நோக்கம், அதை நிறைவேற்றுவதற்கான வழிமுறை - இதில் நோக்கம் முதன்மையானது. ஆனால் நோக்கம் பின்னுக்கு தள்ளப்பட்டு, வழிமுறை என்பது முதன்மைப்படுத்தப்படும் சூழ்நிலைகளும் அரிதாக ஏற்படுவது உண்டு. (அரசியலிலோ நோக்கம் என்பதே நாளடைவில் மறக்கப்பட்டு, வழிமுறையே யாவும் என்றாகிவிடுகிறது).
கடந்த ஜனவரி 5ம் தேதி, 1,982 கிலோகிராம் எடையுள்ள ஜிசாட்-14 (GSAT-14) என்ற தகவல் தொடர்பு செயற்கைக்கோள் (communication satellite), ஜிஎஸ்எல்வி டி-5 (GSLV-D5) ராக்கெட் மூலம் விண்ணில் செலுத்தப்பட்ட போது ஏற்பட்டது அப்படி ஒரு நிலைமைதான். இதில் நோக்கம் என்பது செயற்கைக்கோளை விண்ணில் செலுத்துவது; அதற்கான வழிமுறைதான் ஜிஎஸ்எல்வி ராக்கெட். ஆனால், ஜிசாட் செயற்கைக்கோள் விண்ணில் செலுத்தப்பட்டதைவிட, ஜிஎஸ்எல்வி ராக்கெட் பற்றிய செய்திதான், ஊடகங்களை முழுமையாக ஆக்கிரமித்துக் கொண்டது. அறிவியல் புலத்தில் நிகழ்த்தப்பட்ட விவாதங்களும் அதைச் சுற்றியே அமைந்தன. அப்படி என்ன முக்கியத்துவம் அதற்கு?
ஜிஎஸ்எல்வி என்றால் என்ன?
ஜிஎஸ்எல்வி என்பது ஒரு ஏவூர்தி.
"ஏவூர்தி" (Launch Vehicle) என்பதைத்தான் ஆங்கிலத்தில் ராக்கெட் (Rocket) என்கிறோம்.
அந்த வகையில், ஜிஎஸ்எல்வி-யும் செயற்கைக் கோள்களையும், விண்கலங்களையும் விண்ணில் ஏவுவதற்கு ஊர்தியாக பயன்படுகிறது.
செயற்கைக் கோள், விண்கலங்களை ஏவும் ராக்கெட் என்றால், அதுதான் பிஎஸ்எல்வி இருக்கிறதே! அது மிகவும் வெற்றிகரமான ராக்கெட். தொடர்ந்து 24 முறை வெற்றி பெற்றிருக்கிறது. சந்திரனுக்கு விண்கலம் அனுப்பும் "சந்திராயன்-1" திட்டத்தையும், செவ்வாய்க்கு விண்கலம் அனுப்பும் "மங்கள்யான் " திட்டத்தையும் பிஎஸ்எல்வி இல்லாமல், சாதித்திருக்க முடியாது. ஒரே நேரத்தில் 10 செயற்கைக் கோள்களை விண்ணில் செலுத்திய உலக சாதனையும் பிஎஸ்எல்வி மூலம் நிகழ்த்தப்பட்டது. இந்த சாதனை இதுவரை முறியடிக்கப்படவில்லை. அப்படி ஒரு சிறந்த ராக்கெட் இருக்கும்போது, ஜிஎஸ்எல்வி-க்கு என்ன தேவை? ஏன் இந்த முக்கியத்துவம்?
பிஎஸ்எல்வி-யின் வரம்புகள்
பிஎஸ்எல்வி வெற்றிகரமான, நம்பகத்தன்மை மிக்க ராக்கெட்டாக இருக்கலாம். ஆனால் அது திறன் குறைந்த ராக்கெட்.
ராக்கெட்டுகளின் (ஏவூர்திகள்) திறன்களைப் பற்றிப் பேச வேண்டும் என்றால், அதற்கு "செயற்கைக்கோள்களின் புவி சுற்றுப்பாதை" (Orbit) பற்றித் தெரிந்திருக்க வேண்டியது அவசியம்.
