பிரான்ஸ், ஜப்பான் நாடுகள் செவ்வாய்க் கோளின் துணைக்கோள் ஃபோபாஸை ஆராயத் திட்டமிடுகின்றன.

செவ்வாய்க் கோளின் பெரிய துணைக்கோள் ஃபோபாஸ்

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

+++++++++

நிலவினில் தடம் வைத்து
நீத்தார் விண்வெளித் தீரர்
நீல்ஸ் ஆர்ம்ஸ் டிராங் !
செவ்வாய்க் கோள் ஆய்ந்திடத்
தவ்விய தள உளவி சிலவற்றை
நாசாவும்
ஈசாவும் கொண்டு இறக்கின !
வால்மீன் வயிற்றின்
தூசிகளை ஆழ்ந்து ஆராய்ந்தார்
நாசா விஞ்ஞானிகள் !
விண்வெளியில் வால்மீன் ஒன்றை
விரட்டிச் சென்று வீசிய
தூசியைப் பிடித்து வந்தார்
காசினிக்கு !
வக்கிரக் கோள் மாதிரியை
வையத்திற்குக் கொண்டுவரும்,
ஜப்பானின்
ஹயபூசா முதல் விண்ணுளவி.
அயான் எஞ்சனை இயக்கி
ஆறு பில்லியன் மைல் கடந்து
சீராய் மாதிரி கொணரும் !
அடுத்து முதன்முதலாய் ஜப்பான்
பிரென்ச் விண்ணுளவி
செவ்வாய்த் துணைக்கோள் ஃபோபாஸ்
மண்ணெடுத்து புவிக்கு மீளும்.
2025 ஆண்டில்
அமெரிக்க விண்வெளித்  தீரர்
வக்கிரக் கோள் ஒன்றில்
வைப்பர் தம் கொடி !

++++++++++++++++

செவ்வாய் துணைக்கோள் ஃபோபாஸ்

செவ்வாயின் துணைக்கோள் ஃபோபாஸ் ஆய்வு செய்ய பிரான்ஸ், ஜப்பான் கூட்டு முயற்சி.

2017 ஏபரல் 10 ஆம் தேதி முதன்முதல் பிரான்ஸ், ஜப்பான் நாடுகள் இணைந்து செந்நிறக்கோள் செவ்வாயின் பெரிய துணைக்கோள் ஃபோபாஸை [Phobos] சேர்ந்து ஆராயத் திட்டமிட்டு முன்னேற்பாடு ஒப்பந்தம் செய்துள்ளன. முடிவான ஒப்பந்தம் 2017 ஆண்டு முடிவில் உறுதியாகி கையொப்பம் இடப்படும்.  ஃபோபாஸ் துணைக்கோள் ஆய்வுத் திட்டம் 2024 ஆண்டில் துவங்கும்.  செவ்வாய்க் கோளுக்கு இரண்டு துணைக் கோள்கள், ஃபோபாஸ் & டெய்மாஸ் [Phomos & Deimos]. இரண்டிலும் பெரியது ஃபோபாஸ்.  செவ்வாய்க் கோளை 6000 கி.மீ. [3700 மைல்] தூரத்தில் நெருங்கிச் சுற்றுவது.  சற்று முட்டை வடிவான ஃபோபாஸ் 27 கி.மீ. [17 மைல்] விட்டம் உடையது.  ஃபோபாஸ் துணைக் கோளை ஆராய்வது அது எப்படி உருவானது, செவ்வாய்க் கோளை எப்படி நெருங்கியது போன்ற புதிர்களை விடுவிக்கும்.  ஃபோபாஸ் ஒரு முரண்கோள் [Asteroid] என்பது ஒரு கருத்து.  இல்லை அது செவ்வாய்க் கோள் சிதறிய துணுக்கு என்பது இரண்டாவது கருத்து.

ஃபோபாஸ், செவ்வாய், டெய்மாஸ்

செவ்வாய்க் கோளின் ஈர்ப்பியல் சூழ்மண்டலம் ஒரு மயான அரங்கம் [Graveyard].  அதை நோக்கிச் சென்ற பல விண்கப்பல்கள் பாதை தவறிப் போயுள்ளன.  ஆனால் ஃபோபாஸ் துணைக்கோளுக்குப் பயணம் செய்வது இரட்டிப்பு வழியில் எளியது.  பிரான்ஸ் தேசீய விண்ணாய்வு மையம் & ஜப்பான் விண்வெளித் தேடல் ஆணையகம் [France National Centre for Space Studies(CNES)] & [Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)] இரண்டும் சேர்ந்து முதன்முதலாய் இப்புதிய குறிப்பணியைச் செய்கின்றன.

