விண்வெளி பயணமும் - செயற்கை கோள்களின் வளர்ச்சியும் - அறிவியல் நோக்கு

[You must be registered and logged in to see this image.]

அண்ட வெளியிலே பல லட்சம் விண்மீன்கள் (நச்சத்திரங்கள்) சுழன்று கொண்டிருப்பதும், அவற்றிகிடையே உள்ள ஈர்ப்பு விசையினால் பிணைக்கப்பெற்ற கிரகங்கள் ஒன்றோ அல்லது பலவோ அவற்றின் ஈர்ப்பு விசை காரணமாக பெரிய விண்மீனை சுற்றி வருகின்றன என்பது நாம் அறிந்த உண்மை.

வேறு விதமாக கூறுவதாயின்; விண்ணில் உள்ள பெரிய அமைப்பை அல்லது தொகுப்பை, தொடர்ந்து சுற்றிவரும் ஒன்றிணைக்கப்பட்ட சிறிய தொகுதி அல்லது பொருளுக்கு பெயர்தான் விண்கோள்.

இவை இரண்டு வகைப்படும். ஒன்று இயற்கை விண்கோள், மற்றொன்று செயற்கை விண்கோள். இயற்கை விண்கோள்களுக்கு உதாரணம், சூரியனைச் சுற்றி வரக்கூடிய அனைத்து கோள்களும். பூமியைச் சுற்றிவருகின்ற சந்திரனையும் விண்கோள் என்றுதான் அழைக்கின்றனர்.


செயற்கை விண்கோள் என்பது மனிதனால் வடிவமைக்கப்பட்டு விண்வெளிக்கு அனுப்பிவைக்கப்பட்ட செயற்கை சாதனமாகும்.

வானில் எய்யப்படுகின்ற எப்பொருளாக இருந்தாலும், புவியின் ஈர்ப்பு சக்தியின் காரணமாக அவைகள் குறிக்கப் பெற்ற உயரத்திற்குள் அமைந்தால் பூமிக்கு திரும்ப வந்துவிடும். அதனால், செயற்கை விண்கோள்கள் புவியின் ஈர்ப்பு சக்தியைக் கணக்கிட்டு, பூமிக்கு திரும்ப வராமலும் அதே நேரம் பூமியின் இழு சக்தியின் நீள்வட்டப் பாதையின் உள்ளிருந்தே பூமியை சுற்றிவரும் தொலைவிற்குள் செலுத்தப்பெறுகின்றன.

குறைந்தப் பட்சம் 200 கி.மீ தொலைவிலிருந்து அதிகபட்சமாக 35,000 கி.மீ தொலைவிற்குள்ளேயே பெரும்பாலும் எல்லாவிதமான செயற்கைக் கொள்களும் சுற்றிவரச் செலுத்தப் படுகின்றன.

விண்கோள்களை புவியின் ஈர்ப்பு சக்தியைத் தாண்டி செலுத்துவதற்கு தேவைப்படும் சாதனத்தின் பெயர் ராக்கெட் அல்லது ஏவுகணை என்று பெயர். இது பொதுவாக விண்கலங்களை அல்லது செயற்கை கோள்களை தேவையான உயரத்திற்கு சுமந்துச் சென்று வானில் விட்டுவிடும்.

ஏவுகணைகள் உயரத்திற்கு ஏற்றாற்போல் பலவிதமான அடுக்குகளாக செயல்படும். உதாரணத்திற்கு மூன்று அல்லது அதற்கு அதிகமான ஏவுகணைகள் செயற்கைகோளை சுமந்து கொண்டு பூமியிலிருந்து புறப்படும். ஒவ்வொரு ஏவுகணையும் அதனுள் செலுத்தப்பட்ட எரிபொருள் தீரும் வரை விண்கலத்தை சுமந்து சென்று கொண்டிருக்கும்.

முதலாவது ஏவுகணையின் எரிபொருள் தீர்ந்துவிடும் பட்சத்தில் இரண்டாவது ஏவுகணை செயல்பட ஆரம்பித்துவிடும். இரண்டாவது ஏவுகணையின் எரிபொருள் தீரும்பொழுது, மூன்றாவது ஏவுகணை செயல்படத் தொடங்கிவிடும். ஒவ்வொரு ஏவுகனையும், ஒன்று முடிவுறுவதற்கு முன்னதாக தானியங்கி முறையில் தொடர்ந்து செயல்பட்டு குறிப்பிட்ட உயரத்திற்கு விண்கோளை எடுத்துச் சென்று விட்டுவிடும்.

ஏவுகணைகள் வானில் அதிக தொலைவு செல்வதற்கு ஏதுவாக இரண்டுவிதமான எரிபொருள்களை விஞ்ஞானிகள் பயன்படுத்துகின்றனர். ஒன்று நீரியலானது (liquid) மற்றொன்று திடமானது (solid). நீரியலில் ஹைட்ரஜன், கெரசின் மற்றும் ஆக்சிஜன் மூன்றும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. திட எரிபொருளில் அலுமினிய மாவும், அம்மோனியம் நைட்ரேட் அல்லது அம்மோனியம் பெர்குலேரேட் என்ற வேதியியல் பொருட்களை பயன்படுத்துகின்றனர். திட எரிபொருட்களே ஆபத்தில்லாமல் ஏவுகணையை செலுத்துவதற்கு சிறந்தது.

விண்கோள்கள் பூமியைச் சுற்றி வருதல்
விண்கோள்கள் இரண்டு விதமாக பூமியைச் சுற்றி வருகின்றன. ஒன்று ஈக்குவேட்டர் ஆர்பிட் என்று அழைக்கப்படும் கிழக்கு மற்றும் மேற்கு நீள்வட்டப் பாதையில் சுற்றி வருபவை. இன்னொன்று போலார் ஆர்பிட் என்று அழைக்கப்படும் வடக்கு மற்றும் தெற்கு சுற்றுவட்டப் பாதையில் தொடர்ந்து சுற்றிவரும்.

