மின்காந்தவியல் உந்துவிசை (Electromagnetic Propulsion)

விண்வெளி ஓடங்களில் பிரதான உந்து விசையினை உருவாக்குவதற்கு ஆரம்ப காலந்தொட்டு உந்துகணைகளே பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன. இருப்பினும் விஞ்ஞானிகளும் விண்ணியல் பொறியியலாளர்களும் உந்துகணைகளுக்கு மாற்றீடானதும் விண்ணோடங்களை அதிவேகத்தில் செலுத்தவல்லதுமான மாற்று உந்து விசைகளான ஒளி உந்துவிசை, அணுசக்தி உந்துவிசை போன்ற உந்துவிசைகளைக் கண்டறிவதற்கான ஆய்வுப்பணிகளில் தொடர்ச்சியாக ஈடுபட்டவண்ணமுள்ளனர். இந்தவகையில் மாற்று உந்துவிசை வரிசையில் முன்மொழியப்பட்டதே மின்காந்தவியல் உந்துவிசையாகும்.

மின்காந்தப் புலக் கதிர்களை அதி தாழ் வெப்பநிலைக்குக் கொண்டு செல்லும்போது மின்காந்தப்புலம் உருவாக்கப்பட்டு சிறிது நேரத்தில் அக்கதிர்கள் சுயமாக அதிர்வுக்குள்ளாகத் தொடங்குகின்றன. இவ்வாறு சுய அதிர்வுக்குள்ளாகும் மின்காந்தப் புலத்தினை ஒரு குறித்த திசையினை நோக்கிக் குவிப்பதன்மூலம் உந்துவிசையினை உருவாக்க முடியும் எனும் முன்மொழிவினை (proposal) அமெரிக்கப் பொறியியலாளரான டேவிட் குட்வின் என்பவர் முன்வைத்தார். இவ்வாறு மின்காந்தப் புலத்தின் மூலம் உருவாக்கப்படும் உந்து விசை ஏனைய வகை உந்துவிசைகளை விட அதிவேகமானதாக இருக்கும் எனவும் குட்வின் குறிப்பிடுகின்றார்.

மின்காந்தவியல் உந்துவிசையானது விண்வெளித்துறையில் இன்னமும் ஆய்வு நிலையிலேயே காணப்பட்ட போதிலும், தரைப் போக்குவரத்துத் துறையில் தற்போது பயன்பாட்டில் காணப்படுகின்றது. ஆனால் இரு துறைகளையும் பொறுத்தமட்டில் அவற்றின் புறச்சூழல் என்பது முற்றிலும் வேறுபட்டுக் காணப்படுவதுடன் இருதுறைகளிலும் மின்காந்தப் புலம் பயன்படுத்தப்படும் முறைகளும் முற்றிலும் வேறுபட்டுக் காணப்படுகின்றன.

தரைப் போக்குவரத்தைப் பொறுத்தமட்டில் தொடருந்துகளில் மின்காந்தப்புல விசை தற்போது பயன்பாட்டிற்கு வந்துள்ளது. இந்தச் சந்தர்ப்பத்தில், தொடருந்துத் தடத்திலும் தொடருந்திலும் காணப்படும் மின்காந்தங்களினால் உருவாக்கப்படும் மிக்காந்த விசை ஒன்றையொன்று எதிர்த்திசையில் தாக்கும்போது, தொடருந்துத் தடம் நிலையாக இருக்கும் காரணத்தினால் தொடருந்து ஒரு திசையில் நகர்கின்றது. எனவே, இச்சந்தர்ப்பத்தில் மின்காந்தப் புல விசையின் தொழிற்பாடு எளிமையானதாகக் காணப்படுகின்றது.

ஆனால் விண்வெளி ஓடங்களில் மின்காந்தப்புல உந்துவிசை பயன்படுத்தப்படும்போது, தொடருந்துகள் போன்று, எதிர்த்திசையில் தொழிற்படும் காந்தப்புலம் இங்கே காணப்படாது. எனவே, இங்கே காந்தப்புலத்தின் செயற்பாடு வித்தியாசமானதாகக் காணப்படுகின்றது. இந்நிலையில், மிகவும் வலுமிக்க மின்காந்தப்புலம் உருவாக்கப்படவேண்டி இருப்பதுடன் உருவாக்கும் வழிமுறையும் சிக்கலானதாகக் காணப்படுகின்றது. இந்தச் சந்தர்ப்பத்தில், அதிக வலுவுடன் உருவாக்கப்படும் மின்காந்தப்புலம் செலுத்தப்படும் திசையின் எதிர்த்திசையில் உந்துவிசையினை உருவாக்குகின்றது. இவ்வாறு வலுவான மின்காந்தப் புலத்தினை உருவாக்குவதற்கு வெவ்வேறு முறைகள் பின்பற்றப்படுகின்றன.

விண்வெளித்துறையில் மின்காந்தப்புல உந்துவிசையின் பயன்பாடென்பது ஆராய்ச்சி நிலையிலேயே காணப்படுவதன் காரணமாக சிறந்ததொரு இறுதிவடிவம் இதுவரை எட்டப்படவில்லை. அதுமட்டுமன்றி, இந்த மின்காந்தப்புல உந்துவிசையினைப் இலகுவான முறையில் பயன்படுத்தவல்ல வெவ்வேறு வடிவிலான விண்ணோடங்களை வடிவமைப்பதற்கான ஆய்வுப் பணிகளும் மற்றொரு பக்கத்தில் தொடர்ச்சியாக நடைபெற்றவண்ணமுள்ளன.

சீரொளி உந்துவிசை (Laser propulsion)..

இருபது வருடங்களின் முன்னர் அமெரிக்க பாதுகாப்பு கட்டமைப்பைச்சேர்ந்த நிபுணர்கள் நட்சத்திரப் போர்குறை தொடர்பான ஆய்வுகளில் ஈடுபட்டிருந்தனர். நட்சத்திரப் போர்முறையிர் அடிப்படை, சீரொளிக் கதிர்களைப் பயன்படுத்தி அமெரிக்காவைத் தாக்க வரும் எதிரிநாட்டு ஏவுகணைகளைத் தாக்கியளிப்பதாகும்.

