விண்கலத்தின் இறுதிச்சடங்கு

கடந்த இரண்டு பத்தாண்டுகளாக மொத்த உலக மக்கள் தொகையில் ஒருசிலர் பூமியில் காணப்படவில்லை. ஏனெனில், அவர்கள் நிலப்பரப்பில் இருந்து சுமார் 400 கிலோமீட்டர் உயரத்தில் மணிக்கு 27,500 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் மிதந்து கொண்டிருக்கிறார்கள். ஆம், International Space Station என்கிற பன்னாட்டு விண்வெளி நிலையம்தான் அவர்களின் இருப்பிடம். 100 மீட்டர் நீளமுடைய இந்த மிதக்கும் ஆய்வு நிலையம் அமெரிக்கா, ஐரோப்பா, ரஷ்யா, ஜப்பான், கனடா ஆகிய நாடுகளின் பங்களிப்பால் சாத்தியமாயிற்று.

விண்ணில் மிதக்கும் ஆய்வகம் ISS

நுண்ணீர்ப்பு (microgravity), விண் உயிரியல் (space biology), மனித உடல் இயங்கியல் (human physiology) மற்றும் அடிப்படை இயற்பியல் குறித்த ஆய்வுகளுக்குப் பெரிதும் பயன்பட்டு வருகிறது ISS. மேலும், பிற கோள்களுக்கும் தொலைவில் உள்ள விண்ணிடங்களுக்கும் செல்வதற்கான ஆராய்ச்சியின் முதல் படியாகவும் இது திகழ்கிறது.

வயசு ஆகுதில்ல…

எல்லாவற்றுக்கும் முடிவு ஒன்று உண்டல்லவா? இந்த விண்வெளி நிலையமும் அதற்கு விதிவிலக்கல்ல. 2031-ஆம் ஆண்டு வாக்கில் இதற்குப் பிரியாவிடை அளிக்க முடிவு செய்திருக்கிறது நாசா. இவ்வளவு முக்கியமான ஆய்வு நிலையத்தை ஏன் அழிக்க வேண்டும் என்கிறீர்களா? வயது மூப்புதான் காரணம். 1990களில் அமைக்கப்பெற்ற இந்த மிதக்கும் ஆய்வகத்தின் பல்வேறு பாகங்கள் பல்வேறு காலகட்டங்களில் மாற்றவும் சரிசெய்யவும் பட்டுள்ளன. இருப்பினும், கடந்த 32 ஆண்டுகளாக இரவு பகலாக தொடர்ந்து 90 நிமிடங்களுக்கு ஒருமுறை உலகை வலம் வந்து கொண்டிருக்கும் ஒரு இயந்திரம் பல தேய்மானங்களையும் சேதாரங்களையும் சந்திக்க நேரிடுகிறது. வெப்பநிலை மாறுபாடுகளும் இதன் தாங்கும் திறனைச் சோதிக்கின்றன. தொடர்ந்து தன்பால் இழுக்கும் புவியின் ஈர்ப்பு விசையையும் ஒருபுறம் சமாளிக்க வேண்டியுள்ளது. பராமரிப்பு செலவும் நாளுக்கு நாள் உயர்ந்து வருகிறது. ஆகையால், 2030 வரை மட்டுமே இத்தனையையும் திறம்பட சமாளிக்க முடியும்.

எப்படி அழிப்பது?

இரண்டு வழிகள் உள்ளன.

1. ஒன்றுமே செய்யாமல் விட்டுவிடுவது. புவியீர்ப்பு விசை மற்றவற்றை பார்த்துக் கொள்ளும். ஆனால் இது கட்டுப்பாடற்ற வழி.
2. சிறு ராக்கெட்டுகளைப் பயன்படுத்தி ஐ.எஸ்.எஸ்-இன் வேகத்தையும் பாதையையும் படிப்படியாக மாற்றி, குறிப்பிட்ட இடத்தில் விழுமாறு செய்து இறுதிச் சடங்குகள் நடத்துவது. இது பொறுப்புமிக்க வழி.