வேறு விதமாக கூறுவதாயின்; பூமத்திய ரேகையில் சுற்றி வருபவை சில. பூமியின் துருவங்களைச் சுற்றி வருபவை சில. இரண்டுக்கும் இடைப்பட்ட வீதிகளில் சுற்றி வருபவை சில. செயற்கைக் கோள்கள் வட்ட வீதியிலும் நீள் வட்ட வீதியிலும் பவனி வரும்.

ஈக்குவேட்டர் பாதையில் சுற்றிவரும் விண்கோள்கள் 36,000 கி.மீ உயரம் வரை செலுத்தப்படும். ஈக்குவேட்டர் விண்கோள்கள் சற்று அதிகமான உயரத்தில் பூமியை ஒரு சுற்றுவருவதற்கு ஏறக்குறைய 24 மணிநேரம் எடுத்துக் கொள்ளும் அளவிற்கு தகுந்தாற்போல் உள்ள வேகத்திலும் உயரத்திலும் சுற்றிவரச் செய்யப்படும். இதன் உயரம் ஏறக்குறைய 35,900 கி.மீ. தொலைவாகும். இப்படி சுற்றிவரும் விண்கோளை ஜியோஸ்டேஷனரி சேட்டிலைட் என்று ஆங்கிலத்தில் அழைப்பார்கள்.

ஒருவகையில் இது பூமியைச் சுற்றிவரும் விண்கோளைப் போன்றில்லாமல் ஒரு குறிப்பிட்ட பூமியின் மேல்பரப்பில் எப்போதும் நின்று கொண்டிருப்பதுபோல் தோன்றும். இவ்வாறு ஒரே நிலையில் நிற்பதுபோல் தோன்றும் விண்கோள்களின் உதவியால்தான் தொலை தொடர்பு மற்றும் தொலைகாட்சி சாதனங்கள் ஒரு நாட்டிலிருந்து இன்னொரு நாட்டிற்கு ஒளிபரப்பப்படுவதும் / பெறுவதுமான செயல்களை செய்கின்றன. மேலும் இந்தவகை கோள்களே புயல், இயற்கை சீரழிவுகளுக்கான எச்சரிக்கைகள் செய்யவும், வானிலை ஆராய்ச்சிகளுக்கும், பூமியின் நிலவளங்கள், கனிமங்கள் மற்றும் நீர் நிலைகளை அறிந்துக் கொள்ளவும் உதவுகின்றன.

போலார் ஆர்பிட் என்று அழைக்கப்படும் வட்டப் பாதையில் சுற்றிவரும் செயற்கை கோள்கள் பூமிக்கு அருகாமையிலேயே சுற்றிவரும் உயரத்தில் அதாவது 200 கி.மீ தொலைவில் மட்டுமே செலுத்தப்படும். இவைகள் பெரும்பாலும் பூமியை ஒரு சுற்றுவர இரண்டு மணி நேரமே எடுத்துக் கொள்ளும், அது மட்டுமல்லாமல் அதிகமான இடங்களையும் சுற்றி வந்துவிடும். இவ்வகையான செயற்கை கோள்கள் பெரும்பாலும் உளவு பார்க்கும் பணிக்காகவே செலுத்தப்படும்.

வசதிமிக்க நாடுகள் இது போன்ற செயற்கை கோள்களை எதிரி நாடுகள் மற்றும் தனக்குப் பிடிக்காத நாடுகளின் ராணுவ மற்றும் பொருளாதார செயல்பாடுகளை உளவு பார்க்கும் நோக்கத்துடன் மட்டுமே வானில் செலுத்தப்படுகின்றன. போலார் ஆர்பிட்டில் சுற்றிவரும் கோள்கள் சூரிய வெளிச்சத்தைக் கணக்கில் கொண்டு பகல் முழுக்க தான் சுற்றிவரும் பகுதியை ஸ்கேனிங் செய்தபடி நிலக் கட்டுப்பாட்டுத் தளத்தினுடன் தொடர்பு கொண்டு புகைப்படங்களையும், இன்னும் பிற ரேடார் சமிக்கைகளையும் அனுப்பிக் கொண்டிருக்கும். போர்க்காலங்களில் இந்த செயற்கைக் கோள்களின் செயல்பாடுகள் மிகவும் அவசியமானதாக இருக்கும்.

இரண்டாம் உலகப் போர் முடிந்த பின்னால் எழுந்த, விஞ்ஞானப் புரட்சி விளைவுகள் இரண்டு 1945 இல் முதல் அணுகுண்டு வெடிக்கப்பட்டு அணுயுகம் பிறந்து அணு மின்சக்தி நிலையங்கள் தோன்றின.

அடுத்து 1957இல் ஜெர்மனி போரில் பயன் படுத்திய V2 ரொக்கெட்டுக்களை விருத்தி செய்து முதல் துணைக் கோள் ஸ்புட்னிக் 1 ஏவப்பட்டு, அண்டவெளி யுகம் பிறந்து. விண்வெளிப் படையெடுப்பு எழுந்தது.

அணுசக்தி நிலையங்களும் அண்டவெளிப் பயணங்களும் துவங்கி எண்ணற்ற நுணுக்கப் பொறிகள் உற்பத்தி அடுத்து அவற்றை ஆட்சி செய்ய மின்னியல் தொழில் வளர்ச்சி செயற்கைத் துணைக் கோள் வானலைத் தொடர்புகள் விருத்தி மின் கணனிகள் வளர்ச்சி விஞ்ஞானமும் தொழில் துறைகளும் மிகப் பெரிய அளவில் மேன்மை அடைந்தன. இவற்றின் மாபெரும் வளர்ச்சிகளைக் கண்டு பிரமித்த சரித்திர ஞானிகள், இருபதாம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியை இரண்டாவது தொழிற் புரட்சிக் காலம் என்று பறைசாற்றுகிறார்கள்.

ரஷ்யாவின் முதல் ஸ்புட்னிக் குட்டித் துணைக் கோள், 184 பவுண்ட் எடை கொண்டு நீள்வட்ட வீதியில் (உயரம் 140 – 590 மைல்), 90 நிமிடத்துக்கு ஒரு முறை பூமியை வேகமாய்ச் சுற்றி 21 நாட்கள் வரை நீடித்தது.