இந்த ஆய்வுப்பணிகளில் ஈடுபட்டிருந்த விஞ்ஞானிகள், சீரொளிக் கதிர்களை வேறுபல தேவைகளுக்குப் பயன்படுத்தவல்ல வழிமுறைகள் காணப்படுவதைக் கண்டறிந்தனர். அவ்வழிமுறைகளில் ஒன்றே சீரொளி உந்துவிசையாகும் (Laser propulsion). அதாவது, சீரொளிக் கதிர்கள் மூலம் உந்துகணைகளுக்கான (rockets) உந்துசக்தியினை வழங்குவதாகும்.

தற்போது விண்வெளிப் பயணத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படும் உந்துகணைகளில்ப ொருமளவான திண்ம மற்றும் திரவ எரிபொருட்கள் பணன்படுத்தப்படுகின்றது. உந்துகணையின் மொத்த நிறையின் பொரும்பகுதி இந்த எரிபொருட்களின் நிறையாகவே காணப்படுகின்றது. எனவே, சீரொளிக் கதிர் மூலம் உந்துகணைக்கான உந்துவிசையினை வழங்கும் பட்சத்தில் உந்துகணைகளின் நிறை பொருகளிவில் குறைவதோடு உந்துகணைகளின் எரிபொருட்களினால் சூழல் மாசடைதலும் முற்றாகத் தவிர்க்கப்படும் என்பது விஞ்ஞானிகளின் நம்பிக்கை.

தரையிலிருந்து விண்ணோக்கிப் பயணிக்கும் உந்துகணையின்மீது செலுத்தப்படும் சீரொளிக் கதிர், உந்துகணையின் சீரொளி இயந்திரப் பாகத்தில் பட்டு இயந்திரத்தை இயக்கி உந்துவிசையை வழங்குகின்றது. இதுதான் சீரொளி உந்துவிசையின் அடிப்படைத் தத்துவம். எனவே சீரொளிக் கதிர்களை உருவாக்குவதற்குத் தேவையான உபகரணங்கள் அனைத்தும் புவியிலுள்ள நிலையத்திலேயே காணப்படும். புவியிலிருந்து வீசப்படும் கதிர்களே உந்துகணையை உந்திச்செல்லும். எனவே உந்துகணையினை இலகுவானதாகவும் நிறைகுறைந்ததாகவும் வடிவமைக்க முடியும்.

ஒளிக்கற்றை ஒன்றின்மூலம் உந்துகணையினை மேல்நோக்கி உந்திச்செல்லுதல் என்பது, கேட்பதற்கு விஞ்ஞானப் புனைவு போன்று காணப்பட்டபோதிலும், சீரொளிக் கதிர் உந்துவிசை என்பது பலதடவைகள் பலவழிகளில் பரீட்ச்த்துப் பார்க்கப்பட்ட ஒன்றேயாகும். பல விஞ்ஞானிகள் இந்த விடையம் தொடர்பாக தொடர்ச்சியான ஆய்வுப் பணிகளில் ஈடுபட்டவண்ணமுள்ளனர்.

இந்தவகை உந்துகணைகள், ஏனைய தற்போது பயன்படுத்தப்படும் உந்துகணைகளைப் போலல்லாது, பயணிக்கும்போது சமநிலையைப் பேணும்விதமாக உயர் வேகத்தில் சுழலத்தக்கவையாகக் காணப்படுகின்றன. தரையிலுள்ள நிலைத்திலிருந்து உருவாக்கப்படும் 10 கிலோவாற் சக்தியுடைய சீரொளிக் கதிரானது உந்துகணை இயந்திரத்திற் காணப்படும் குவிவாடியினாற் குவிக்கப்பட்டு இயந்திரத்தின் எரியூட்டும் பகுதிக்கு செலுத்தப்படுகின்றது. வினாடிக்கு 25-28 தடவைகள் செலுத்தப்படும் இந்த உயர் சக்திவாய்ந்த சீரொளிக் கதிர் 10000 தொடக்கம் 30000 பாகை செல்சியஸ் வரையான வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றது. இஙந்திரத்திலிருக்கும் வளி இந்த வெப்பநிலையை அடையும்போது அது plasma நிலையையடைந்து உந்துகணையை உந்திச் செல்கின்றது.

விஞ்ஞானத்தின் இந்த வளர்ச்சியையிட்டு மனிதகுலம் நிச்சயம் பெருமைப்பட்டுக்கொள்ள முடியும். இருப்பினும் வல்லரசுகளுக்குக் கட்டுப்பட்ட இந்த வளர்ச்சி ஏனைய நாடுகளில் சத்தமின்றி அழிவுகளை ஏந்படுத்தவல்லன என்பதும் குறிப்பிடத்தக்கது.

இருபது வருடங்களின் முன்னர் அமெரிக்க பாதுகாப்பு கட்டமைப்பைச்சேர்ந்த நிபுணர்கள் நட்சத்திரப் போர்குறை தொடர்பான ஆய்வுகளில் ஈடுபட்டிருந்தனர். நட்சத்திரப் போர்முறையிர் அடிப்படை, சீரொளிக் கதிர்களைப் பயன்படுத்தி அமெரிக்காவைத் தாக்க வரும் எதிரிநாட்டு ஏவுகணைகளைத் தாக்கியளிப்பதாகும்.

இந்த ஆய்வுப்பணிகளில் ஈடுபட்டிருந்த விஞ்ஞானிகள், சீரொளிக் கதிர்களை வேறுபல தேவைகளுக்குப் பயன்படுத்தவல்ல வழிமுறைகள் காணப்படுவதைக் கண்டறிந்தனர். அவ்வழிமுறைகளில் ஒன்றே சீரொளி உந்துவிசையாகும் (Laser propulsion). அதாவது, சீரொளிக் கதிர்கள் மூலம் உந்துகணைகளுக்கான (rockets) உந்துசக்தியினை வழங்குவதாகும்.