சூரிய மண்டலத்திலே ஃபோபாஸ் துணைக்கோள் ஒன்று மட்டும்தான், தனது தாய்க்கோள்  செவ்வாயை மிக நெருங்கிச் சுற்றுகிறது.  ஒவ்வொரு 100 ஆண்டுக்குச் சுமார் 2 மீடர் [6.5 அடி] வீதம் செவ்வாய்க் கோளை நெருங்குகிறது.  இன்னும் 30 அல்லது 50 மில்லியன் ஆண்டுகளில் ஃபோபாஸ் துணைக்கோள் செவ்வாய்க் கோளால் ஈர்க்கப்படும் என்று விஞ்ஞானிகள் எதிர்பார்க்கிறார்.  2011 ஆம் ஆண்டில் முதன்முதல் ஃபோபாஸ் நோக்கி ரஷ்யா ஏவிய விண்ணுளவி குறிக்கோளை அடையாது சிதறிப் போனதாய் அறியப்படுகிறது. 2020 இல் ரஷ்ய – ஈரோப்பிய கூட்டு விண்ணுளவு முயற்சியில் செவ்வாய்க் கோள் நோக்கிச் செல்லும் திட்டம் உள்ளது.  அமெரிக்காவின் நாசா விண்தேடல் ஆணையகம் 10 அல்லது 15 ஆண்டுகளில் செவ்வாய்க் கோளுக்கு மனிதரை அனுப்பும் மாபெரும் திட்டம்  வகுத்துப் பயிற்சி அளித்து வருகிறது.

ஜப்பான் முந்தைய விண்வெளித் தேடல் குறிப்பணிகள்

ஹயபுஸா -2 தளவுளவி  500 மீடர் அகலமுள்ள முரண்கோளில் 30 செ.மீ. அகலக் குண்டைப் போட்டு, அது வெடித்து ஏற்படும் ஒரு மீடர் குழியில் மண் மாதிரி எடுக்கும்.    அக்குழி மண் மாதிரி சூரியக் கதிரடிப் பெருமளவு  தாக்காமல்  புதைந்து கிடப்பது.   அந்த மாதிரி மண் முரண் கோளின் இரசாயனப் பூர்வ நிலையைக் காட்டும்.   உயிரனப் பூர்வ மூலவிகளை அறிய முரண்கோள் மாதிரியில் அமினோ அமிலம் [Amino Acids]  இருப்பது நிரூபிக்கப் பட வேண்டும்.

மகடோ  யோஸிகாவா  [ஹயபூஸா -2  ஜப்பான் விண்வெளித் தேடல் குழு]

“ஜப்பான் முதல் தளவுளவி ஹயபுஸா, புத்தகத்தில் சொல்லி வைத்தபடித் துல்லியமாகத் தென் ஆஸ்திரேலியப் பாலைவனத்தில் வந்திறங்கிப் பயணத்தை முடித்தது. மேலும் தவிர்க்க வேண்டிய தளங்களில் விழாமல் தப்பிக் கொண்டது.  ஜப்பானிய நிபுணர் எங்கு வந்து விண்சிமிழ் விழத் திட்ட மிட்டாரோ அங்கு பாதுகாப்பாய் வந்து இறங்கியது.”

டக்லஸ் ஜெர்ரி ஊமெரா சோதனை ஆளுநர் (JAXA)

“முதல் தளவுளவி மீண்டு வருமா என்று விஞ்ஞானிகள் கவலையோடு அச்சத்தில் இருந்த சமயத்தில், விண்சிமிழ் எதிர்பார்த்ததை விட மென்மையாக இறங்கியதைப் பார்த்து நாங்கள் பேருவகை அடைந்தோம்.  நாலாண்டுகள் நீடிக்க அமைக்கப் பட்ட விண்கப்பல் ஏழாண்டுகள் தொடர்ந்து பணிசெய்ய அதன் மின்கலன்கள் (Batteries) சாகாமல் இயங்கியதைக் கண்டு பூரிப்படைந்தோம்.”

யோஷியூக்கி ஹசேகா (JAXA Associate Executive Director)

“மீண்ட விண்சிமிழ் பாலை மணலில் இரவு பூராவும் கிடந்தது.  பகலில் விஞ்ஞானிகள் அதைக் கண்டதும் எடுத்துக் கொண்டார்கள்.  அப்பகுதியில் வசித்த பூர்வீகக் குடிவாசிகள் தமது சொந்தமான புனிதத் தெய்வீகத் தளங்களில் விழவில்லை என்று மகிழ்ந்தனர்.  நல்ல வேளை விண்சிமிழ் நொறுங்காது முழுமையாகப் பாலை மணலில் கிடந்தது.