அமெரிக்காவின் முதல் துணைக்கோள் எக்ஸ்ப்ளோரர் – 1 (Explorer – 1) 1958 இல் ஏவப்பட்டு 220 – 1600 மைல் உயரத்தில் நீள்வட்டத்தில் சுற்றியது.

அதன் முதல் தொலைத் தொடர்பு துணைக்கோள், டைரஸ் (Tiros – 1) 1960 இல் ஏவப்பட்டது. 1997 ஆண்டு இறுதிவரை மொத்தம் 4800 செயற்கைக் கோள்கள் பூமியைச் சுற்றிவர எவப்பட்டுள்ளதாகக் கணக்கிடப்பட்டது.

இவற்றில் 2300 துணைக் கோள்கள்தான் இப்போது இயங்கிக் கொண்டுள்ளன. அவற்றுள் 1300 துணைக் கோள்கள் ரஷ்யாவுக்குச் சேர்ந்தவை. 700 துணைக் கோள்கள் அமெரிக்காவுக்குச் சொந்தமானவை. மற்றும் உலகக் கூட்டு நாடுகள் ஏழு சேர்ந்து தமது 28 செயற்கைத் துணைக் கோள்களை அனுப்பியுள்ளன.

அமெரிக்கா, ரஷ்யா, பிரான்ஸ், சீனா, ஜப்பான், இந்தியா, இஸ்ரேல் போன்ற நாடுகளும், ஈரோப்பியன் அண்டவெளி ஆணையகமும் தமது சொந்த துணைக் கோள் ஏவுதளங்களைக் கொண்டுள்ளன.

உலகில் பல்வேறு பணிகள் புரியும் செயற்கைக் கோள்கள்
ஒற்றைப் பணிபுரியும் குறிக்கோளுடன் அமைக்கப்பட்டுப் பலவித செயற்கைத் துணைக் கோள்கள் இயங்கி வருகின்றன. தொலைத் தொடர்பு, செய்திக் காட்சிப் பரப்பி நிலையங்கள் (Broadcasting Stations), வானலை, தொலை ஒளி, தொலை ஒளிச் சமிக்ஞைகளைக் கம்பியில்லாமல் அனுப்பத் தொடர்புத் துணைக் கோள்களைக்(Communication Satellites) பயன்படுத்துகின்றன.

வழிகாட்டும் துணைக் கோள்கள் வானில் பறக்கும் விமானம், கடலில் செல்லும் கப்பல், இவற்றின் இடத்தைக் கண்டு பிடிக்க உதவும் காலநிலை ஆய்வு செய்யும் துணைக் கோள்கள் (Weather Satellites) பூகோளக் காலநிலை முன்னறிவிக்கும் பணிபுரிவோருக்கு உதவுகின்றன.

பிற நாடுகளின் இராணுவ இரகசியங்களை அறிவதற்கு அமெரிக்க அரசு உளவு செய்யும் துணைக் கோள்களை அனுப்பி வருகிறது. அண்டவெளியில் நகர்ந்து செல்லும் பூமி, நிலா, செவ்வாய், புதன், வியாழன், வெள்ளி, சனி ஆகிய சூரிய மண்டலக் கோள்கள், மற்றும் வால்மீன் ஒளிக்கதிர் வீசி நிபுளா (Nebula)போன்றவற்றைப் பற்றி ஆய்வுகள் செய்ய விஞ்ஞானத் துணைக் கோள்கள் பணி செய்து வருகின்றன.

துணைக் கோள்களின் உயரம், சுற்றும் நேரம், ஆயுட்காலம்
வான்கார்டு திட்டத்தை நிறைவேற்ற வான்கார்டு துணைக் கோளை 300 மைல் உயரத்தில் பறக்கவிட அமெரிக்கா முதலில் முற்பட்டது. ஆரம்பத்தில் குறு ஆரம் 200 மைல்(Perigee),நெடு ஆரம் 1500 மைல் (Apogee) கொண்ட நீள் வட்ட வீதியில் வான்கார்டு பூமியைச் சுற்றி வந்தது. அந்த நீள்வட்ட வீதியில் சுற்ற துணைக்கோள் மணிக்கு 17340 மைல் வேகத்தில் தள்ளப்பட வேண்டும்.

300 மைல் உயர வட்ட வீதியில் சுற்ற வேண்டுமானால் அது மணிக்கு 17000 மைல் வேகத்தில் உந்தப்பட வேண்டும். பூமிக்கு மேல் 22,000 மைல் உயரத்தில் ஒரு துணைக்கோள் எறியப்பட்டால், அது எப்போதும் பூமிக்கு இணையாக ஒரு நாளில் (24 மணி நேரம்) புவியைச் சுற்றி வந்துவிடும். அப்போது துணைக்கோள் பூகோள இணைவு வட்ட வீதியில் (Geostationary Circular Orbit) சுற்றி வரும். அதாவது பூமி ¨யும் துணைக்கோளும் ஒரே முகத்தை ஒன்றுக்கொன்று காட்டிக் கொண்டு இணையாகச் சுற்றி வரும்.

200 மைல் உயரத்தில் பறக்கும் துணைக்கோள், பூமியை வெகு விரைவாக 90 நிமிடங்களுக்கு ஒரு முறைச் சுற்றுகிறது. 1000 மைல் உயரத்தில் சுற்றினால், துணைக்கோள் விரைவாக 2 மணி நேரத்தில் ஒரு முறை பூமியைச் சுற்றி விடுகிறது. 22,000 மைல் உயரத்தில் உள்ள துணைக்கோள் 24 மணி நேரத்தில் புவியை ஒரு தரம் சுற்றுகிறது.

235,000 மைல் உயரத்தில் ஏவப்பட்ட துணைக் கோள், பூமியைச் சந்திரன் சுற்றி வருவது போல் 27 நாட்களில் (ஒரு நிலவு மாதம்) ஒரு முறைச் சுற்றி வரும். ஏவப்படும் உயரத்தை ஒத்து, துணைக்கோளின் ஆயுள் மாறுபடுகிறது. உதாரணமாக 100 மைல் உயரத்தில் உள்ள துணைக்கோள், ஒரு மணி நேரத்திற்கும் குன்றிய ஆயுளை உடையது.