தற்போது விண்வெளிப் பயணத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படும் உந்துகணைகளில்ப ொருமளவான திண்ம மற்றும் திரவ எரிபொருட்கள் பணன்படுத்தப்படுகின்றது. உந்துகணையின் மொத்த நிறையின் பொரும்பகுதி இந்த எரிபொருட்களின் நிறையாகவே காணப்படுகின்றது. எனவே, சீரொளிக் கதிர் மூலம் உந்துகணைக்கான உந்துவிசையினை வழங்கும் பட்சத்தில் உந்துகணைகளின் நிறை பொருகளிவில் குறைவதோடு உந்துகணைகளின் எரிபொருட்களினால் சூழல் மாசடைதலும் முற்றாகத் தவிர்க்கப்படும் என்பது விஞ்ஞானிகளின் நம்பிக்கை.

தரையிலிருந்து விண்ணோக்கிப் பயணிக்கும் உந்துகணையின்மீது செலுத்தப்படும் சீரொளிக் கதிர், உந்துகணையின் சீரொளி இயந்திரப் பாகத்தில் பட்டு இயந்திரத்தை இயக்கி உந்துவிசையை வழங்குகின்றது. இதுதான் சீரொளி உந்துவிசையின் அடிப்படைத் தத்துவம். எனவே சீரொளிக் கதிர்களை உருவாக்குவதற்குத் தேவையான உபகரணங்கள் அனைத்தும் புவியிலுள்ள நிலையத்திலேயே காணப்படும். புவியிலிருந்து வீசப்படும் கதிர்களே உந்துகணையை உந்திச்செல்லும். எனவே உந்துகணையினை இலகுவானதாகவும் நிறைகுறைந்ததாகவும் வடிவமைக்க முடியும்.

ஒளிக்கற்றை ஒன்றின்மூலம் உந்துகணையினை மேல்நோக்கி உந்திச்செல்லுதல் என்பது, கேட்பதற்கு விஞ்ஞானப் புனைவு போன்று காணப்பட்டபோதிலும், சீரொளிக் கதிர் உந்துவிசை என்பது பலதடவைகள் பலவழிகளில் பரீட்ச்த்துப் பார்க்கப்பட்ட ஒன்றேயாகும். பல விஞ்ஞானிகள் இந்த விடையம் தொடர்பாக தொடர்ச்சியான ஆய்வுப் பணிகளில் ஈடுபட்டவண்ணமுள்ளனர்.

இந்தவகை உந்துகணைகள், ஏனைய தற்போது பயன்படுத்தப்படும் உந்துகணைகளைப் போலல்லாது, பயணிக்கும்போது சமநிலையைப் பேணும்விதமாக உயர் வேகத்தில் சுழலத்தக்கவையாகக் காணப்படுகின்றன. தரையிலுள்ள நிலைத்திலிருந்து உருவாக்கப்படும் 10 கிலோவாற் சக்தியுடைய சீரொளிக் கதிரானது உந்துகணை இயந்திரத்திற் காணப்படும் குவிவாடியினாற் குவிக்கப்பட்டு இயந்திரத்தின் எரியூட்டும் பகுதிக்கு செலுத்தப்படுகின்றது. வினாடிக்கு 25-28 தடவைகள் செலுத்தப்படும் இந்த உயர் சக்திவாய்ந்த சீரொளிக் கதிர் 10000 தொடக்கம் 30000 பாகை செல்சியஸ் வரையான வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றது. இஙந்திரத்திலிருக்கும் வளி இந்த வெப்பநிலையை அடையும்போது அது plasma நிலையையடைந்து உந்துகணையை உந்திச் செல்கின்றது.

விஞ்ஞானத்தின் இந்த வளர்ச்சியையிட்டு மனிதகுலம் நிச்சயம் பெருமைப்பட்டுக்கொள்ள முடியும். இருப்பினும் வல்லரசுகளுக்குக் கட்டுப்பட்ட இந்த வளர்ச்சி ஏனைய நாடுகளில் சத்தமின்றி அழிவுகளை ஏந்படுத்தவல்லன என்பதும் குறிப்பிடத்தக்கது.

செய்மதிகள் (Satellite)..

மனித குலம் படைத்த சாதனைகளுக்கெல்லாம் சிகரம் வைத்தாற்போல் அண்டவெளியெங்கும் சஞ்சரிக்கும் மனிதனால் படைக்கப்பட்டதோர் உயரிய சக்திமிக்க சாதனம். செய்மதிகளின் பயன்பாட்டு எல்லைகள் நாளும் வளர்ந்தவண்ணமுள்ளன. தொலைத்தொடர்பு, விஞ்ஞான ஆய்வு, இராணுவம் எனப் பல்வேறுபட்ட தளங்களில் செய்மதிகளின் பயன்பாடுகள் விரிந்து பரந்து காணப்படுகின்றன. 1957 ஆம் ஆண்டு சோவியத் ஒன்றியத்தினால் விண்ணில் ஏவப்பட்ட ஸ்புட்னிக்-01 (Sputnik-01) என்ற செய்மதியுடன் ஆரம்பமான செய்மதிகளின் வரலாற்றில், இன்றளவில் இப்புவியைச்சூழ, ஐம்பதிற்கும் மேற்பட்ட நாடுகளுக்குச் சொந்தமான, ஆயிரக்கணக்கான செய்மதிகள்வரை காணப்படுகின்றன.