வேகத்தை ஏற்றப் பயன்பட்ட ராக்கெட்டுகளே வேகத்தைக் குறைக்கவும் பயன்படுவது இங்கே நகைமுரண்; ஆனால் உண்மை.

ஆஸ்திரேலியா அருகில் தீப்பந்து

தீப்பொறிகளாய் வேகப்பந்து வீசுவதில் ஆஸ்திரேலிய கிரிக்கெட் வீரர்கள் வல்லவர்கள். உப்புக் காகிதத்தால் சுரண்டினால் தீப்பொறிகள் இன்னும் சிறப்பாகப் பறக்கும். சரி, அதை விட்டுவிட்டு நமது விண்வெளி நிலையத்துக்கு வருவோம். நாசாவின் திட்டப்படி, ISS பூமிக்கு திரும்புகையில் ஆஸ்திரேலியாவுக்கு அருகில் தீப்பிழம்பாய் மாறி, பின்னர் பசுபிக் பெருங்கடலில் விழும். இந்த நிகழ்வு, எரி நட்சத்திரம் போல் காட்சியளிக்கும்.

நீமோ முனை – விண்கல மயானம்

South Pacific Ocean Uninhabited Area (SPOUA) என்கிற ஆள் அரவமற்ற (ஆளற்ற என்பது சரி; அரவமற்றதா என்று உறுதியாகத் தெரியவில்லை) இடம்தான் இத்தகைய விண்கலங்களின் மயானம். நொடிக்கு 6 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் வளிமண்டலத்தை அடையும் ஐ.எஸ்.எஸ். அங்கு 10,000 டிகிரி செல்ஸியஸ் வெப்பநிலையில் பெரும்பாலும் எரிந்து சாம்பலாகி விடும். எஞ்சிய பகுதிகள் இந்தக் கடல் பகுதியில் விழும்.

விண்கல மயானம்

சூரியனைச் சுற்றிப் பார்க்கப் புறப்பட்ட பார்க்கர்

சந்திரனுக்கும் செவ்வாய்க்கும் ஏனைய கோள்களுக்கும், ஏன் சில முரண்கோள்களுக்கும் (Asteroids) கூட விண்ணோடங்களையும் உலவு ஊர்திகளையும் அனுப்புவது விண்வெளி ஆராய்ச்சித் துறையைப் பொறுத்த வரை மிகவுல் இயல்பானதாக ஆகிவிட்டது. நிரந்தரமாக ஒரு சர்வதேச விண்வெளி நிலையம் (International Space Station) ஆகாயத்தில் மிதந்து வலம் வந்து கொண்டு இருக்கிறது. இந்தியா உட்பட பல நாடுகளும் விண் ஆராய்ச்சியில் போட்டி போட்டுக் கொண்டு செயல்பட்டு வருகின்றன. என் தனிப்பட்ட விருப்பத்திற்குரிய ஆய்வு விண்வெளியில் பயணித்தபடியே கடந்த 28 ஆண்டுகளாய் கண்களுக்கும் மனதுக்கும் மூளைக்கும் இனிய, விண்மீன் கூட்டங்கள், சூப்பர்நோவாக்கள், கோள்கள், நிலவுகள் என்று பல விண்குடும்ப வினோதங்களைப் படம் பிடித்து நமக்கு அனுப்பி வரும் ஹப்பிள் தொலைநோக்கி (Hubble Space Telescope) ஆகும். விண்ணியலில் பல்வேறு கருத்தாக்கங்களை மெய்ப்பித்தும் பொய்ப்பித்தும் தெளிவை உண்டாக்கியதில் இந்தத் தொலைநோக்கிக்கு ஈடு இதுவரை எதுவும் இல்லை.