ஜப்பான் விண்வெளி ஆய்வக (JAXA) அறிவிப்பு

ஜப்பான் 2014 இல் அனுப்பும் இரண்டாம் விண்கப்பல் ஹயபுஸா -2 முரண்கோளில் உயிரின மூல இரசாயனத்தைத் தேடும்

முதல் விண்கப்பல் ஹயபுஸாவைச் செம்மைப் படுத்தி ஜப்பான் 2014 ஆண்டில் வக்கிரக் கோள் [Asteroid : 1999 JU3] ஒன்றை நோக்கி அனுப்பி அதன் மண் மாதிரியை எடுத்துப் பூமிக்கு மீளும் அடுத்தோர் அரிய விண்வெளிச் சாதனை புரியத் திட்டமிட்டுள்ளது.   இந்த தளவுளவி 2018 இல் குறிப்பிட்ட வக்கிரக் கோளை நெருங்கும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது.  தளவுளவி அதன் மண் மாதிரியை எடுத்து பூமிக்கு 2020 ஆண்டில் மீளும் என்று திட்ட மிடப் பட்டுள்ளது.   விண்கப்பல் முரண் கோளை நெருங்க 4 ஆண்டுகளும், திரும்பி வர 2 ஆண் டுகளும் நீடிக்கப் பல பில்லியன் தூரப் பயணமும், மெதுவாக இயங்கும் அயான் எஞ்சின்களும் பிரதான காரணங்கள்.   மனிதரற்ற இந்த விண்வெளித் தேடலுக்கு ஆகும் நிதித்தொகை 2 பில்லியன் டாலர்.   ஹயபுஸா -2 மண் மாதிரி எடுக்கப் போகும் முரண்கோள் பெயர் 1999 JU -3.  அதன் அகலம் ஒரு கிலோமீடர் [சுமார் அரை மைல் ]. முரண் கோளில் உயினங்களுக்கு விதையிட்ட ஆர்கானிக் மூலக்கூறுகள் [Organic Molecules] உள்ளனவா என்று மண் மாதிரியில் தேடப்படும்.

ஹயபுஸா -2 தளவுளவி  500 மீடர் அகலமுள்ள முரண்கோளில் 30 செ.மீ. அகலக் குண்டடைப் போட்டு, அது வெடித்து ஏற்படும் ஒரு மீடர் குழியில் மண் மாதிரி எடுக்கும்.    அக்குழி மண் மாதிரி சூரியக் கதிரடிப் பெருமளவு  தாக்காமல்  தரைக் கடியில் புதைந்து கிடப்பது.

அந்த மாதிரி மண் முரண் கோளில் உயிரின மூலவி தோன்றக் காரணமான இரசாயனப் பூர்வ நிலையைக் காட்டும்.   உயிரனப் பூர்வ மூலவிகளை அறிய முரண்கோளில் அமினோ அமிலம் [Amino Acids]  இருப்பது நிரூபிக்கப் பட வேண்டும்.

நாசா ஸ்டார்டஸ்ட் வால்மீன் குறிப்பணி [Stardust Comet Mission] மூலம் வால்மீன் வாலில் [Comet : Wild 2]  அமினோ அமிலங்கள் இருப்பதை மெய்ப்பித்தது.    ஆனால் வெப்பப் படக்காட்சியில் [Thermal Imaging]  கரிக் கலவைகள் [Carbon Compounds] இருப்பதை வானியல் விஞ்ஞானிகள் முன்பே அறிந்தனர்.

ஹயபுஸா -2  விண்கப்பலில் உள்ள வேறுபாடுகள்

முதல் ஹயபுஸா விண்கப்பலில் ஒரு தளவுளவி இறங்கியது.  ஆனால் அது நிரம்ப அளவு மாதிரி மண் ஏனோ எடுக்க முடியாமல் போய் திட்டமிட்டவருக்குப் பெருத்த ஏமாற்றத்தைக் கொடுத்தது.  இரண்டாவது விண்கப்பலில் இரட்டைத் தளவுளவிகள் முரண்கோளில் இறங்குவதற்குச் சேர்க்கப் பட்டுள்ளன.  மேலும் முக்கியக் கருவிகள் யாவும் செம்மையாக்கப் பட்டு இரட்டிக்கப் பட்டுள்ளன.    முதல் தளவுளவியை விட மிகையான மண் மாதிரி எடுக்க இரண்டாவது விண்கப்பல் தயார் செய்யப் படுகிறது.  இரண்டாம் விண்கப்பலும் முதல் ஹயபுஸா போல் அயான் எஞ்சினால் இயங்குவது.

. 