விண்வெளியில் "சர்வதேச விண்வெளி ஆய்வு நிலையம்" அமைக்கும் பணி நடைபெற்று வருவது நமக்குத் தெரிந்ததுதான். இதை "விண்வெளியில் மனிதனுக்கு ஒரு கூடு" கட்டும் பணி எனலாம். இந்த விண்வெளி நிலையம், பூமியின் சராசரி கடல்மட்டத்திலிருந்து 426 கிலோமீட்டர் உயரத்தில் அமைந்துள்ளது. அது ஒரே இடத்தில் நிலையாக இல்லை. நொடிக்கு 7.66 கிலோமீட்டர் வேகத்தில், அதாவது மணிக்கு 27 ஆயிரத்து 600 கிலோமீட்டர் என்ற அசுர வேகத்தில் சுற்றிவருகிறது. இதனால் ஒன்றரை மணிநேரத்திற்கு ( 92 நிமிடங்களுக்கு) ஒருமுறை பூமியை சுற்றிவருகிறது. அது எப்போதும் சராசரியாக 425 கிலோமீட்டர் உயரத்திலேயே இருப்பதால் வட்டப்பாதையில்தான் சுற்றி வருகிறது. இதுதான் சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்தின் சுற்றுப்பாதை.
இப்படி, பூமியின் கடல் மட்டத்திலிருந்து, 160 கிலோமீட்டர் உயரத்திற்கு மேலே, 2 ஆயிரம் கிலோமீட்டர் உயரத்திற்குள் செயற்கைக்கோள்களை சுற்றிவரச் செய்யலாம். இந்த உயர வரம்பு (160 கி.மீ - 2,000 கி.மீ) "தாழ்நிலை புவிசுற்றுப் பாதை" எனப்படுகிறது. இந்த உயர வரம்பில், செயற்கைக்கோள் பூமியை ஒருமுறை சுற்றிவர ஒன்றரை மணி நேரத்திலிருந்து, 2 மணி நேரம் வரை (88 நிமிடங்கள் - 127 நிமிடங்கள் வரை) எடுத்துக்கொள்ளும். ரிமோட் சென்சிங் எனப்படும் தொலை உணர்வு செயற்கைக்கோள்கள், புவியை ஆய்வு செய்யும் செயற்கைக்கோள்கள் (Earth observation satellites), உளவு செயற்கைக்கோள்கள் (spy satellites), விண்வெளி நிலையங்கள் (Space Stations) மற்றும் சில தகவல் தொடர்பு செயற்கைக்கோள்களும் தாழ்நிலை புவி சுற்றுப்பாதையில்தான் செலுத்தப்படுகின்றன. இந்த சுற்றுப்பாதையில் செயற்கைக்கோள்களை செலுத்துவது ஒப்பீட்டளவில் எளிது, செலவு குறைந்தது, திறன் குறைந்த ராக்கெட் இருந்தாலே போதும்.
தாழ்நிலை புவி சுற்றுப்பாதையிலேயே, சூரியனுக்கு இசைவாக, பூமியைச் சுற்றி வருவதற்கான சுற்றுப்பாதை உண்டு. அது சூரிய-இசைவு சுற்றுப்பாதை (Sun-synchronous orbit , heliosynchronous orbit) எனப்படுகிறது. இதன் உயர வரம்பு, பூமியின் சராசரி கடல் மட்டத்திலிருந்து 600 கி.மீ முதல் 800 கி.மீ. வரை. பூமியைச் சுற்றிவர எடுத்துக் கொள்ளும் நேர வரம்பு 96 முதல் 100 நிமிடங்கள் வரை. அறிவியல் ஆய்வுக்கான செயற்கைக்கோள்கள் இந்த சுற்றுப்பாதையில் செலுத்தப்படுகின்றன.
அடுத்ததாக, புவி-இசைவு சுற்றுப்பாதை (geosynchronous orbit) அல்லது புவி-நிலைம சுற்றுப்பாதை (geostationary orbit).
அது என்ன புவி-நிலைம சுற்றுப்பாதை?