பல்வேறுபட்ட தேவைகளுக்கான செய்மதிகள் பயன்பாட்டிலுள்ள போதிலும், இராணுவ உளவு, புவி அவதானிப்பு, தொலைத்தொடர்பு, காலநிலை அவதானிப்பு, ஆய்வு மற்றும் வழிகாட்டல் பயன்பாட்டுக்கான செய்மதிகள் பொதுவானவையாகக் காணப்படுகின்றன. கோள்கள் சூரியனை மையமாகக்கொண்டு சுற்றுவட்டப் பாதையில் சுற்றிவருவது போன்றே, செய்மதிகள் புவியை மையமாகக் கொண்டு சுற்றுவட்டப் பாதையில் சுற்றிவருகின்றன. செய்மதிகளின் பயன்பாடுகளிற்கேற்ப அச்செய்மதிகள் நிலைநிறுத்தப்படும் சுற்றுவட்டப் பாதைகள் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன.

உதாரணமாக, தொலைத்தொடர்பு மற்றும் ஒளி ஒலி பரப்பிற்குப் பயன்படுத்தப்படும் செய்மதிகள்புவியின் குறிப்பிட்டதோர் பரப்பை எந்நேரமும் நோக்கியதாக இருக்க வேண்டும். எனவே இவ்வாறான பணிகளுக்காக ஏவப்படும் செய்மதிகள் புவிநிலைப்புள்ளிச் சுற்றுவட்டப்பாதையில் (geostationary orbit) நிலைநிறுத்தப்படும். இச்சுற்றுவட்டப்பாதை புவி அகலாங்கு 0 (latitude 0 degree) பாகை கோணத்தில் புவி மேற்பரப்பிலிருந்து அண்ணளவாக 36000 கிலோமீற்றர் உயரத்தில் அமைந்திருக்கின்றது.

இராணுவப் பயன்பாடு தவிர்ந்த பொதுப் பயன்பாட்டில் செய்மதிகள் பிரதானமாக மூன்று வகையான தேவைகளுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

                             

1. நிலையான செய்மதிச் சேவைகள் (Fixed Satellite Service) - புவியின் நிலையான அமைவிடங்களுக்கு இடையிலான தொலைத்தொடர்புப் பயன்பாட்டிற்கான செய்மதிச் சேவைகள்.
2. நகரும் செய்மதிச் சேவைகள் (Mobile Satellite Service) - கப்பல்கள், விமானங்கள் போன்ற நகரும் நிலைகளுக்கான வழிகாட்டல் மற்றும் தொலைத்தொடர்புப் பயன்பாட்டிற்கான செய்மதிச் சேவைகள்.
3. விஞ்ஞான ஆய்வுச் செய்மதிகள் (Scientific Research Satellite) - புவியில் கனிமவள ஆய்வு, கடல்வள ஆய்வு, நில அளவை போன்ற பல்வேறுபட்ட ஆய்வுப்பணிகளில் செய்மதிகளின் பயன்பாடு பரந்துபட்டுக் காணப்படுகின்றது.

இது தவிர, செய்மதிகள் அவற்றின் பயன்பாடுகளின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

1. செய்மதி எதிர்ப்பு ஆயுதங்கள் - இவ்வகைச் செய்மதிகள் எதிரி நாடுகளின் செய்மதிகள், போர்த்தளபாடங்கள், ஏவுகணைகளைத் தாக்கியளிக்கக்கூடிய வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டிருக்கும்
2. விண்வெளி ஆய்வுச் செய்மதி - இவ்வகைச் செய்திகள் விண்வெளியில் காணப்படும் நட்சத்திரங்கள், பிற கோள்கள் போன்றவற்றை ஆய்வுசெய்வதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டவை.
3. உயிரியலாய்வுச்செய்மதி - இவ்வகைச் செய்மதிகள் உயிரிகளை (living organism) விண்வெளிக்குக் கொண்டுசென்று ஆய்வுசெய்வதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டன.
4. தொலைத்தொடர்புச் செய்மதி - இவ்வகைச் செய்மதிகள் தொலைத்தொடர்பு, ஒலி ஒளி பரப்புச் சேவைகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டவை.
5. வழிகாட்டல் செய்மதி - புவியில் வழிகாட்டும் செயற்பாட்டிற்காக வடிவமைக்கப்பட்டவை.
6. புவி அவதானிப்புச் செய்மதி - இவ்வகைச் செய்மதிகள் செய்மதிகளின் சொந்த நாடுகளின் புலநாய்வு அமைப்புக்களால் ஏனைய நாடுகளை வேவு பார்ப்பதற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவ்வகைச் செய்மதிகளின் செயற்றிறன் பெரும்பாலும் வெளித்தெரியாதவையாகவே இருக்கின்றன.
7. விண்வெளி நிலையம் - மனிதர்கள் விண்வெளியில் சென்று தங்கியிருந்து ஆய்வுப்பணிகளை மேற்கொள்வதற்காக உருவாக்கப்பட்ட விண்வெளி ஆய்வுகூடங்களாகும்.
8. காலநிலை அவதானிப்புச் செய்மதி - இவ்வகைச் செய்மதிகள் காலநிலை அவதானிப்புப் பணிகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட செய்மதிகளாகும்.

செய்மதிகளின் சுற்றுவட்டப் பாதைகள் பிரதானமாக மூன்று வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

1. தாழ்நிலைச் சுற்றுவட்டப்பாதை (Low Earth Orbit)
2. இடைநிலைச் சுற்றுவட்டப்பாதை (Medium Earth Orbit)
3. உயர்நிலைச் சுற்றுவட்டப்பாதை (High Earth Orbit)

புவிமேற்பரப்பிலிருந்து 2000 கிலோமீற்றருக்குக் உட்பட்ட சுற்றுவட்டப்பாதைகள் தாழ்நிலைச் சுற்றுவட்டப்பாதை எனவும், 2000 கிலோமீற்றர் தொடக்கம் 35786 கிலோமீற்றர் வரையான சுற்றுவட்டப் பாதைகள் இடைநிலைச் சுற்றுவட்டப்பாதைகள் எனவும், 35786 கிலோமீற்றருக்கு மேற்பட்ட சுற்றுவட்டப்பாதைகள் உயர்நிலைச் சுற்றுவட்டப் பாதைகள் எனவும் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. தொலைத்தொடர்புச் செய்மதிகள் நிலைநிறுத்தப்படும் 35786 கிலோமீற்றர் உயரத்திலுள்ள சுற்றுவட்டப்பாதை புவிநிலைச் சுற்றுவட்டப்பாதை (geocentric orbit) எனச் சிறப்பாக அழைக்கப்படுகின்றது.