200 மைல் உயரத்தில் விடப்பட்ட துணைக்கோள் சுமார் 21 நாட்கள் வரை நீடிக்கும். 300 மைல் உயரத்தில் எறியப்பட்ட துணைக்கோள் ஏறக் குறைய ஓராண்டு காலம் பூமியைச் சுற்றும். 600 மைல் உயரத்தில் சுற்றும் துணைக்கோள் 1000 ஆண்டுகள் கூட நீடிக்கும். பூகோளத்தின் நலிந்த வாயு மண்டலம் அந்த உயரங்களில் இருப்பதால், உராய்வு இழுப்புக் (Drag Effects) கூடிய வரை குறைய, துணைக்கோள் 200 மைல் உயரத்துக்கும் மேலாக ஏவப்பட வேண்டும்.

போகப் போக உராய்வு இழுப்பு துணைக் கோளின் வேகத்தைக் குன்றச் செய்கிறது. சிறுகச் சிறுக அதன் சுழல் வீதி சீர்குலைந்து, பூமியின் அடர்ந்த வாயு மண்டலத்தில் மாட்டிக் கொள்கிறது. வேக மிழந்த துணைக்கோள், பூமியின் ஈர்ப்புப் பிடியில் சிக்கிக்கொண்டு, அதி வேகமாய் இழுக்கப்பட்டு, உராய்வு வெப்பத்தில் எரிந்து இறுதியில் சிதைவடைகிறது.

1990ம் ஆண்டில் அமெரிக்கா சிறிய துணைக்கோளை ஏவச், சில சமயம் ஆகாய விமானத்தைப் பயன்படுத்தியது. அவ்வாறு ஏவும் போது, எரிபொருள் குறைவாகவே செலவாகிறது. அடுத்து 1990ம் ஆண்டு முதல் விண்வெளி மீள்கப்பல் வெற்றிகரமாய்ப் பூமியைச் சுற்றி வந்தபின், சில கனத்த துணைக்கோள்கள் அதன் மீதிருந்து ஏவப்பட்டன.

துணைக்கோள் ஏவசப்படும் முன்பே மீள்கப்பல் பூமியின் சுழல் வீதியில் சுற்றி வருவதால், துணைக்கோள் திட்டமிட்டபடி முறையான வீதியில் சிதைவு படாமல் பயணம் செய்கிறதா என்று விமானிகள் நேரடியாகக் கண்காணிக்க முடிகிறது. மீள்கப்பல்கள் துணைக் கோள்களைச் செப்பனிடவும், செயலற்ற துணைக் கோள்களை மீட்கவும் பயன்படும். சுழல் வீதியைத் தொடும் ஒற்றை அடுக்கு ஏவு வாகனம் எதிர்காலத்தில் துணைக்கோள் அனுப்பும் செலவை மிகவும் குறைக்கும் என்று எதிர்பார்க்கலாம்.

செயற்கைத் துணைக் கோள்கள் இயங்கும் முறைகள்
அண்டவெளியில் பரிதியின் கொடும் வெப்பத்தையும், பரிதி மறைந்தபின் தாக்கும் கடும் குளிரையும் தாங்கிக் கொண்டு, தட்ப வெப்ப நிலையைக் கட்டுப்படுத்தி நீண்ட காலம் பிழைத்திடத் துணைக் கோளுக்கு தேவையான பாதுகாப்புச் சாதனங்கள் அமைக்கப்பட வேண்டும். அவை ஒழுங்காய் இயங்கிடப் போதுமான மின்சக்தி இராப் பகலாய் எப்போதும் துணைக் கோளுக்குப் பரிமாறப்பட வேண்டும்.

பணி நிறைவேற பூமியின் சுழல் வீதியில் ஒரே திசை நோக்கி துணைக் கோள் நகர வேண்டும். விண்வெளியின் வீரிய கதிர்வீச்சு, விண்கற்கள் மோதல் ஆகியவற்றிலிருந்து துணைக் கோள் தப்பிக் கொள்ள வேண்டும். பெரும்பான்மையான துணைக் கோள்களில் உட்தள மின் கணினிகள் துணைக்கோளின் இயக்கம், திசைக் கட்டுப்பாடு, குறிப்பணிக் கட்டளை போன்றவற்றைக் கண்காணித்துக் கொள்கின்றன.

துணைக்கோள் குறைந்தது பத்தாண்டுகள் வரை நீடிக்க சூரியசக்திச் சிமிழ்கள் மற்றும் பின்னுதவி பாட்ரிகள் துணைக் கோள்களில் அமைக்கப் பட்டுள்ளன.

தொலைத் தொடர்புகள் செய்யும் செயற்கைக் கோள்கள்
ஏறக்குறைய எல்லாத் துணைக் கோள்களும் ஒருவிதத் தொடர்புக் கருவியைக் கொண்டுள்ளது. 1962 ஆம் ஆண்டு நாசா முதன் முதலில் டெல்ஸ்டார் துணைக்கோளை ஏவி தொலைப்பேச்சு, தொலைக் காட்சித் தொழில்களை மேம்படுத்தியது.

அமெரிக்கப் படைத்துறை நிபுணர்கள் 1963 இல் சின்காம் தொலைத் தொடர்பு துணைக்கோளை பூமத்திய ரேகைக்கு மேலாக 22,000 மைல் உயரத்தில் பூகோள இணைவுச் சுழல் வீதியில் (Geostationary Orbit) ஏவினர்.

அந்தச் சுழல் வீதியில் துணைக்கோள் பூமியோடு இணைந்து சுற்று வதால் அது பூமத்திய ரேகையில் குறிப்பிட்ட ஒரே இடத்தின் மேல் எப்போதும் பறக்கிறது. 1997 புள்ளி விபரப்படி 300 மேற்பட்ட தொலைத் தொடர்புத் துணைக் கோள்கள் பூமியை சுற்றி வருகின்றன. இப்போது பல செயற்கைக் கோள்கள் பூகோள இணைவுச் சுழல் வீதியில் சுற்றிக் கொண்டு தொலை ஒலி தொலை ஒளிக் காட்சி புள்ளி விபரப் போக்கு ( (Voice, Television, Data Transmission) போன்ற தொலைத் தொடர்களை நிகழ்த்தி வருகின்றன.