ஹப்பிள் விண்வெளி தொலைநோக்கி

ஹப்பிள் தொலைநோக்கி அனுப்பிய படங்களில் இரண்டு

பிற கோள்களிலும் நமது சூரியக் குடும்பத்திற்கு அப்பால் உள்ள பிற பகுதிகளிலும் உயிர்களோ அவற்றைத் தாங்கவல்ல உயிர்வேதியியல் தன்மைகளோ உள்ளனவா என்று அறிய முனையும் விண்வெளி உயிரியல் (Astrobiology) போன்ற துறைகளும் வளர்ந்து வரும் இவ்வேளையில், பெரும் பணக்காரர்களும் வளர்ந்த நாடுகளும் விண்வெளிச் சுற்றுலா, விண் காலனியாக்கம், தனிமவளப் பங்கீடு என்று பல வகைகளிலும் சிந்தித்தும் செயல்பட்டும் வருகிறார்கள்.

இத்தகைய சூழலில், கடந்த 60 ஆண்டுகளாய் நாசா (NASA) ஒரு சவாலான முயற்சிக்காக உழைத்து வந்தது. அது என்னவென்றால், சூரியனுக்கு ஒரு விண்கலத்தை அனுப்புவது என்பது. அது இப்போது நடந்தேறி இருக்கிறது. ஒரு சிறிய மகிழுந்த்து அளவிருக்கும் பார்க்கர் (Parker) என்ற அந்த விண்கலம் சூரியனை நோக்கிப் பயணித்துக் கொண்டிருக்கிறது. செவ்வாய்க்குச் செல்லத் தேவையான ஆற்றலைக் காட்டிலும் 55 மடங்கு அதிக ஆற்றல் தேவைப்படும் இந்தப் பயணத்துக்காக உலகிலேயே ஆற்றல் மிகுந்த ஏவூர்தி (rocket) இந்தக் கலத்தை மணிக்கு 4 லட்சத்து முப்பதாயிரம் மைல் வேகத்தில் செலுத்துகிறது. இந்த வேகமும் ஒரு உலக சாதனை. ஏழு ஆண்டு சூரியனை ஆய்வு செய்யவிருக்கும் இந்த விண்கலம் சூரியனை 24 முறை சுற்றி வரும். இதுவரை சூரியனுக்கு மிக அருகில் சென்ற விண்கலம் என்ற பெருமையையும் பெறும் (38 லட்சம் மைல்கள்).

இந்தப் பயணம் மிகச் சிக்கலானது. சூரியனை விட்டுத் தொலைவில் செல்ல வேண்டுமானால் ஈர்ப்பு விசையை மீறி அதிக வேகத்தில் செலுத்தி டாட்டா காட்டி விட்டுச் சென்று விடலாம். ஆனால் சூரியனை நோக்கிச் செல்ல வேண்டி இருப்பதால் இடையில் வேகக் குறைப்பு, கோண மாறுதல் என்று சிலபல சீரமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன. நமது சூரியக் குடும்பத்தில் 99.8 % நிறை சூரியனுடைது. அப்படி இருக்கையில், அதன் ஈர்ப்பு விசையே போதுமே இந்த விண்கலத்தைச் சூரியனுக்குச் செலுத்த? இதில் என்ன சிக்கல் என்று நீங்கள் கேட்கலாம். புவியும் பிற கோள்களும் சூரியனைச் சுற்றி வந்த போதிலும் அதன்பால் இழுத்துக் கொள்ளப் படாமல் இருப்பதற்கு அவற்றின் பக்கவாட்டுச் சுழற்சியே உதவுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நமது பூமி மணிக்கு 67,000 மைல் வேகத்தில் சுழல்கிறது. எனவே, சூரியனுக்குச் செல்ல வேண்டுமானால், இந்தப் பக்கவாட்டு சுழற்சியை முதலில் சரிகட்ட வேண்டும்.