விண்தூக்கிகள் (space elevators)..

இன்னும் பலநாடுகளில் வாழும் மக்களுக்கு விமானத்தில் பறப்பது ஆடம்பரம் தான். அளவான வருமானம் , முதலாளித்துவம், மலைக்க வைக்கும் விமானக் கட்டணம் ஆகியவை இதற்கு முழு முதற்காரணங்கள் .

ஆனால் இது எல்லா நாட்டுக்கும் பொருந்தாது . முக்கியமாக அமெரிக்காவுக்கு பொருந்தாது ! அங்கே விமானங்கள் போக்குவரத்தின் அன்றாட தேவை; அதுவும் போக கட்டணங்களும் அங்கு மிக குறைவு. எந்தவொரு கண்டுபிடிப்பும் அந்நாட்டில் தான் நடைமுறைப் படுத்தப்படுகிறது . அதுவும் போக மற்ற நாடுகள் ஒரடி வைத்தால் ஆயிரம் அடி வைக்கத் துணிந்தவர்கள் அமெரிக்கர்கள் . அதனால் தான் இந்தப் பொருளாதார நெருக்கடியிலும் அந்நாடு முதன்மையானதாகத் திகழ்கிறது .

என்னடா இவன் தலைப்பை விட்டு எதோ சொல்கிறானே என்று யோசிக்க வேண்டாம். நான் மேல் கூறிய அனைத்திற்கும் இனி வரப்போவதற்கும் நெருங்கிய தொடர்பு உள்ளது. ஆம்! விமானமும் , நம் வானத்தின் கூரைக்கடியே வாழ்கையும் அவர்களுக்குச் சலித்து விட்டது போலும்.உலகைவிடவும் வேறு கிரகங்களைத் தங்கள் வீடாக்க அவர்கள் துணித்து விட்டார்கள் , இதெல்லாம் சாத்தியமில்லை என்று ஏளனமாய் சிரித்துக் கொண்டிருந்த நாடுகள் , அவர்கள் கண்டுபிடித்திருக்கும் ஸ்பேஸ் எலிவேட்டர் (space elevator) மாதிரிகளைப் பார்த்து வாயடைத்துப் போயிருக்கின்றன.

என்ன இதுவென்று யோசிப்பீர்கள். இதோ விளக்குகிறேன் . இவை தான் அமெரிக்கர்கள் கண்டுபிடித்திருக்கும் வருங்கால வானூர்திகள். இப்போதிருக்கும் ராக்கெட்டுகளை வைத்து விண்ணுக்குப் போக கிலோவுக்கு 10,000 டாலர்கள் செலவாகிறதாம். அனால் இவர்களின் புதிய கண்டுபிடிப்பான ஸ்பேஸ் எலிவேட்டர்கள்(விண்ணுந்திகள் ) மூலம் ஒரு கிலோ எடையை வெறும் 100 டாலர் செலவில் விண்ணுக்கு எடுத்துச்செல்ல முடியுமாம்! சரி, இது எப்படி சாத்தியம் என்று தெரிவதற்கு முன்பு ஸ்பேஸ் எலிவேட்டர்கள் என்றால் என்ன என்று தெரிந்து கொள்வோம் .

ஸ்பேஸ் எலிவேட்டர் என்றால் என்ன ?

இந்த விண்தூக்கியின் செயற்பாடு நாம் அன்றாடம் பயன்படுத்தும் மின்தூக்கியை ஒத்தது . இவற்றின் பிரதான பணி ஆட்களை அல்லது சுமைகளை மேலே தூக்கிச் செல்வது . ஆனால் ஒரு மின்தூக்கியால் மீறிப்போனால் இரண்டு கிலோமீட்டர் அளவுக்கு மேலே செல்ல முடியாது. இதை புதிய கண்டுபிடிப்பான வின்தூக்கிகளுடன் ஒப்பிட்டால் தெரியும் அவற்றின் சக்தி என்னவென்று ! ஸ்பேஸ் எலிவேட்டர்கள் என்னும் தூக்கிகளால் பல்லாயிரம் மைல்கள், அதுவும் அசுர வேகத்திற் செல்ல முடியும்!

இது எவ்வாறு சாத்தியம்? இதனை ஒரு சிறு உதாரணத்தினூடாக விளங்கிக்கொள்ள முடியும். நாம் ஒரு சிறு கயிற்றிலோ அல்லது நூலிலோ, அதன் ஒரு முனையில் சிறிய கல்லொன்றினைக் கட்டி அதன் மறுமுனையை கையிற்பிடித்துச் சுற்றும்போது அந்தக்கல் நூலினைச் சுற்றும் வேகத்திற்கேற்ப குறித்தவொரு விசையுடன் வெளித்திசையில் இழுவையினை ஏற்படுத்தும். இவ்வாறு ஏற்படுத்தப்படும் விசையானது, நூலினைத் தொய்வின்றி வைத்திருப்பதைக் காணமுடியும்.