1964 இல் ஆரம்பித்த இண்டல்ஸாட் (IntelSat) துணைக்கோள் தொலைத் தொடர்பு 1969 இல் முதல் மனிதன் நீல் ஆர்ம் ஸ்டிராங் நிலவில் தடம் பதித்த போது அரை பில்லியன் மக்கள் கண்டுகளிக்க உதவியது.

இங்கிலாந்து லண்டனுக்கு தொலை பேசியில் பேசும் போதோ அன்றி மாஸ்கோவுக்குத் தொலைத் தகவல் (Telex) அனுப்பும் போதோ அல்லது ஜப்பானுக்கு மின் கணனி மூலம் புள்ளி விபரம் செலுத்தும் போதோ அவற்றில் மூன்றில் இரண்டு தொடர்புகள் துணைக்கோள் இண்டல்ஸாட் மூலமாகத்தான் செல்கின்றன. மூன்றில் ஒரு பகுதி மட்டும், கடல் தளத்தில் மலைப் பாம்பு போல் கிடத்தப்பட்ட கேபிள் மூலமாகப் போகும்.

இண்டல்ஸாட்டின் 15 துணைக்கோள்கள், 109 உலக நேச நாடுகளை இணைத்துத் தமக்குள் ஒளிவேகத்தில் வினாடிக்கு 186,000 மைல் தகவலை அனுப்பியும் பெற்றும் வருகின்றன. 1986 இல் அந்த நாடுகள் அடுத்து அனுப்பிய இண்டல்ஸாட் – 6 22,300 மைல் உயரத்தில் பூகோள இணைவுச் சுழல்வீதியில் சுற்றி வருகிறது. 39 அடி நீளம், 12 அடி அகண்டு, சுமார் 2 டன் எடையுள்ள இண்டல்ஸாட் – 6 குறைந்தது. 30,000 தொலைபேசி அழைப்புக்களைக் கையாள முடியும். வழிகாட்டும் செயற்கைக் கோள்கள் (Navigational Satellites) ஆகாய விமானங்கள், கப்பல்கள் போன்ற வாகனங்கள் இருக்கும் இடத்தைக் கண்டு பிடிக்க உதவுகின்றன.

அதற்கு வாகனங்கள் ஒரு தனிப்பட்ட வானலை அனுப்பி வானலை இழுப்பி மின்னியல் சாதனங்களைப் பெற்றிருக்க வேண்டும். 1960 இல் அமெரிக்கக் கடற்படை தனது முதல் வழிகாட்டிக் கோளை ஏவியது. அமெரிக்க விமானப்படை நவ்ஸ்டார் என்னும் பூகோள இடங்காட்டி ஏற்பாட்டை உயரத்தில் 28 செயற்கைத் துணைக் கோள்களின் மூலமாய் இயக்கி வருகிறது.

அதன் மொத்த எடை 1900 பவுண்டு இறக்கை 17 அடி அகண்டது. நவ்ஸ்டார் 12 மணிக்கு ஒருமுறைப் பூமியைச் சுற்றித் தூரத்தை ஒத்து அரை அங்குலம் முதல் 300 அடி வரைத் துள்ளியமாய் இருப்பிடத்தைச் சுட்டிக் காட்டுகிறது. அதைப் போன்று ரஷ்யாவும் 24 செயற்கைக் கோள்கள் இயங்கும் குளோநஸ் என்னும் பூகோளத் துணைக்கோள் வழிகாட்டி ஏற்பாட்டை உபயோகித்து வருகிறது.

காலநிலையைக் கண்காணிக்கும் செயற்கைக் கோள்கள்
இரு தரப்பு உயரங்களில் துணைக் கோள்கள் காலநிலையைக் கண்காணிக் கின்றன. ஒன்று பூமியின் துவங்கள் மேல் சுற்றும், குறு உயரத் (300 – 600 மைல்) துருவத் துணைக்கோள். அடுத்து பூமியுடன் இணைந்து சுற்றும் வெகு உயரத் (22,000 மைல்) துணைக் கோள் அமெரிக்கா 1960 ஏப்ரல் முதல் திகதி தனது முதல் காலநிலைக் கோள் டைரஸ் என்னும் தொலைக்காட் சிக் கீழ்ச்சிவப்பு ஆய்வுத் துணைக் கோளை (TIROS-1, Television Infrared Observation Satellite) ஏவியது.

டைரஸ் பூகோள உஷ்ண மாறுதல், மேக அடர்த்தி, ஈரச் சமப் பாடு (Moisture Distribution) பனிக் போர்வை (Ice Cover), , தரை ஈரடிப்பு (Soil Moisture) போன்ற தகவல்களை அனுப்பியுள்ளது. அது 23,000 மேற்பட்ட காலநிலைப் படங்களை அனுப்பியுள்ளது. நாசா கோஸ் (Goes) என்னும் பூகோள இணைவுச் சுழல் வீதி சூழகத் துணைக் கோளை (Geostationary Orbiting Environ mental Satellite) ஏவிப் புயல், சூறாவளி (Cyclone) கடற்காற்று பேய்மழைக் கொந்தளிப்பு (Hurricane) போன்ற அபாய முன்னறிவிப்புகளை ஐந்து அல்லது ஏழு நாட்களுக்கு முன்பே அனுப்பி வருகிறது. ஈரோப் பியன் காலநிலை முன்னறிவிப்புக் கோள் மெட்டியோசாட் (Meteosat-3), அமெரிக்காவின் கோஸ் துணைக் கோள் பணிக்கு மிகவும் உதவி செய் தது.

அமெரிக்காவின் தேசியக் கடல், சூழ்நிலை ஆணையகம் (National Oceanic & Atmospheric Administration) மூன்று செயற்கைக் கோள்களை இயக்கி, நெடுங்கால முன்னறிவிப்பைச் (Long Term Forecast) செய்து வருகிறது. அம்மூன்று கோள்களும் பூமியின் துருவச் சுழல்வீதியில், குறை ந்த உயரத்தில் சுற்றி வருபவை. 22,000 மைல் உயரத்திலிருந்து கோஸ் செயற் கைக் கோள் வட அமெரிக்கா தென் அமெரிக்கா தெரியும்படி பூகோள உருண்டையின் படத்தை எடுத்திருக்கிறது.