முதன்முதல் பூமிக்கு ஹயபுஸா -1  கொண்டுவந்த  வக்கிரக்கோள் மாதிரி மண்

2010 ஜூன் 14 ஆம் தேதி ஆஸ்திரேலிய விஞ்ஞானிகள் பூமியில் விழுந்த ஒரு விண்சிமிழை (Space Capsule) தேடிக் கண்டுபிடித்து எடுத்தார்கள். அந்தச் சிமிழ் முரண் கோள் (Asteroid) ஒன்றின் மாதிரி மண்ணை எடுத்து வந்திருக்கலாம் என்பது அறிவிக்கப் பட்டிருக்கிறது.  அந்த முரண் கோளின் பெயர் : இடோகாவா (Asteroid # 25143- Itokawa).  அதைப் பாலவனத் தளத்தில் பாதுகாப்பாய் இறங்கிடத் திட்டமிட்ட ‘ஊமெரா இராணுவத் தளத்தில் (Woomera Military Zone) விழ வைத்தது ஜப்பான் அனுப்பிய விண்ணுளவி  ‘ஹயபுஸா” (Hayabusa).  ஜப்பன் மொழியில் ஹயபுஷா என்றால் ‘கழுகு’ என்று அர்த்தம்.  வெப்பக் கவசம் பூண்ட விண்சிமிழ் (Heat-Resistant Capsule) பாராசூட் குடையால் தூக்கி வரப்பட்டு சிதையாமல் இறங்கி விழுந்து கிடப்பதைக் கண்டார்கள். அதே சமயத்தில் சிமிழைச் சற்று முன் இறக்கிய ஹயபுஸா விண்ணுளவி கவசமில்லாமல் சூழ்வெளி வாயு மண்டலத்தில் வரும்போது உராய்வுச் சூட்டில் எரிந்து வானத்தில் சுடர் ஒளி வீசி மறைந்தது !

“ஜப்பான் விண்ணுளவி, புத்தகத்தில் சொல்லி வைத்தபடித் துல்லியமாகத் தென் ஆஸ்திரேலியப் பாலைவனத்தில் வந்திறங்கிப் பயணத்தை முடித்தது. மேலும் தவிர்க்க வேண்டிய தளங்களில் விழாமல் தப்பிக் கொண்டது.  ஜப்பானிய நிபுணர் எங்கு வந்து விண்சிமிழ் விழத் திட்ட மிட்டாரோ அங்கு பாதுகாப்பாய் வந்து இறங்கியது.” என்று டக்லஸ் ஜெர்ரி ஊமெரா சோதனை ஆளுநர் (JAXA) கூறினார்.

“விண்ணுளவி மீண்டு வருமா என்று விஞ்ஞானிகள் கவலையோடு அச்சத்தில் இருந்த சமயத்தில், விண்சிமிழ் எதிர்பார்த்ததை விட மென்மையாக இறங்கியதைப் பார்த்து நாங்கள் பேருவகை அடைந்தோம்.  நாலாண்டுகள் நீடிக்க அமைக்கப் பட்ட விண்கப்பல் ஏழாண்டுகள் தொடர்ந்து பணிசெய்ய அதன் மின்கலன்கள் (Batteries) சாகாமல் இயங்கியதைக் கண்டு பூரிப்படைந்தோம்.” என்று யோஷியூக்கி ஹசேகா (JAXA Associate Executive Director) கூறினார்.

ஜப்பான் ஹயபூஸா விண்ணுளவியை ஏவியதின் நோக்கம்

ஆறு பில்லியன் மைல்கள் (5 பில்லியன் கி.மீ) சுற்றுப் பயணம் செய்து முதன்முறை ஒரு முரண்கோளைத் தள ஆய்வு செய்து பூமிக்குத் திரும்பி வரலாற்றுப் புகழ் பெற்ற ஜப்பானின் ஹயபுஸா விண்ணுளவி 2003 மே மாதம் 9 இல் எம். வி ராக்கெட் மூலம் (M.V. Rocket) ஜப்பானின் காகோஷிமா (Kagoshima) ஏவுகணை விண்வெளித் தளத்திலிருந்து ஏவப் பட்டது.  உளவிய முரண் கோளின் பெயர் இடோகாவா என்று ஜப்பான் மொழியில் பெயரிடப் பட்டது.  வக்கிரக் கோளின் அளவு : (540 மீடர்X270 மீடர்X210 மீடர்.) (1800′X900′X700′). விண்ணுளவி முரண் கோளை நெருங்கிய நாள் : 2005 செப்டம்பர் மாத நடுவில்.  ஹயபுஸா முரண் கோளின் வடிவம், சுழற்சி, தள அமைப்பு, நிறம், உட்பொருள் கலப்பு, திணிவு (Composition & Density), வரலாறு போன்றவை 2005 நவம்பரில் இறங்கிய போது ஆய்வு செய்யப் பட்டன.  ஆனால் தளத்தில் மண் மாதிரியை உறிஞ்ச முயன்ற போது ஏற்பட்ட ஒரு கருவியின் பிழையால் திட்டமிட்டபடிப் போதிய அளவு மண் மாதிரி சிமிழில் சேமிப்பாக வில்லை என்று அஞ்சப் படுகிறது.  ஓரளவு தூசி மட்டும் உள்ளே இருக்கலாம் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது.  சோதனைக்குச் சிமிழைத் திறக்கும் போதுதான் தூசியின் இருப்பு உறுதி செய்யப்படும்.  விண்சிமிழ் ஆஸ்திரேலியப் பாலையில் வந்திறங்கிய தேதி ஜூன் 13, 2010.