இந்த எளிய பௌதீகச் செயற்பாட்டின் அடிப்படையினைப் பயன்படுத்தியே விஞ்ஞானிகள் விண்தூக்கியினை வடிவமைக்கும் முயற்சியில் ஈடுபட்டுள்ளனர். அதற்கமைய பூமியின் மேற்பரப்பில் உள்ள நிலையானதோர் அமைவிடத்தில் நீண்ட வடம் ஒன்றின் ஒரு முனையைப் பொருத்தி மறுமுனையை விண்வெளிக்கு எடுத்துச்சென்று மறுமுனையில் ஒரு குறிப்பிட்டளவு நிறையினைப் பொருத்துதல் வேண்டும். இவ்வாறு பொருத்தப்பட்ட நிறையானது புவிச்சுழற்சியின் காரணமாக புவியுடன் சேர்ந்து சுற்றும். இச்சுழற்சியின் போது ஏற்படுத்தப்படும் விசை, குறித்த வடத்தினைத் தொய்வின்றிப் பேணும். புவிச்சுழற்சி சார்பாக, குறித்த வடம் புவியில் நிலையாக அமைந்திருக்கும். இவ்வாறு நிலையாக அமைந்திருக்கும் அந்த வடத்தினைப் பற்றி பொருள் ஒன்றினை மேல்கீழாக நகர்த்த முடியும்.

இவ்வாறு அந்த வடத்தினைப் பற்றி நகரும் பொருளுக்குப் பதிலாக விண்தூக்கி ஒன்றினை அமைப்பதனூடாக விண்வெளிப் பயணத்தினை இலகுவில் மேற்கொள்ள முடியும் என்பது விஞ்ஞானிகளின் உறுதியான நம்பிக்கை.

பதினைத்து வருடம் முன்பு வரை இந்த விண்தூக்கி என்பது நம் பூமியின் எதிர்காலத்தைக் கணித்துகொண்டிருக்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு ஒரு கனவாகவே இருந்தது . எனென்றால் இந்த விண்தூக்கிகளை ஸ்பேஸ் ரிப்பன் என்னும் கயிறுதான் பாதை மாறாமல் விண்ணிற்குக் கூட்டிச் செல்ல வேண்டும் . கீழே இருக்கும் படம் இதை நன்கு விளக்கும்.

ஆனால் இந்த விண்கயிறு பல ஆயிரம் கிலோமீட்டர்களுக்கு நீளக்கூடியதாகவும் , மிகவும் சக்தி வைந்ததாகவும் இருந்தால்தான் விண்தூக்கியைப் பத்திரமாய் அக்கயிற்றால் மேலே தூக்கிச்செல்ல முடியும். பத்து வருடங்களின் முன்புவரை இப்படி ஒரு கயிறு என்பது சாத்தியமில்லையென்றே கருதப்பட்டது. ஆனால் 'நானோ டெக்னாலஜி' என்னும் புதிய தொழில் நுட்பம் ஒரு வடிவம் உருவாவதின் அடிப்படையையே புரட்டிப் போட்டு இது நிச்சயம் சாத்தியமெனச் சொன்னது !!

இது எப்படி சாத்தியம் என்பதற்கான பதில் இதோ ....

தங்கத்தை எப்படி நாம் அடையாளம் காண்கிறோம் ? அதன் நிறத்தில், அதன் எடை மற்றும் அழியாத்தன்மையை வைத்தல்லவா ? இதை விஞ்ஞானியொருவரின் கண்கள் வேறொரு விதமாகப் பார்க்கும். அதாவது, தங்கத்தில் உள்ள அணுக்களின் அமைப்பு அதைத் தங்கமாக்குகிறது, அமைப்பு மாறினால் அது வேறோர் உலோகமாக மாறிவிடும். ஆக, நம்மால் அணுக்களைக் கட்டுப்படுத்த முடிந்தால், நிச்சயம் அதனால் ஆன பொருட்களின் அத்தனை தன்மையையும் மாற்ற முடியும். அப்படி மாற்றும் சக்தி படைத்ததுதான் 'நானோ டெக்னாலஜி' விஞ்ஞானம். இதை வைத்துத்தான் விண்கயிற்றின் தன்மையை ஆயிரம் மடங்கு சக்தி வாய்ந்ததாகவும், நூறு மடங்கு எடை குறைவானதாகவும் மாற்றி அமைத்திருகிறார்கள் விஞ்ஞானிகள். இன்னும் பல ஆராய்ச்சிகளுக்குப் பிறகு ஓர் அசல் விண்தூக்கி மாதிரியை 2012 ஆம் வருடத்திற்குள் ஏவ சபதம் பூண்டிருகிறார்கள் அவர்கள் !!

கப்பல்கள்..

பயணிகள் போக்குவரத்தைப் பொறுத்தளவில் கப்பல்கள் பெருமளவிற் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை.

பெரும்பாலும் கப்பல்கள் சரக்கு மற்றும் எண்ணெய் காவும் பணிகளிலேயே ஈடுபடுத்தப்படுகின்றன. இங்கு நாம் பார்க்கவிருப்பதும் எண்ணெய் மற்றும் சரக்கு காவும் பணிகளில் ஈடுபடும் மற்றும் ஈடுபட்ட பாரிய கப்பல்களில் சிலவற்றைப் பற்றியே.

Seawise Giant

இந்தக் கப்பல் ஜப்பானின் கப்பல் கட்டும் நிறுவனமான Sumitomo Heavy Industries எனும் நிறுவனத்தினால் 1979 ஆம் ஆண்டு கட்டப்பட்டது. இது ஒரு எண்ணெய்க் கப்பலாகும். உலகிலேயே மிகப்பெரிய கப்பலான இக்கப்பல் ஆரம்பத்தில் கிரேக்க நாட்டைச் சேர்ந்த நிறுவனம் ஒன்றிற்காகவே கட்டப்பட்டது. ஆனால் குறித்த அந்த நிறுவனத்தினால், கப்பல் கட்டி முடிக்கப்பட்டதும் அதனை பெற்றுக்கொள்வதற்கு முடியாது போனதன் காரணமாக, கப்பல் கொங்கொங்கைச் சேர்ந்த நிறுவனம் ஒன்றிற்கு விற்கப்பட்டது. அந்நிறுவனம் கப்பலின் சுமைக் கொள்ளளவை அதிகரிகத்து மேலும் 87000 மெற்றிக்தொன் சுமை ஏற்றவல்லதாக மீள் வடிவமைப்புச் செய்தது.