வளர்ந்து வந்த பாதை:
நிக்கலஸ் கோபர்நிகஸ் என்ற போலந்து நாட்டு வானியல் வல்லுநர் தன்னுடைய ஆய்வுகளின் முடிவில், இந்த அண்டத்தின் மையத்தில் சூரியன் இருப்பதாகவும், இப்புவி ஒரு கோள் என்றும் கூறினார். இத்தாலி நாட்டு வானியல் அறிஞர் கலிலியோ 1610-ல் ஒரு தொலை நோக்கியைக் கண்டுபிடித்தார். இதன் வாயிலாக விண்வெளியையும், நிலவின் மேற்பரப்பையும் நெருக்கமாகப் பார்க்க முடிந்தது.

நிலவைப் பற்றியும், பிற கோள்களைப் பற்றியும் பல கண்டுபிடிப்புகளைக் கலிலியோ கண்டறிந்து வெளியிட்டார். அவரது கண்டுபிடிப்புகள் மக்களால் வரவேற்கப்படவில்லை. எனினும், ஒரு சில அறிஞர்கள் மட்டும் அவரது கருத்துகளால் ஈர்க்கப்பட்டனர். அப்போது முதலே விண்வெளிப்பயணம் பற்றிய முயற்சிகளில் அறிவியல் அறிஞர்கள் ஆர்வம் காட்டி வந்தனர் எனலாம்.

வில்கின்ஸ் என்னும் இங்கிலாந்து நாட்டு எழுத்தாளர் 1638-ல் ஒரு நூல் எழுதினார். அதில் நிலவுக்குப் பயணம் செய்ய 4 வழிகள் இருக்கக் கூடும்எனக் குறிப்பிட்டார். முதலாவது வழியில், தெய்வீக சக்தி ஒன்று மனிதனை நிலவுக்கு அழைத்துச் செல்லக் கூடும். இரண்டாவது, ஆற்றல் மிக்கமிகப் பெரிய பறவைகள் துணையுடன் நிலவுக்குப் பயணம் மேற்கொள்ள முடியும். அடுத்ததாக மிகப் பெரிய இறக்கைகளைக் கட்டிக் கொண்டுமனிதனே நிலவிற்குப் பறந்து செல்லலாம். நான்காவதாக, பறக்கும் எந்திரம் ஒன்றைக் கண்டுபிடித்து, அதில் அமர்ந்து நிலவுக்குச் செல்லலாம். இவையே அவர் கூறிய 4 வழிகள்.

பின்னர் ஐசக் நியூட்டன் விண்வெளி பற்றிப் பல அரிய உண்மைகளைக் கண்டறிந்து வெளியிட்டார். அவரது இயக்க விதிகள் (laws of motion) புதியதோர் அறிவியல் சிந்தனையை உலகிற்கு அளித்தது. புவியை விட்டு உயரே செல்லச் செல்ல, புவியின் ஈர்ப்பு விசை குறைந்து கொண்டேபோகும் என்பதை அவர் நிரூபித்தார். மேலும் அண்டத்தில் உள்ள அனைத்துப் பொருட்களும், விண்மீன்கள் முதற்கொண்டு சின்னஞ் சிறு துகள்கள்வரை அனைத்தும் ஒன்றை ஒன்று கவர்ந்து இழுக்கும் ஆற்றல் உடையவை என்றும், அக்கவர்ச்சி விசையே ஈர்ப்பு விசை எனவும் நிரூபித்தார்.

விண்வெளிப் பயணத்தில் நியூட்டனின் ஈர்ப்புவிசை விதிக்கு முக்கிய பங்கு உண்டு. இவ்விதியின் அடிப்படையிலேயே, புவியின் கவர்ச்சி விசையிலிருந்து விண்வெளி ஓடத்தின் தப்பித்தல் திசை வேகம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மேலும், நியூட்டன் கண்டுபிடித்த மூன்று இயக்க விதிகளும் விண்வெளிப் பயணத்தில் பெரும் பங்கு வகிக்கின்றன.

சுமார் 475 ஆண்டுகட்கு முன்பு வான்-ஹூ என்ற சீனர் நெருப்பு ஏவுகணை (fire rocket) ஒன்றைத் தயாரித்தார். நாற்காலி வடிவ ஊர்தி ஒன்றில் 47 ஏவுகணைகளில் வெடிப் பொருளை நிரப்பி அது உருவாக்கப்பட்டது. இதன் மீது அமர்ந்து கொண்டு விண்வெளியில் பறக்க இயலும் என அவர் நம்பினார். ஆனால் ஏவுகணைகளில் தீப்பற்றியவுடனே, அவர் உயரே தூக்கி எறியப்பட்டு, அதே வேகத்தில் தரையில் விழுந்து உயிர் இழந்தார்.

வான்-ஹூ அவர்களின் ஆய்வு தோல்வியில் முடிந்தாலும், அறிவியல் அறிஞர்கள் விண்வெளிப் பயணத்திற்குத் தகுதியான ஊர்தியைத் தயாரிக்கும்முயற்சியைக் கைவிடவில்லை. வில்லியம் காங்கிரேவ் என்ற இங்கிலாந்து நாட்டுப் போர்ப்படை அதிகாரி 1808ஆம் ஆண்டு துப்பாக்கி ரவையை ஏந்திச் செல்லும் ஏவுகணைகளைத் தயாரிக்கத் துவங்கினார். இத்தகைய ஏவுகணைகள் கடற் சண்டையில் பெரும் வெற்றியை ஈட்டித்தரும் என்று அவர் நம்பினார். அவர் கண்டுபிடித்த இவ்வகை ஏவுகணைகள் 1812-ல் அமெரிக்காவுடன் நடந்த சண்டையில் பயன்படுத்தப்பட்டன.