பூமி மீது மனிதர்கள் நடக்கிறார்கள். பேருந்துகள் ஓடுகின்றன, ரயில்களோ தலைதெறிக்கும் வேகத்தில் கூட பறக்கின்றன. இவற்றிற்கெல்லாம் குறிப்பிட்ட வேகம் உண்டு. ஆனால் உங்கள் வீடு அல்லது அதற்கு அருகில் உள்ள மரம் அசைவற்று, அப்படியே ஒரே இடத்தில் இருக்கிறது. இல்லை...இல்லை மணிக்கு ஆயிரத்து 600 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் கட்டடங்களும், தாவரங்களும்கூட சுற்றிக் கொண்டே இருக்கின்றன என்றுகூட சொல்லலாம். காரணம், பம்பரம் சுழல்வது போல, பூமி தன்னுடைய அச்சில், இந்த வேகத்தில் (மணிக்கு 1669.8 கிலோமீட்டர் வேகத்தில்) சுழல்கிறது. அந்த வகையில் ஒரு சுழற்சிக்கு 24 மணி நேரத்தை எடுத்துக் கொள்கிறது. அதைத்தான் நாம் ஒரு நாள் என்கிறோம்.
பூமியைச் சுற்றிவரும் ஒரு செயற்கைக்கோளும், இதே வேகத்தில் அதாவது மணிக்கு ஆயிரத்து 600 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் சுற்றுமானால் என்ன நடக்கும்?
ரயில் நிலையத்தில், புறப்படத் தயாராக இருக்கும் இரு ரயில்களில் எதிரெதிர் ஜன்னல் ஓரத்தில் இரண்டு பேர் அமர்ந்திருக்கிறார்கள்...ரயில்கள் புறப்பட்ட பின்னர், ஒருவரது பார்வையில் இருந்து ஒருவர் மறைந்துவிடுவர். ஆனால் இரண்டு ரயில்களும் இணையான தண்டவாளங்களில் ஒரேசீரான வேகத்தில் செல்வதாக வைத்துக் கொள்வோம்...அப்போது என்ன நடக்கும்? எதிரெதிர் ஜன்னல்களில் அமர்ந்திருப்பவர்கள் ஒருவரை ஒருவர் பார்த்தபடியே இருப்பார்கள்... ஒருவரைச் சார்ந்து மற்றொருவர் நிலையாக அசைவற்று இருப்பது போன்ற மாயத்தோற்றம் ஏற்படும்...
புவி-நிலைம சுற்றுப்பாதை (geostationary orbit) என்பதும் இதைப் போன்றதுதான்...புவிக்கு இசைவான வேகத்தில் செயற்கைக்கோள் சுற்றி வருமானால், பூமியில் இருந்து பார்க்கும்போது, அது எப்போதும் ஒரே இடத்தில் நிலையாக இருப்பது போன்ற தோற்றம் ஏற்படும்...இப்படி செயற்கைக்கோள் சுற்றிவர வேண்டுமானால், அதை பூமியின் சராசரி கடல்மட்டத்தில் இருந்து. 35,786 கிலோ மீட்டர் உயரத்தில் செலுத்த வேண்டும்.
ஆக, புவி-நிலைம சுற்றுப்பாதை என்பது, செயற்கைக்கோள் சுற்றிவரும் புவி-இசைவு வட்டப்பாதை. பூமியின் சராசரி கடல் மட்டத்தில் இருந்து, 35,786 கிலோமீட்டர் உயரத்தில், நிலநடுக்கோட்டில் ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியைப் பார்த்தபடி, செயற்கைக்கோள், இந்த வட்டப்பாதையில் சுற்றிவரும். பூமியில் இருந்து பார்க்கும்போது செயற்கைக்கோள் எப்போதும் ஒரே இடத்தில் அசையாமல் இருப்பது போன்ற நிலை இது. தொலைக்காட்சி ஒளிபரப்பு உள்ளிட்ட தகவல் தொடர்பு சேவைகளுக்கு இது அவசியம். அறிவியல் எழுத்தாளர் ஆர்தர் சி.கிளார்க் நினைவாக இது கிளார்க் சுற்றுப்பாதை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.