பார்க்கரின் பயணப் பாதை

தனது ஏழாண்டு பயணத்தில் பார்க்கர் கலம் கொஞ்சம் கொஞ்சமாகத் தன் வேகத்தைக் குறைத்து இந்த வேலையைச் செய்யும். இதற்காக வெள்ளியின் (Venus) ஈர்ப்பு விசையைக் கொஞ்சம் பயன்படுத்திக் கொள்ளும் (Gravity assist), ஏழு முறை அந்தக் கோளைக் கடப்பதன் மூலம்.

வெப்பம் vs. வெப்பநிலை

சரி, அருகில் சென்றால் போதுமா? கதிரவனின் வெப்பத்தில் கருகிப் போகாமல் இருக்க வேண்டுமல்லவா? இங்கே நாம் ‘வெப்பம்’ (Heat) என்பதற்கும் ‘வெப்பநிலை’ (Temperature) என்பதற்கும் உள்ள அடிப்படை வேறுபாட்டை அறிய வேண்டும். வெப்பம் என்பது ஒரு பொருளில் இருந்து மற்றொன்றிற்கு எவ்வளவு ஆற்றல் இடம் மாறுகிறது என்பதைக் குறிக்கும். ஆனால் வெப்பநிலை என்பது இந்த இரு பொருள்களுக்கு இடையில் வெப்பத்தைக் கடத்தும் துகள்கள் எவ்வளவு வேகமாகப் பயணிக்கின்றன என்பதன் அளவீடு. நகல் எடுக்கும் கருவி என்றதுமே ஜெராக்ஸ் என்று சொல்வது போல் வெப்பத்தையும் வெப்பநிலையையும் குழப்பிக் கொள்கிறோம். விண்வெளியில் பெரும் பங்கு வெற்றிடமாக உள்ளது. எனவே, சூரியனின் சுற்றுப்புறத்தில் பல மில்லியன் டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பம் நிலவினாலும் இந்த வெற்றிடத்தில் உலவும் விண்கலத்திற்கு வெப்பத்தைக் கடத்தத் தேவையான துகள்கள் எதுவும் இல்லாததால் வெப்பநிலை கணிசமாகக் குறைந்து விடுகிறது. இதன் விளைவாக பார்க்கர் கலத்தின் வெப்பத் தடுப்பு கேடயம் சுமார் 1400 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பத்தை மட்டுமே உணரும். இது எரிமலைகள் கக்கும் லாவா நெருப்புக் குழம்பை விட 200 டிகிரி செல்சியஸ் அதிகம். 8 அடி அகலமும் 4.5 அங்குலம் தடிமனும் கொண்ட இந்தக் கரிமத்தால் ஆன கேடயத்தைத் தாண்டி பார்க்கர் கலத்தின் மீது படும் வெப்பம் வெறும் 30 டிகிரி செல்சியஸ்! சென்னையை விடக் குறைந்த வெப்பநிலை தான்.

மனிதகுல வரலாற்றில் முக்கியமான இந்தப் பயணத்தில் இன்னும் ஒரு சிறப்பு, சுமார் 11 லட்சம் பொதுமக்களின் பெயர்கள் பதியப்பட்ட நுண்தகடு (microchip) இந்தக் கலத்தில் பயணிக்கிறது.

“சூரியனில் உன்

பேரெழுதுவேன்”

என்று காதலிக்குக் கவிதை எழுதியவர்கள் நல்ல வாய்ப்பை நழுவ விட்டு விட்டீர்கள் என்று நினைக்கிறேன்.

இரண்டு நிமிட அறிவியல் – நீரின்றி அமையாது அலகு

பெரும்பாலான தமிழ் நாளிதழ்களில் ‘இன்றைய வெப்பநிலை’ என்ற பகுதியில் 98 டிகிரி, 102 டிகிரி என்று போடுகின்றனர். பள்ளி நாட்களில் இப்படி எழுதுகையில் ’98 கழுதையா குதிரையா?’ என்று நம் அறிவியல் ஆசிரியர் மண்டையில் கொட்டியிருப்பார்.