ஏவுகணையைப் பயன்படுத்தி அண்டவெளியை ஆய்வு செய்வது பற்றிய நூல் ஒன்றை கான்ஸ்டான்லின் சிலோவ்ஸ்கி என்ற இரஷ்ய நாட்டு அறிஞர் 1898-ல் எழுதி வெளியிட்டார். விண்வெளிப் பயணத்திற்குப் புதியதோர் துவக்கமாக இந்நூல் விளங்கியது.

அமெரிக்க-ஜெர்மன் நாடுகளின் விஞ்ஞானிகள் ஒன்றிணைந்து திரவ எரிபொருளைப் பயன்படுத்திச் செலுத்தும் ஏவுகணைகளை 1920-ல்உருவாக்கினர். முன்பு சொல்லப்பட்ட இரஷ்ய விஞ்ஞானியும் திரவ எரிபொருளைப் பற்றிக் கூறி இருந்தார்.

ஆயினும் அப்போது அவர் கருத்துக்கு அவ்வளவாக முக்கியத்துவம் தரப்படவில்லை. ஏவுகணை வடிவமைப்பில் அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த ராபர்ட் கோடர்ட் என்பவரும் முக்கியபங்காற்றினார். அவரது முயற்சியால் துப்பாக்கி ரவையை ஏந்திச் செல்லும் ஏவுகணை உருவாக்கப்பட்டது. மேலும் திரவ எரிபொருளால் இயங்கும் ஏவுகணையிலும் அவர் ஆர்வம் காட்டினார். திட எரிபொருளை விட, திரவ எரிபொருள் அதிக ஆற்றல் வழங்குவதாக அவர் கண்டறிந்தார்.

கோடர்ட் பயன்படுத்திய திரவ எரிபொருளானது, பெட்ரோலில் இருந்து வடித்தெடுக்கப்பட்ட கேசொலின் (Gasoline) ஆகும். இந்த கேசொலினை எரிக்கத் திரவ உயிர்வளி (oxygen) பயன் படுத்தப்பட்டது. வளிம நிலையிலுள்ள உயிர்வளியானது அழுத்தத்தினால் குளிர்விக்கப்பெற்று திரவ நிலைக்கு மாற்றப்பட்டது. இதனை "லாக்ஸ் (lox)" எனக் கூறினர்.

திரவ எரிபொருளைப் பயன்படுத்தி இயக்கப்பட்ட முதலாவது சோதனை ஏவுகணையை கோடர்ட் 1926-ல் செலுத்தினார்.

ஆனால் அந்தஏவுகணை அதிக உயரம் செல்லவில்லை. எனினும் 1929-ல் மேலும் ஒரு ஏவுகணை அவரால் செலுத்தப்பட்டது. அது சுமார் 90 அடி உயரம் விண்ணில் சென்று, கட்டுப்பாடு குறைவு காரணமாகத் தரையில் விழுந்து விட்டது. சுழலாழிக் கருவியைப் (gyroscope) பயன் படுத்தி இந்தப் பிரச்சினையையும் கோடர்ட் தீர்த்து வைத்தார். சுழலாழிக் கருவி என்பது விரைந்து சுழலும் ஒரு சக்கரம்; இச்சக்கரத்தின் அச்சு ஒரு குறிப்பிட்டதிசையில் எளிதாகத் திரும்பக் கூடியது.

கோடர்ட் செலுத்திய இறுதி ஏவுகணை, மணிக்கு 550 கி.மீ. வேகத்தில், விண்வெளியில் சுமார் 1.25 மைல் தூரம் சென்றது. இரண்டாம் உலகப்போரின் போது அவர் அமெரிக்கக் கடற்படையில் சேர்ந்தார். குண்டுகளைப் பொழியும் போர் விமானங்களை மிகச் சிறிய இடத்திலிருந்து விண்ணுக்குச் செலுத்தக் கூடிய துணை உந்து கலங்களையும் கோடர்ட் வடிவமைத்தார். மேலும் அவர் வி-1, வி-2 என்ற ஏவுகணைகளைப்போரில் பயன்படுத்துவதற்காக ஜெர்மனியில் உருவாக்கினார். இவற்றின் முன்னேறிய வடிவங்களே எதிர்காலத்தில் விண்வெளி ஓடங்களாக உருவெடுத்தன.

வார்னர் வான் பிரான் (Warner Von Braun) என்ற ஜெர்மன் நாட்டு ஏவுகணைப் பொறியாளர் இரண்டாம் உலகப் போரின் போது தமது நாட்டைவிட்டு அமெரிக்காவுக்குக் குடி பெயர்ந்தார். அங்கு அவர் விண்வெளி ஆய்வுக் குழுவுக்குப் பொறுப்பேற்றார்.

அவர் தலைமையில்தான் எக்ஸ்ப்ளோரர்-1 என்ற துணைக்கோள் (Satellite) வெற்றிகரமாக விண்வெளியில் செலுத்தப்பட்டது. அடுத்து அவரது மேற்பார்வையில் சாட்டர்ன்(Saturn) ஏவுகணையும் தயாரிக்கப்பட்டது. முதல் முறையாக புவியிலிருந்து நிலவிற்கு மனிதர்களைக் கொண்டு செல்ல இதுவே பின்னர் பயன்படுத்தப்பட்டது. சிறு வயது முதலே வெர்னர் பிரான் விண்வெளியின் வியத்தகுக் காட்சிகளைக் காண்பதில் விருப்பம் கொண்டிருந்தார். அவரது தாயாரும் சிறு தொலைநோக்கி ஒன்றை மகனுக்கு அளித்து அவரது ஆர்வத்துக்கு ஊக்கம் அளித்தார். பின்னாளில் வெர்னர் உலகப் புகழ்பெற்ற விஞ்ஞானியாக வளர்ந்தார்.

சோவியத் யூனியன் 1957 அக்டோபர் 4ஆம் நாள் ஸ்புட்னிக்-1 என்ற செயற்கைத் துணைக்கோளை வெற்றிகரமாக விண்வெளியில்செலுத்தியது. உலகம் முழுதும் இச்செயலை மிகுந்த ஆர்வத்துடன் கவனித்தது எனலாம்.