பிஎஸ்எல்வி-யை பயன்படுத்தி செயற்கைக்கோளை ஏவுவதாக இருந்தால், தாழ்நிலை புவி சுற்றுப்பாதை என்றால், 3,250 கிலோ வரை எடைகொண்ட செயற்கைக்கோள்களை ஏவமுடியும். சூரிய இசைவு சுற்றுப்பாதை என்றால், 1600 கிலோ வரை எடை கொண்ட செயற்கைக்கோள்களை மட்டுமே ஏவமுடியும். புவி-இசைவு அல்லது புவி-நிலைம சுற்றுப்பாதைக்கு மாற்றிக் கொள்வதற்கு வசதியான சுற்றுப்பாதையில் ஏவுவதாக இருந்தால், 1,410 கிலோ வரை எடைகொண்ட செயற்கைக்கோள்களை மட்டுமே ஏவமுடியும்.
தகவல் தொடர்பு சேவைகளின் தேவை, பிரமாண்ட வேகத்தில் அதிகரித்துச் செல்வதால், அதிக எடைகொண்ட செயற்கைக்கோள்களை ஏவ வேண்டிய கட்டாயத்தில் இருக்கிறோம். அப்படி ஏவுவதற்கு திறன்மிக்க ராக்கெட்டுகள் தேவை என்ற நோக்கத்தில்தான் ஜிஎஸ்எல்வி ராக்கெட் உருவாக்கப்பட்டது.
தற்போது ஏவப்பட்டுள்ள ஜிசாட்-14 செயற்கைக்கோளின் எடை, 1982 கிலோ. சுமாராக 2 டன். இவ்வளவு எடையுள்ள செயற்கைக்கோளை, புவி-இசைவு சுற்றுப்பாதையில் செலுத்த பிஎஸ்எல்வி ராக்கெட்டால் முடியாது. அப்படியானால் இவ்வளவு நாட்களாக இவ்வளவு எடைகொண்ட செயற்கைக்கோள்களை, புவி-இசைவு சுற்றுப்பாதையில் நாம் செலுத்தியதில்லையா? என்ற கேள்வி உங்களுக்கு எழக்கூடும். செலுத்தியிருக்கிறோம், ஒருமுறை அல்ல, பலமுறை; மிகுந்த பொருட்செலவை கட்டணமாகக் கொடுத்து வேறு நாடுகளின் உதவியோடுதான் அப்படிசெலுத்தியிருக்கிறோம். நமது சொந்த ராக்கெட்டை பயன்படுத்தி செலுத்துவதற்காக உருவாக்கப்பட்டதுதான், ஜிஎஸ்எல்வி. 1990ம் ஆண்டிலேயே இதற்கான முயற்சி தொடங்கப்பட்டு விட்டது.
2001ம் ஏப்ரல் 18ம் தேதி, முதல் ஜிஎஸ்எல்வி ராக்கெட் ஏவப்பட்டது. ஜிசாட்-1 என்ற செயற்கைக்கோளை ஏவுவதற்காக செலுத்தப்பட்ட ஜிஎஸ்எல்வி-டி1 என்ற இந்த ராக்கெட், மார்க்1 வகையைச் சேர்ந்தது. இந்த முதல் முயற்சி தோல்வியில் முடிவடைந்தது. இதைத் தொடர்ந்து மார்க்1 வகையிலேயே, ஐந்து ஜிஎஸ்எல்வி ராக்கெட்டுகள் ஏவப்பட்டன. இதில் 2 ராக்கெட்டுகள் வெற்றிபெற்று, செயற்கைக்கோள்களை (ஜிசாட்-2, ஜிசாட்-3) வெற்றிகரமாக சுற்றுவட்டப்பாதையில் செலுத்தின. ஒரு ராக்கெட் சிறிய பிழையுடன் செயற்கைக்கோளை (INSAT-4CR) விண்ணில் செலுத்தியது. அந்த வகையில் அது பாதி வெற்றியாகக் கருதப்படுகிறது. ஆக, மார்க்1 வகை ஜிஎஸ்எல்வி ராக்கெட்டுகள் 6 முறை செலுத்தப்பட்டு, 2 முறைதான் முழுவெற்றி பெற்றுள்ளன. அந்த வெற்றிக்கும் நாம் முழு உரிமை கொண்டாட முடியாது, காரணம் அதில் பயன்படுத்தப்பட்ட கிரையோஜெனிக் எஞ்சின் ரஷ்யாவிடமிருந்து வாங்கப்பட்டது.
