக்கொண்டு சாட்டிலைட் மூலமாகத் தகவல் பரிமாறலாம். இதனால், என்ன பயன்கள்? இரண்டு உதாரணங்களைப் பார்க்கலாம். 1. பயிர்கள் விளையும்போது மண்ணின் ஈரத்தன்மையின் அளவைத் தொடர்ந்து அளந்து பார்த்து அதைப் பொறுத்துத் தண்ணீர் திறந்துவிடும் மதகுகளை இயக்கி நீர் மேலாண்மையை மெருகேற்றலாம். 2. தொடர்ந்து நகர்ந்துகொண்டிருக்கும் வாகனம் தன்னைச் சுற்றியிருக்கும் தகவல்களை அருகில் இருக்கும் வாகனங்களுக்கு அனுப்புவதன் மூலம் அவை ஒன்றுடன் ஒன்று மோதி விபத்து நடப்பதைத் தவிர்க்கலாம். இப்படிப் பல பயன்பாடுகளை இந்தத் தொழில்நுட்பம் விரைவில் சாத்தியமாக்கப்போகிறது.

கட்டுரையின் முதலில் சொல்லியிருந்த இரண்டு சாட்டிலைட்டுகள் என்ன ஆயின?

83 கிலோ எடை கொண்ட முதல் ஸ்புட்னிக் ஏவப்பட்ட மூன்று வாரங்களில் பேட்டரி பணால் ஆகி பரிதாபமாக இரண்டு மாதங்கள் சுற்றிய பின்னர், தனது வட்டத்தை விட்டு வெளியே வந்து வளி மண்டலத்தை அடைந்து தீப்பிடித்துக் கரியாகிவிட்டது. விண்ணைத் தொகுத்தறிய வடிவமைக்கப்பட்ட வாயேஜரின் கதை வேறு. 1977-ல் இரண்டு விண்கலன்களாகப் பறக்கவிடப்பட்ட வாயேஜர் ஐந்து வருடங்கள் பணியைச் செய்யும் என எதிர்பார்க்கப்பட்டது. ஆனால், 40 ஆண்டுகளுக்குப் பின்னரும் பல கோள்களுக்கு அருகே சென்று புகைப்படங்கள் எடுத்து, தொடர்ந்து வெற்றிகரமாக அவை பயணித்துக் கொண்டிருக்கின்றன. 11 பில்லியன் மைல்களுக்கு அப்பால் தொடர்ந்து பயணிக்கும் வாயேஜர் விண்கலன்களை இன்னும் நூறு வருடங்களுக்கு நம்மால் தொடர்புகொள்ள முடியும் என நம்பப்படுகிறது.

இந்த வாரக் கட்டுரைக்கான ஆதாரங்கள், இணைப்புகள் https://unlock.digital/17 என்ற வலைப்பக்கத்தில் இருக்கின்றன. உங்களுடைய கருத்துகளை +1 628 240 4194 என்ற எண்ணுக்கு வாட்ஸப் மூலம் அனுப்புங்கள்.

- Logging in...