விண்ணுளவி ‘மினர்னா’ வென்னும் (Mini-Lander MINERVA -Micro Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid) ஒரு சிறு தளவுளவியைத் தூக்கிச் சென்றது.  ஆனால் அது முரண் கோளின் தளத்தில் சரியான தருணத்தில் இறங்காமல் போனது அடுத்த தவறு.  இதற்கு முன்பு விண்கப்பல்கள் கலிலியோ, நியர் சூமேக்கர் போன்றவை (Spaceships : Galileo & NEAR Shoemaker) முரண் கோள்களை அண்டினாலும், எவையும் இதுவரை ஹயபுஸா போல் மாதிரி மண்ணை உருவிக் கொண்டு சோதிக்கப் பூமிக்கு மீண்டதில்லை.  2000 இல் நியர் சூமேக்கர் விண்கப்பல் முரண் கோள் 433 ஈராஸில் (Astroid : 433 Eros) கட்டுப்பாடுடன் இறங்கித் தடம் வைத்தது.  ஆனால் தளவுளவியாக அது இயங்கத் தயாரிக்கப் படாததால், அதன் நகர்ச்சி நிறுத்தம் ஆனது.  ஹயபுஸா முரண் கோள் தளத்தைத் தொட்டு மீண்ட முதன்மை விண்வெளிக் கப்பலென்று “கின்னஸ் உலகப் பதிவுகளில்” (Guinness World Record) பெயர் அடைய ஜப்பான் விண்வெளி ஆய்வகம் (JAXA) தீவிரமாய் முனைந்து வருகிறது.

ஹயபுஸா -1 விண்ணுளவியின் தனிச் சிறப்புக்கள் என்ன ?

விண்ணுளவி இரண்டு ஆண்டுகளுக்குப் பரிதியின் ஒளியால் இயங்கும் சீனான் வாயு பயன்படும் அயான் எஞ்சின்கள் (Xenon Ion Engine, Powered By Sun) நான்கைப் பயன்படுத்தி நீண்ட தூரம் (சுமார் 6 பில்லியன் மைல்) பயணம் செய்தது.  விண்கப்பல் மெதுவாகச் சென்றாலும் நீண்ட தூரம் உந்திச் செல்ல முடிந்தது.  மிகக் குன்றிய ஈர்ப்பு விசை கொண்ட முரண் கோளை அண்டியதும் ஹயபுஸா அதனைச் சுற்றாமல் பரிதி மையப் பாதையிலே (Heliocentric Orbit) கோள் அருகில் சென்றது.

மினர்வா என்னும் மிகச் சிறு ‘சுய இயக்கு வாகனத்தைத்’ (Robotic Vehicle) தூக்கிச் சென்றது விண்ணுளவி.  ஆனால் கடைசி நேரத்தில் அது இயங்காமல் போனது விஞ்ஞானிகளுக்கு பெரும் ஏமாற்றத்தை அளித்தது.  அந்தச் சாதனத்தின் எடை 590 கிராம் (10 செ.மீ. உயரம், 12 செ.மீ. விட்டம்).  சூரிய சக்தியைப் பயன்படுத்திய விண்ணுளவி ஒரு ‘சுழற்சி கன ஆழியின்’ (A Rotating Flywheel) மூலம் முரண் கோளின் மிகச் சிறிய ஈர்ப்பு ஆற்றல் முற்போக்கை ஆதரவாக்கிக் கொண்டு முரண் கோள் மீது குதித்து மிதந்தது.