ஜிஎஸ்எல்வி ராக்கெட் பலமுறை ஏவப்பட்டுள்ளது. அதிலும் கிட்டத்தட்ட 3 முறை வெற்றிபெற்றுள்ளது என்றால், கடந்த ஜனவரி 5ம் தேதி ஜிஎஸ்எல்வி-டி5 ஏவப்பட்டபோது ஏன் இந்த ஆர்ப்பாட்டம்? ஏன் இந்த வெற்றிக் களிப்பு? என்ற கேள்வி எழக்கூடும் அல்லவா?
இந்த முறை ஏவப்பட்டது மார்க்2 வகை ஜிஎஸ்எல்வி ராக்கெட். அதன் தனிச்சிறப்பு, உள்நாட்டிலேயே தயாரிக்கப்பட்ட கிரையோஜெனிக் எஞ்சினைக் கொண்டது என்பதுதான். உள்நாட்டிலேயே கிரையோஜெனிக் எஞ்சினைத் தயாரித்து, வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்துவது என்பது, உண்மையில் விண்வெளித்துறை வளர்ச்சியில் ராக்கெட் வேக பாய்ச்சலைக் குறிப்பதாகும்.
பிஎஸ்எல்வி-ஜிஎஸ்எல்வி: என்ன வேறுபாடு?
பிஎஸ்எல்வி என்பது Polar Satellite Launch Vehicle என்பதன் சுருக்கம். தமிழில் துருவ செயற்கைக் கோள் ஏவூர்தி.
ஜிஎஸ்எல்வி என்பது Geosynchronous Satellite Launch Vehicle என்பதன் சுருக்கம். தமிழில் புவிஇசைவு செயற்கைக் கோள் ஏவூர்தி.
இந்த இரண்டு பெயர்களிலுமே "செயற்கைக் கோள் ஏவூர்தி" (Satellite Launch Vehicle )என்பது பொதுவாகத்தான் உள்ளது. "துருவ" மற்றும் "புவிஇசைவு" என்பதில்தான் வேறுபாடு உள்ளது.
துருவ செயற்கைக்கோள் என்பது, வட, தென் துருவங்கள் வழியாக, பூமியைச் சுற்றிக் கொண்டேயிருக்கும். பூமியில் புதைந்து கிடக்கும், கடலில் கொட்டிக் கிடக்கும் வளங்களை கண்டறிவதற்கும், வளிமண்டலம், கடல் பரப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களை அவதானித்து, பருவநிலை மாற்றங்களை முன்னறிவதற்கும், புவிப் பரப்பை சலித்து சல்லடை போட்டதுபோல ஆய்வு செய்தாக வேண்டும். அதற்காக பூமியின் வட,தென் துருவங்கள் வழியாக சுற்றிவரச் செய்யப்படும் செயற்கைக்கோள்கள் துருவ செயற்கைக்கோள்கள் எனப்படுகின்றன. இத்தகைய செயற்கைக் கோள்களை ஏவுவதற்காக உருவாக்கப்பட்டதுதான் பிஎஸ்எல்வி. இருப்பினும் இது பின்னர், தொலைக்காட்சி ஒளிபரப்பு போன்ற, தகவல் தொடர்புக்கான புவிஇசைவு செயற்கைக்கோள்களையும் ஏவுவதற்கு பயன்பட்டது. அந்த நோக்கத்திற்காக பயன்படுத்தும்போது, பிஎஸ்எல்வி-யால் 1490 கிலோ எடைகொண்ட செயற்கைக்கோள்களை மட்டுமே கையாள முடியும்.
ஏற்கெனவே குறிப்பிட்டபடி இன்னும் அதிக எடைகொண்ட, புவி-ஒத்திசைவு செயற்கைக்கோள்களை ஏவுவதற்காகத்தான் ஜிஎஸ்எல்வி உருவாக்கப்பட்டது.