இங்கே அவர்கள் குறிப்பிட விரும்புவது 98 டிகிரி ஃபாரன்ஹெய்ட் என்பதையே. அதே நாளில் மற்றொரு நாளிதழ்  37 டிகிரி என்று குறிப்பிடுகிறது. எது சரி? இரண்டுமே தான். அலகுகள் தான் வேறுபடுகின்றன. இரண்டாம் நாளிதழ் 37 டிகிரி செல்சியஸ் என்ற அளவைக் குறிக்கிறது.

வெப்பநிலை என்ற ஒரே பண்பை அளக்க ஏன் வெவ்வேறு அலகுகள்? அளவிடும் முறைகள், அவை கண்டுபிடிக்கப் பட்ட காலகட்டங்கள், அரசியல் நிர்பந்தங்கள் (இங்கேயும்) என்று பல காரணங்கள்.

18-ஆம் நூற்றாண்டில் டேனியல் கேப்ரியல் ஃபாரன்ஹெய்ட் என்பவர் பனிக்கட்டியின் உருகுநிலையையும் (32°F) மனித உடலின் சராசரி வெப்பநிலையும் (98°F ) அடிப்படையாகக் கொண்டு வடிவமைத்த வெப்ப அளவீட்டு முறை ஃபாரன்ஹெய்ட் என்ற அலகுக்கு வழிவகுத்தது.

இந்த 32-இல் தொடங்கி 180-இல் முடிக்கும் வேலை எல்லாம் வேண்டாம். சுழியத்தில் தொடங்கி நூறில் முடியும் படியாக – நூறு படிகளாக (சென்டிகிரேடு) எளிய அளவீட்டு முறை இதோ என்று ஆண்டர்ஸ் செல்சியஸ் 1742-இல் புதியதோர் அலகை உலகுக்கு ஈந்தார். நாளடைவில் இது செல்சியஸ் என்ற பெயரிலேயே வழங்கப் படுவதாயிற்று.

இவ்வாறாக, பல்வேறு கணியங்களைப் போலவே வெப்பநிலை அளவீட்டிலும் நீரின் தன்மையே அளவுகோளாகப் பயன்படுகிறது. இது தவிர கெல்வின், ரான்கின் என்று வேறு சில அலகுகளும் உள்ளன. (உடல் சூட்டைத் தணிக்கிறேன் பேர்வழி என்று டாஸ்மாக் தண்ணி அடிப்பவர்கள் வேறு பல அலகுகளைப் பயன்படுத்துகிறார்கள்.)

சுருங்கச் சொன்னால்…

 நீர் உரையும வெப்பநிலை ௦ டிகிரி செல்சியஸ் (32 டிகிரி ஃபாரன்ஹெய்ட்).

நீர் கொதிக்கும் வெப்பநிலை 100 டிகிரி செல்சியஸ் (212 டிகிரி ஃபாரன்ஹெய்ட்).

தசமங்களையும் நெகடிவ் எண்களையும் அதிகம் விரும்பாத அமெரிக்கர்களும் இன்ன பிற நாட்டவரும் இன்னும் ஃபாரன்ஹெய்ட் முறையையே பின்பற்றுகின்றனர். நம்மூர் செய்தித் தாள்கள் எதற்கு வம்பு என்று நடுநிலையாக எந்த அலகையும் பயன்படுத்துவதில்லை.

இதை எழுதக் காரணம் பட்டப் படிப்பு முடித்த ஒரு நண்பனுடனான இந்த உரையாடல் தான்:

நான்: போன வருஷம் மே மாசம் வெயில் 40 டிகிரிக்கு

என் முழு ஓவியத் திறனையும் கொண்டு வரைந்தது

மேல போயிடிச்சு…

நண்பன்: எந்த உலகத்துல இருக்க? 104 டிகிரி அடிச்சது பா!

எந்த உலகத்தில் இருக்கிறோம்?

மேலதிக தகவல்களுக்கு:

http://en.wikipedia.org/wiki/Celsius

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/200231/Fahrenheit-temperature-scale