வியப்பான அந்த சம்பவம் உலகில் ஓரு விண்வெளிப் புரட்சியை ஏற்படுத்தி வல்லரசுகளின் சிந்தனையைக் கலக்கியது. அது முதல் ஆயிரக் கணக்கான செயற்கைக் கோள்கள் ஏவப்பட்டு ஈக்கள் போல் பல திசைகளில் பூமியைச் சுற்றி வருகின்றன.

இச்செயற்கைத் துணைக்கோள் சிறியதொரு நிலவை ஒத்திருந்ததோடு, புவியை 90 நிமிடங்களில் சுற்றி வந்தது. புவியிலிருந்து பல நூறு மைல்களுக்கு அப்பால் இந்தச் செயற்கைத் துணைக்கோள் நிலை நிறுத்தப்பட்டது.

அடுத்து 1958 ஜனவரி 31-ல் அமெரிக்கா எக்ஸ்ப்ளோரர்-1 என்ற தனது துணைக்கோளை விண்வெளியில் செலுத்தியது. அடுத்து வந்த சில ஆண்டுகளில் சோவியத் யூனியனும், அமெரிக்காவும் மாறி மாறி துணைக்கோள்களை விண்வெளியில் செலுத்தின. விண்வெளிக் கண்டுபிடிப்புகள் பலவற்றில் ஈடுபட்டு நிலவுக்குச் செல்லும் முயற்சியில் இரு நாடுகளும் ஈடுபட்டன.

சோவியத் யூனியன் ஸ்புட்னிக்-1ஐத் தொடர்ந்து மற்றொரு விண்வெளிக்கலமான ஸ்புட்னிக்-II-ஐச் செலுத்தியது. அதில் ”லைகா” என்ற பெயர் கொண்ட பெண் நாய் ஒன்றும் அனுப்பி வைக்கப்பட்டது. ஒரு வாரம், பல இன்னல்கள் நிறைந்த விண்வெளிச் சூழ்நிலையில் அந்த நாய் இருந்து உயிர் வாழ்வதற்கான சிறப்பு ஏற்பாடுகள் செய்யப்பட்டிருந்தன. எனவே விண்வெளிக்குச் சென்று உயிருடன் திரும்பி வந்த முதலாவது உயிரினம் என்ற பெருமை ”லைகா” என்ற அந்தப் பெண் நாய்க்குக் கிடைத்தது.

விண்வெளிப் பயணத்தின் திருப்பு முனையாக, 1969 ஜூலையில், மனிதன் நிலவில் காலடி எடுத்து வைத்ததைக் குறிப்பிடலாம். அமெரிக்கா அனுப்பிய விண்வெளிக்கலமான அப்பலோ-II, நெயில் ஆம்ஸ்ட்ராங்க், எட்வின் இ ஆல்ட்வின் ஆகிய இரு விண்வெளிப் பயணிகளுடன் 1969ஜூலை 20-ல் நிலவில் சென்று இறங்கியது.

பின்னர் பல துணைக்கோள்கள் பல்வேறு நாடுகளால் விண்ணில் செலுத்தப்பட்டன. அவை புவியின் மேற்பரப்பில் அமைந்துள்ள பல்வேறு முக்கியதகவல்களை ஒளிப்படங்களாக அனுப்பி வைத்தன. அப்படங்களின் அடிப்படையில்தான் உலகின் பல நாடுகளின் வரை படங்களில் தேவையான மாற்றங்கள் செய்யப்பட்டன.

மேலும் வானொலி, தொலைக்காட்சி ஆகிய தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளில் துணைக்கோள் தொழில்நுட்பம் பெரும் மாற்றங்களை விளைவித்தது. முக்கியமாக நான்கு வகையான துணைக்கோள்கள் விண்ணில் செலுத்தப்பட்டன. அவை
1) கூர்ந்துநோக்கித் தகவல் திரட்டும் துணைக் கோள்கள்,
2) தட்பவெப்பம் அறிவிக்கும் துணைக்கோள்கள்,
3) தகவல் தொடர்புத் துணைக்கோள்கள்,
4)பிறகோள்கள், விண்மீன்கள் பற்றிய தகவல்களைத் தந்து வழிகாட்டும் துணைக்கோள்கள் என்பனவாம்

புவியில் உள்ள பல இடங்களைப் பற்றிய சரியான தகவல்களையும், படங்களையும் அனுப்பி இதுவரை புரியாத புதிராக இருந்த பலவற்றிற்கு முதல்வகைத் துணைக்கோள்கள் விடையளித்தன. புவியிலுள்ள காடுகள், மலைகள், எரிமலைகள், கனிம வளங்கள், பனிப்பகுதிகள் ஆகியன பற்றிய பல விவரங்களை இவ்வகைத் துணைக்கோள்கள் அனுப்பி வைத்தன.

தட்பவெப்பத் துணைக்கோள்கள் அனுப்பும் தகவல்கள் வாயிலாகப் புயல், நிலநடுக்கம், பெருமழை, சூறாவளி பற்றிய தகவல்களை முன்கூட்டியே அறிய முடிவதுடன், தகுந்த முன்னெச்சரிக்கை நடவடிக்கைகளையும் மேற்கொள்ள முடிகிறது.

அடுத்த வகைத் துணைக்கோள்களால் தகவல் தொடர்பு அமைப்பில் பெரும் புரட்சியே விளைந்துள்ளது. ஒரே ஒரு துணைக்கோளின் வாயிலாக பல ஆயிரம் தொலை பேசிகளைச் செயற்படுத்த முடிகிறது. வானொலி, தொலைக்காட்சி நிகழ்ச்சிகளை உலகின் எந்த மூலையிலும் ஒலி/ஒளிபரப்பச் செய்ய முடியும். அடுத்து, சில சிறப்பு வகைத் துணைக் கோள்களைப் பயன்படுத்திப் பிற கோள்களின் விவரங்களைப் பெற இயலும்.

நன்றி பனிப்புலம்

நாம் தெரிந்துகொள்ள வேண்டிய விசயங்கள்
பகிர்ந்தமைக்கு நன்றி ஸ்ரீ ராம்

அறிவியல் தவகல் ... சிறப்பு...