இம்மீள் வடிவமைப்பின் பின்னர் கப்பலின் மொத்த சுமைக்கொள்ளளவு 564763 மெற்றிக்தொன்னாக அதிகரித்தது.. 458.45 மீற்றர் நீளமுள்ள இக்கப்பல் சுமையேற்றப்பட்ட நிலையில் 16 கடல்மைல் வேகத்தில் பயணிக்கவல்லது. ஈரான்-ஈராக் யுத்தம் நடைபெற்ற காலப்பகுதியில், ஈரானிலிருந்து எண்ணெய் ஏற்றிச்சென்றுகொண்டிருந்தவேளை ஈராக்கிய வான்படைத் தாக்குதலுக்குள்ளான இக்கப்பல் பாரிய சேதத்திற்குள்ளானது.

தொடர்ந்து திருத்தியடைக்கப்பட்டு சேவையிலீடுபடுத்தப்பட்டது. தொடர்ந்து பல்வேறு நிறுவனங்களின் கைகளிற்கு மாறிய இக்கப்பல், Happy Giantஇ Jahre Viking மற்றும் Knock Nevis என வெவ்வேறு பெயர்களுடன் சேவையிலீடுபட்டது. இறுதியாக 2009 ஆம் ஆண்டு Mont எனும் பெயருடன் தனது இறுதிப்பயணத்தை இந்தியா நோக்கி இக்கப்பல் மேற்கொண்டது. இந்தியாவில் இக்கப்பல் உடைக்கப்பட்டு தனது ஆயுளை முடித்துக்கொண்டது. 36 தொன் நிறையுடைய இக்கப்பலின் நங்கூரம், உடைக்கப்படாது கொங்கொங்கிலுள்ள கடல்சார் அருங்காட்சியகத்திற்கு அனுப்பிவைக்கப்பட்டது.

Nimitz வகை விமானந்தாங்கி

இது அமெரிக்கக் கடற்படையின் சேவையிலிருக்கும் விமானந்தாங்கிக் கப்பலாகும். அணுசக்தியால் இயக்கப்படுமி் இந்த விமானந்தாங்கிக் கப்பல் 1975 ஆம் ஆண்டு அமெரிக்கக் கடற்படையின் சேவையில் இணைக்கப்பட்டது.

90 வரையான விமானங்களைத் தாங்கிச்செல்லவல்ல இக்கப்பல் வளைகுடா யுத்தம், ஈராக் மற்றும் ஆப்கான் போர் எனப் பல்வேறு களங்களில் சேவையில் ஈடுபடுத்தப்பட்டது. இக்கப்பலிலிருந்து, அமெரிக்க வான்படையின் பிரதான அதிசக்திவாய்ந்த தாக்குதல் வான்கலங்களான F/A-18F Super Hornets, F/A-18C Hornets மற்றும் F-14 Tomcat போன்றவற்றை இயக்க முடியும். 320.8 மீற்றர் நீளமுடைய இந்த விமானந்தாங்கிக் கப்பல் 30 கடல்மைல் வேகத்தில் பயணிக்கவல்லது.

இக்கப்பல் அணுசக்தி இயந்திரங்கள் இரண்டினைக் கொண்டுள்ளது. இவ்விரு அணுசக்தி இயந்திரங்களும் கப்பலின் நான்கு சுழலிகளையும் இயக்குகின்றன. இக்கப்பலின், 7.6 மீற்றர் விட்டம் கொண்ட சுழலிகள் ஒவ்வொன்றும் 66000 பவுண்ட் நிறயும் 8.8 மீற்றர் உயரமும் 6.7 மீற்றர் நீளமும் கொண்ட இரண்டு சுக்கான்கள் ஒவ்வொன்றும் 110000 பவுண்ட் நிறையும் உடையவை.

இவற்றுடன் இக்கப்பல், ஏவுகணை எதிர்ப்பு மற்றும் விமான எதிர்ப்பு ஆயுதங்களையும் தன்னகத்தே கொண்டுள்ளது.

RMS குயின் மேரி 2

உலகில் பயன்பாட்டிலுள்ள பாரிய பயணிகள் கப்பல்களில் இதுவும் ஒன்றாகும். 1969 ஆம் ஆண்டு கட்டப்பட்டு பயன்பாட்டிலிருந்த குயின் எலிசபெத் என்ற பயணிகள் கப்பலே இக்கப்பல் கட்டப்படும்வரை உலகின் மிகப்பெரிய பயணிகள் கப்பலாக இருந்தது.

தற்போது உலகிலேயே மிகப்பெரிய பயணிகள் கப்பல் இதுவாகும். 345 மீற்றர் நீளமுடைய இக்கப்பல் 2003 ஆம் ஆண்டு பயன்பாட்டிற்குக் கொண்டுவரப்பட்டது. பிரான்சில் கட்டப்பட்ட இக்கப்பல் மொத்தம் 17 அடுக்குக்களைக் கொண்டு காணப்படுகின்றது. இவற்றுள் 13 அடுக்குகள் பயணிகள் அடுக்குகள் ஆகும். மொத்தம் 3056 பயணிகளைக் காவிச்செல்லவல்ல இந்தக் கப்பல் 29.62 கடல்மைல் வேகத்தில் பயணிக்கவல்லது. இக்கப்பலில் 1253 பணியாளர்கள் பணிபுரிகின்றனர்.

இக்கப்பல் நான்கு டீசல் இயந்திரங்களால் இயக்கப்படுகின்றது. அத்துடன் மேலதிகமாக இரண்டு gas turbine இயந்திரங்களையும் கொண்டுள்ளது. மேலதிக சக்தி தேவைப்படுமிடத்து இந்த இரு இயந்திரங்களும் இயக்கப்படும்.

நீர்மூழ்கிக் கப்பல்.