2005 நவம்பர் 12 இல் மினர்வா முரண் கோளில் இறங்க பூமியிலிருந்து சமிக்கை அனுப்பப் பட்டு இயக்கப் பட்டது.  ஆனால் அந்த சமிக்கை ஆணை வருவதற்குள் ஹயபுஸா விண்ணுளவியின் ‘உயரமானி’ (Altimeter) முரண் கோளிலிருந்து உயரம் 44 மீடர் (150 அடி) என்று அறிந்து ‘சுய உயரச் சீரமைப்பு’ (Auto Alitude Keeping Sequence) ஏற்பாடு இயங்க ஆரம்பித்தது.  அதாவது மினர்வா வாகனம் சரியான உயரத்தில் இறங்காமல் விண்ணுளவி மேலேறும் தருணத்தில் கீழிறங்கத் துவங்கியது.  ஆதலால் முரண் கோளில் மினி வாகனம் இறங்காமல் விண்வெளியில் தடுமாறி நழுவிப் போனது ! மினர்வா இறக்கம் திட்டப்படி நிகழ்ந்திருந்தால் அதுவே விண்வெளி வரலாற்றின் முரண் கோளில் தாவிய முதல் விண்வெளி விட்டிலாகப் (Space Hopper) பெயர் எடுத்திருக்கும்.

இதுவரை முரண் கோள் மண் மாதிரிக்கு விஞ்ஞானிகள் எரி விண்பாறை மாதிரியையே (Meteorite Samples) விளக்கத்துக்கு எடுத்துக் கொண்டார்கள்.  அது நியாயமற்ற ஒப்பீடாகும்.  ஹயபுஸா முரண் கோளின் தனிப்பட்ட மாதிரியைச் சோதித்து அந்தப் பழைய பிரச்சனையைத் தீர்த்து வைக்கும்.  முரண் கோள்களும் எரி விண்பாறைகளும் ஒன்றா அல்லது வேறானவையா என்பதைத் தெளிவாக நிர்ணயம் செய்யப் போகிறது என்று ஹயபுஸா திட்ட விஞ்ஞானி ஹஜிமி யானோ (Hajime Yano) சொல்கிறார்.

ஜப்பான் விண்வெளி ஆய்வகத்துக்கு (JAXA) ஹயபுஸா திட்டம் நுணுக்கப் பொறியியல் துறை வளர்ச்சிக்கு முக்கியத்துவம் கொடுத்திருப்பதாகப் பெருமை கொள்கிறது.  ஸெனான் வாயுவைப் பயன்படுத்தி ஆறு பில்லியன் மைல் நீண்ட பயணத்துக்கு நான்கு அயான் ராக்கெட் எஞ்சின்களை வெற்றிகரமாக இயக்கியது ஒரு தனிச் சிறப்பே.  சுயத் தூண்டு நகர்ச்சி, ஒளித் தூண்டு நகர்ச்சி, ஆழ்வெளித் தகவல் தொடர்பு, ஈர்ப்பாற்றல் சிறுத்த கோள்களுடன் நெருக்க மிதப்பு (Autonomus & Optical Navigation, Deep Space Cumminication & Command, Close Movements on Space Objects with Low Gravity) போன்றவை விருத்திக்கு ஜப்பானின் ஹயபூஸா வெற்றி வழி வகுத்து முன்னோடியாய் நிற்கிறது.

ஹயபுஸாவில் இயங்கிய நான்கு அயான் ராக்கெட் எஞ்சின்கள்

தற்போது அயான் ராக்கெட் எஞ்சின்கள் துணைக்கோள் சுற்று வீதிச் சீராக்கத்துக்கும், முரண் கோள்களை நெருங்குவதற்கும் பயன்படுகின்றன !  இன்னும் 30 ஆண்டுகளில் செவ்வாயிக்கு மனிதர் விண்கப்பலில் சென்று வரவும், தங்கும் விடுதிகளை அங்கே அமைக்கவும் தொடர்ந்து உபயோகிக்கப்படும்.  100 ஆண்டுகளில் நாமிருக்கும் இந்த சூரிய மண்டலத்தை விட்டு அடுத்த பரிதி மண்டலத்தின் பூமியைச் சுற்றி வரலாம்.  அங்கே தடம் வைத்திடலாம்.  அதாவது நீடித்த விண்வெளிப் பயணங்களுக்குப் பிளாஸ்மா ராக்கெட் எஞ்சின்கள்தான் இனிப் பயன்படுத்தப்படும் என்று நிச்சயமாக எதிர்பார்க்கலாம்.

ஆயினும் முதலில் பூமியை விட்டுப் பளுக் கப்பல் கிளம்ப பழைய இரசாயன ராக்கெட்டுகள்தான் தேவைப்படும்.  அயான் ராக்கெட் எஞ்சின்களுக்கு ஆரம்பத்தில் புவியீர்ப்பை எதிர்த்து விண்கப்பலைத் தூக்கிச் செல்ல போதிய உந்தாற்றல் இருப்பதில்லை.  கனமான சாதனங்களை, விண்வெளிக் கப்பலை எடுத்துச் செல்லத் தேவையான பேரளவு உந்தாற்றலை இரசாயன ராக்கெட்டுகள் முதல் ஒரு சில நிமிடங்கள் தருவதற்குத் தக்க தகுதி பெற்றவை.  சிறிது நேரம் ராக்கெட்டுக்கு விரைவாக்கம் மிகுதியாக அளிக்க இரசாயன எரிசக்தியே அயான் ராக்கெட்டை ஆற்றலை விடத் தகுதி பெற்றது.  அதற்கு ஏராளமான திரவ எரிசக்தி தேவைப்படுகிறது.  சுற்றுப் பாதையில் ஏவிய விண்கப்பலை நுணுக்கமாகத் திசை திருப்பவும், சீராக செலுத்தவும், நீண்ட காலப் பயணத்துக்கு உந்து சக்தி அளிக்கவும் அயான் எஞ்சின்கள் உபயோகமாகின்றன.