இந்த ஒரு வேறுபாடு காரணமாக மட்டும், ஜிஎஸ்எல்வி முக்கியத்துவம் பெறவில்லை. மாறாக அதில் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ள எஞ்சின் (இயக்குப் பொறி) எது என்பதில்தான் முதன்மையான முக்கியத்துவம் அடங்கியுள்ளது. அது கிரையோஜெனிக் எஞ்சின்( cryogenic engine).
கிரையோஜெனிக் என்றால் என்ன?
கிரையோஜெனிக்ஸ் என்பது கிரேக்கச் சொல். "உறைபனியை உருவாக்குவது" என்று இதற்குப் பொருள். ஆனால் தற்காலத்தில், கிரையோஜெனிக்ஸ் என்பது மிகமுக்கியமான படிப்புகளில் ஒன்றாகும். மிகமிகக்குறைந்த வெப்பநிலையை, உறையச் செய்யும் கடுங்குளிருக்கும் கீழான நிலையை, அதாவது மீக்குளிர் நிலையை எப்படி உருவாக்குவது, அந்த நிலையில் பொருட்களின் தன்மை எப்படி மாறுகிறது என்பதை ஆய்வு செய்யும் இயற்பியல் பிரிவுக்கு கிரையோஜெனிக்ஸ் ( cryogenics)என்று பெயர். ராக்கெட்டுகளுக்கான திறன்மிக்க எஞ்சினை உருவாக்குவதில் இந்த கிரையோஜெனிக்ஸ் துறைதான் கைகொடுக்கிறது. அது எப்படி என்று பார்ப்போம்.
வீட்டில் சமைப்பதற்கு எரிவாயு உருளைகளை (கேஸ் சிலிண்டர்) பயன்படுத்துகிறோம். உண்மையில் அந்த சிலிண்டர்களில் இருப்பது வாயு அல்ல! அதில் திரவம்தான் உள்ளது. அதாவது எரிவாயு, நீர்ம வடிவில் சேமிக்கப்பட்டுள்ளது. வாயுவை, ஏன் நீர்ம வடிவில் சேமிக்க வேண்டும்? எரிவாயுவை அதே வடிவில் சிலிண்டரில் அடைத்தால் ஒரு நாளுக்குக் கூட வராது. அதிக அளவில் எரிவாயுவை அடைக்க வேண்டுமானால், அதை நீர்ம வடிவிற்கு மாற்றித்தான் சேமித்தாக வேண்டும்.
இதேபோலத்தான் எடைமிக்க செயற்கைக்கோள்களை சுமந்து செல்லும் ராக்கெட்டுக்கு அதிக எரிபொருள் தேவை. அப்படி எரிபொருளாக பயன்படும் ஹைட்ரஜன், ஆக்சிஜன் கலவையை நீர்ம வடிவிற்கு மாற்றி சேமித்தால்தான், குறைவான கொள்திறனில் அதிக எரிபொருளை சேமிக்க முடியும். ஹைட்ரஜனையும், ஆக்சிஜனையும் மீக்குளிர் நிலைக்கு (மைனஸ் 153 டிகிரிக்கு கீழ்) கொண்டு சென்றால், அவை நீர்மமாகி விடும்.
இப்படி மீக்குளிர்விக்கப்பட்ட எரிபொருளை பயன்படுத்துவதற்கு ஏற்ற வகையில் வடிவமைக்கப்படும் எஞ்சின்தான் "கிரையோஜெனிக் எஞ்சின்" (மீக்குளிர் இயக்குப்பொறி) எனப்படுகிறது. இதைத்தான், இந்திய விண்வெளி ஆய்வுக் கழகமான இஸ்ரோ, நெல்லை மாவட்டம் மகேந்திரகிரியில் உள்ள நீர்ம எரிபொருள் முறைகள் ஆய்வு மையத்தில் (Liquid Propulsion Systems Centre) உருவாக்கி, வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தியுள்ளது. இந்திய விண்வெளி வரலாற்றில் இது ஒரு மைல்கல்.
- ப.ரகுமான்
(நன்றி: சமூக நீதி முரசு, பிப்ரவரி 2014)