சப்மெரைன் என்று சொல்லப்படும் நீர்மூழ்கிக் கப்பல் தண்ணீரின் மேல் மிதந்து செல்லவும்,அதேசமயம் தண்ணீரின் அடியிலும் கடலின் ஆழமானப் பகுதிகளிலும் பயணம் செய்யும் தன்மையுடைய கப்பலாகும்.             நீர்மூழ்கிக் கப்பல்கள் அதிக அளவில் இராணுவத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அதைத் தவிர சிறிய நீர்மூழ்கிக் கப்பல்கள் கடல் ஆராய்ச்சி மற்றும் கடலினுள் போடப்பட்டுள்ள எண்ணெய் குழாய்கள் பராமரிப்பு போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன.             தற்போது பயன்படுத்தப்பட்டு வரும் நீர்மூழ்கிக் கப்பல்களுக்கு முன்னோடியாக 1776 - ஆம் ஆண்டு டேவிட் புஷ்நெல் (David Bush nell) என்பவர் டர்டில் (turtle) எனும் நீர்மூழ்கிக் கப்பலை உருவாக்கினார். இது நீர் உட்புகாதவாறு மரத்தால் செய்யப்பட்டிருந்தது. இந்த கப்பலின் வடிவம் ஆமைத் தோட்டின் வடிவத்தை ஒத்திருந்தது. இந்த கப்பல் இயங்குவதற்கு தேவையான ஆற்றல் காலால் உந்தப்பட்டு பெறப்பட்டது. மேலும், இதில் ஒரு துடுப்பும் பயன்படுத்தப்பட்டது.                 அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த ராபர்ட் பால்டன் என்பவர் தண்ணீரின் மேலும், கீழுமாக பயணம் செய்யும் சப்மெரினைக் கண்டுபிடித்தார். 1798 - ஆம் ஆண்டு அவர் NAUTILUS என்ற சப்மெரைனை உருவாக்கினார்.             அதன் பின்னர் 1864 - ஆம் ஆண்டில் ஹன்லி (Hunley) எனும் பெயருடைய இரும்பினால் ஆன நீர்மூழ்கிக் கப்பல் உருவாக்கப்பட்டது. இதுவும் மனித ஆற்றலாலே இயங்க கூடியதாக அமைக்கப்பட்டது.                 1880 - ஆம் ஆண்டு வில்லியம் ஹார்ட் நீராவி இயந்திரத்தால் செயல்படும் சப்மெரைனைக் கண்டறிந்தார். இதில் ஆவிவெளியேற ஒரு குழாய் இருந்தது. அதை மேலே தூக்கவும், தாழ்த்தவும் வசதி இருந்தது.                 1890 ல் அமெரிக்கா, ரஷ்யா, ஜப்பான் போன்ற நாடுகள் சப்மெரைன் தயாரிப்பில் அதிக ஈடுபாடு கொண்டிருந்தன. 1904 - ல் டீசல் எஞ்சினை பயன்படுத்தி முதன் முதலாக பிரான்ஸ் AIGETTE என்ற சப்மெரைனை உருவாக்கியது.             பின்னர் 1901 - ஆம் ஆண்டு ஹோலேண்ட் (Holland - VI) எனும் நீர்மூழ்கிக் கப்பல் உருவாக்கப்பட்டது. இது பெட்ரோல் மற்றும் மின்னாற்றல் மூலம் இயங்கியது. அதன் பிறகு 53ஆண்டுகள் கழித்து முதல் முதலாக அணுஆற்றல் மூலம் இயங்கக் கூடிய நீர்மூழ்கிக் கப்பல் உருவாக்கப்பட்டது. அமெரிக்காவில் உருவாக்கப்பட்ட அந்த கப்பலின் பெயர் US Nautilus ஆகும்.                 அணுசக்தியைப் பயன்படுத்தி இயங்கும் சப்மெரைனை இன்று அமெரிக்கா, ரஷ்யா,இங்கிலாந்து, பிரான்ஸ், இந்தியா போன்ற நாடுகள் இயக்குகின்றன. முதன் முதலில் இந்தியா அணுசக்தியால் இயங்கும் சப்மெரைன் INS Chakra வை ரஷ்யாவிடமிருந்து வாங்கியது. பிறகு INS Salkஎன்ற சப்மெரைனை இந்தியா உள்நாட்டிலேயே உற்பத்தி செய்து கொண்டது.             1986 - ஆம் ஆண்டு அமெரிக்காவில் உருவாக்கப்பட்ட (US Alvin) ஆல்வின் எனும் நீர்மூழ்கிக் கப்பல் ஆழ்கடலில் சென்று உடைந்த டைட்டானிக் கப்பலை புகைப்படம் எடுத்தது.             நீர்மூழ்கிக் கப்பல் நீரினுள் மூழ்குவதற்கும் நீரின் மேல் மட்டத்திற்கு வருவதற்கும் பிரத்தியேகமான அமைப்புகள் உள்ளன. கப்பலினைச் சுற்றியுள்ள அறையில் நீர் இல்லாதபோது நீர்மூழ்கிக் கப்பலானது நீரின் மேல் மட்டத்தில் இருக்கும்.             நீர்மூழ்கிக் கப்பலானது நீரினுள் மூழ்கவேண்டுமெனில் வால்வுகள் A,B,C,D யானது திறக்கப்படுகின்றன. வால்வு A,B ன் வழியே நீரானது உள்ளே செல்கிறது. C,D வழியே அறையிலுள்ள காற்று வெளியேற்றப்பட்டு நீர்மூழ்கிக் கப்பலானது நீரினுள் மூழ்குகிறது. மீண்டும் கப்பலானது நீரின் மேல்மட்டத்திற்கு வர வேண்டுமெனில் A,B வால்வுகள் திறக்கப்பட்டு C,D வால்வுகள் வழியே அதிக அழுத்தத்தில் காற்றானது செலுத்தப்படுகிறது. எனவே, நீரானது வெளியேற்றப்பட்டு கப்பலானது நீரின் மேல் மட்டத்திற்கு வருகின்றது.