அயான் ராக்கெட் எஞ்சினில் ஏன் ஸீனான் வாயு பயன்படுகிறது ?

பேரளவு விரைவாக்கம், நுணுக்கப் பாதைச் சீரமைப்பு, உந்து சக்தி நீடிப்பு அல்லது குறைப்பு போன்ற விண்கப்பல் நகர்ச்சிக்கு தேவையான திறனியக்கம் “தனித்துவ உந்தாற்றல்” (Specific Impulse) என்னும் கால அளவியலில் குறிப்பிடப் படுகிறது.  உதாரணமாக அப்பொல்லோ விண்கப்பலை நிலவுக்குத் தூக்கிச் சென்ற சனி -5 ராக்கெட்டின் தனித்துவ உந்தாற்றல் சுமார் 300 விநாடிகள்.  அது திரவ ஹைடிரஜனை எரி பொருளாகப் பயன்படுத்தி 1,700,000 பவுண்டு உந்து சக்தியை அளித்தது.  விண்வெளி மீள்கப்பல் ராக்கெட்டுகள் (Space Shuttle Rockets) 500,000 பவுண்டு உந்து சக்தியை விண்கப்பலுக்கு அளிக்கின்றன.  அவற்றின் தனித்துவ உந்தாற்றல் : 440 விநாடிகள்.  புதிய அயான் எஞ்சின் ஒன்றின் தனித்துவ உந்தாற்றல் 4300 விநாடிகள்.  அது தரும் உந்து சக்தி 0.07 பவுண்டு.  பிளாஸ்மா ராக்கெட்டின் தனித்துவ உந்தாற்றல் : 5000 விநாடிகள். உந்து சக்தி : 1 பவுண்டு.

அதிகமான விரைவாக்கம் அளிக்கும் இரசாயன ராக்கெட்டுகள் குன்றிய தனித்துவ உந்தாற்றல் உடையவை.  எதிர்மாறாக பிளாஸ்மா அயான் எஞ்சின்கள் குன்றிய விரைவாக்கம் கொடுத்தும் நீண்ட தனித்துவ உந்தாற்றலும் தருபவை.  ஸீனான் (Xenon Gas) வாயுவைப் பயன்படுத்தி ஓர் அயான் ராக்கெட் எஞ்சினைப் பல்லாண்டு காலம் விண்கப்பலை நுணுக்கமாகச் செலுத்தி வரலாம்.  ஸீனான் வாயுவில் உள்ள நடுநிலை அணுக்களை வெப்ப சக்தியால் நேர்முனை அயனிகளாக மாற்றி (Positive Ions) மின் காந்த சக்தி மூலம் விரைவாக்கம் தரலாம்.  விரைவாக்கம் பெற்ற அயனிகள் ஏவுகணைக்கு எதிர்த் திசையில் உந்துவிசை (Equal but Opposite Reaction) அளிக்கும்.  அதனால்தான் கனமான அணுக்கள் கொண்ட ஸீனான் வாயு பயன்படுத்தப் படுகிறது.  அது ஆர்கான் வாயு போல் எளிதாக அயனிகளாகும் ‘முடத்துவ வாயு’ (Inert Gas & Easily Ionized).

முரண் கோள் மாதிரி பாதுகாப்பாய் பூமிக்கு மீட்சி !

ஹயபுஸா விண்ணுளவி பூமிக்கு மாதிரியுடன் மீளுமா என்று ஐயுற்ற போது ஆஸ்திரேலியா வானத்தில் ஒளி விளக்குபோல் மின்னிக் கொண்டு விண்சிமிழ் குடை பிடித்துப் பிரிந்து கீழே இறங்கி பாலை வனத்து மணலில் விழுந்தது.  சுமந்து வந்த விண்ணுளவி வாயு மண்டலத்து உராய்வில் வானிலே சுடர் விட்டு எரிந்து சாம்பலானது.  அகில நாட்டு விஞ்ஞானிகள் குழுவினர் ஒன்று விநாடிக்கு 12 கி.மீ. வீதம் (7 mps) வேகத்தில் இறங்கும் விண்சிமிழ் 39,000 அடி உயரத்திலிருந்து விழுவதை நாசாவின் ஆகாய ஆய்வகத்திலிருந்து (DC-8 Airborne Laboratory) பார்த்தனர்.  விஞ்ஞானிகள் எதிர்பார்த்தவாறு 510 கி.கி. (1120 பவுண்டு) ஹயபுஸாவின் பெரும்பான்மை விண்ணுளவி எரிந்து போனது.  விண்சிமிழ் வந்து இறங்கிய தளம் தென் ஆஸ்திரேலியாவின் ஒதுக்கமான ஊமெரா பகுதி (Woomera Prohibited Area).  விண்சிமிழ் விழுந்த இடத்தைப் புவியிணைப்புச் சுற்றுத் துணைக்கோள் (Geocentric Positioning System -GPS) கண்டுபிடித்ததும் ஹெலிகாப்டரில் ஒரு குழுவினர் அதை எடுத்து வர அனுப்பப்பட்டார்.  முரண் கோளின் மாதிரி சில வாரங்களில் சோதிக்கப் பட்டு விபரங்களை ஜப்பான் விண்வெளி ஆய்வகம் (JAXA) வெளியிடும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது.

((தொடரும்)

************************

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL, ESA, JAXA

1. Mars Exploration Rover Mission [http://marsrovers.jpl.nasa.gov./mission/status.html] (Jan 27, 2006)
2. Space Today Online – Exploring the Red Planet, Future Mars Probes from Earth
3 Science & Technology: ESA’s Mars Express with Lander Beagle-2  [Aug 26, 2003]
4 Future Space Missions to Mars By: European Space Agency [ESA]
5 http://www.thinnai.com/science/sc0925031.html [Author’s Article on Mars Missions]
5 (a) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=41006061&format=html(Plasma Rocket Engines)
6 Spacecraft Blasts off to Gather Mars Data By: Associated Press [Aug 12, 2005]
7 NASA Facts, Mars Exploration Rover By: NASA & JPL [Sep 2004]
8 From Wikipedia : Phobos (Mars Moon) (June 2, 2010)
9 Daily Galaxy : The Mystery of Mars’ Moon Phobos Deepens By : Casey Kazan via ESA (June 7, 2010)
10 From Wikipedia : Moons of Mars (June 9, 2010)
11. Space Probe Enthralls Japan, as it Heads Home By : Sagamihara (AFP) June 8, 2010
12 Scientific American Hayabusa Spacecraft Headed Back Toward Earth, Perhaps with Asteroid Dust in Hand By : John Matson (June 11, 2010)
13 Space Flight Now – Japan Spacecraft will Plunge Back to Earth Sunday By : Stephen Clark (June 12, 2010)
14 Wikipedia : Missio Type Asteroid Sample Returned to Earth (June 13, 2010)
15 Space Flight Now :  Hayabusa Completes Fiery Return to Earth (June 13, 2010)
16 Aviation Week – Japan Hayabusu Spacecraft Capsule Successful Landing (June 13, 2010)
17. Space Daily : Asteroid SampleReturn Capsule Recovered in Outback Australia (June 14, 2010)
18 Japan Seeks Guiness Record Listing for Space Probe. (June 15, 2010)
19 http://en.wikipedia.org/wiki/Asteroid  [August 29, 2012]
20  National Geographic Magazine :http://science.nationalgeographic.com/science/space/solar-system/asteroids-comets-article/ (Asteroids and Comets)
21  http://en.wikipedia.org/wiki/(162173)_1999_JU3  [Asteroid : 1999 JU 3]  (August 17, 2012)
22 http://www.jspec.jaxa.jp/e/activity/hayabusa2.html  [Japan Aerospace Exploration Agency] (Asteroid Explorer Hayabusa -2)
23 NBC News :  Japan eyes new mission to sample an asteroid  [August 2012]
24.  Hayabusa -2 Will Seek the Origins of Life in Space [Asteroids] By Wendy Zukerman ( August 18, 2012)

25. http://www.msn.com/en-ph/news/technology/france-japan-aim-to-land-probe-on-mars-moon/ar-BBzO5tY?pfr=1   [April 13, 2017]

26.  http://en.rfi.fr/france/20170413-france-japan-aim-land-probe-mars-moon  [April 13, 2017]

27.  http://www.gulf-times.com/story/544273/France-Japan-aim-to-land-probe-on-Mars-moon  [April 29, 2017]

28.  https://www.nasaspaceflight.com/2014/08/earths-deep-space-explorers-fleet-milestones/  [April 25, 2017]

29.  https://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Mars [April 11, 2017]

++++++++++++++++++
S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com)  April  29, 2017 [R-1]