அறிவியல் ஆயிரம்

விவரங்கள்

சிதம்பரம் இரவிச்சந்திரன்

பிரிவு: விண்வெளி

வெளியிடப்பட்டது: 27 செப்டம்பர் 2024

• அறிவியல்

சூரிய குடும்பத்தில் பூமியை தவிர மற்ற இடங்களில் உயிர்கள் வாழ உகந்த சூழ்நிலை உள்ளதா என்று விஞ்ஞானிகள் பல காலங்களாக ஆராய்ந்து வருகின்றனர். இந்நிலையில் சனியின் நிலவுகளில் ஒன்றான என்சலாடஸில் (Enceladus) நீர் இருப்பது கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளது. இதை உறுதி செய்ய அங்கு ஆய்வுக்கலன் அனுப்பப்படவுள்ளது.

என்சலாடஸ் என்னும் அதிசய நிலவு

என்சலாடஸ் ஒரு சிறு உலகம். இதன் குறுக்களவு 310 மைல்கள் மட்டுமே. சமீபகாலம் வரை சூரிய குடும்பத்தில் இந்த நிலவு சுவாரசியம் குறைந்த இடமாக கருதப்பட்டது. ஆனால் சூரிய குடும்பத்தில் பூமி தவிர உயிர் வாழத் தகுதி மிக்க இடமாக இந்த நிலவு இப்போது மாறியுள்ளது. சனியைச் சுற்றும் 146 நிலவுகளில் ஒன்றான இங்கு, உயிர்கள் வாழ்வதற்குரிய சூழல் நிலவுவதால் இது விஞ்ஞானிகளை கவர்ந்திழுக்கும் இடமாக மாறியுள்ளது.

Maps of Saturn’s moon Enceladus (Photograph: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Cornell University)

பல மில்லியன் மைல்கள் பயணம் செய்து இதை ஆராய ரோபாட்டிக் தானியங்கி ஆய்வுக்கலனை அனுப்ப ஐரோப்பிய விண்வெளி முகமை (ESA) திட்டமிட்டுள்ளது. இதற்கு ஏராளமான பொருட்செலவாகும். ஆய்வுக்கலன் பிரம்மாண்ட தொலைவிற்கு பயணம் செய்ய வேன்டும். என்சலாடஸை சுற்றிவர கலனுக்கு பெருமளவு எரிபொருள் சேமிப்பு அவசியம். பனி மூடிய தரைப்பரப்பில் ஆய்வுக்கலனை இறக்க வேண்டும்.

1789ல் வில்லியம் ஹெர்ஷல் (William Herschel) என்ற விஞ்ஞானியால் என்சலாடஸ் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இங்கு இருக்கும் வெந்நீர் ஊற்றுகளில் இருந்து எப்போதும் சூடான நீர் விண்வெளியை நோக்கி உமிழப்படுகிறது. இதைவிட விஞ்ஞானிகளை வியக்க வைப்பது தோகை போல அலங்கார அமைப்புடன் ஈத்தேன், புரொப்பேன் போன்ற கரிம வேதிப்பொருட்கள் உமிழப்படுவதே. என்சலாடஸின் வெவ்வேறு பரப்புகளில் பனிப்படலங்களின் அடர்த்தி வெவ்வேறாக உள்ளது. துருவப் பகுதிகளில் அடர்த்தி குறைவாக உள்ளது. பாறைப்பரப்புகளில் துளைகள் உள்ளன. இது உவர்தன்மை உள்ள கடல் நீரை உறிஞ்சுகிறது.

சனிக்கோளின் நிறையால் உருவாகும் வெப்ப அலையின் விளைவாக ஈர்ப்பு விசை உராய்வு ஏற்படுகிறது. கடல் நீர்ப் பரப்பில் வெப்பமான இடங்களில் சூடான நீரும் பாறைப் பொருட்களும் வெளியேற்றப்படுகின்றன. கடல் பரப்பில் உள்ள பனிக்கட்டிகள் உருகி நீண்ட குறுகலான வெடிப்புகளை ஏற்படுத்துகின்றன.

இந்த வெடிப்புகளில் இருந்து வெப்ப நீராவி மற்றும் பொருட்கள் ஆவியாக வெளியேறுகின்றன. என்சலாடஸில் உயிர்கள் வாழ நீர்ம நிலை நீர், கரிமப் பொருட்கள் மற்றும் வெப்ப ஆற்றலுக்கான மூலம் ஆகிய மூன்று முக்கிய அம்சங்கள் உள்ளன என்று லண்டன் இம்ப்பீரியல் கல்லூரி விண்வெளியியலாளர் “பேராசிரியர் மிஷெல் டோவட்டி (Prof Michele Dougherty) கூறுகிறார். இது இந்நிலவை ஆராய ஆய்வாளர்களை உற்சாகப்படுத்தியுள்ளது.

உயிர் வாழ உதவும் அம்சங்கள்

முன்பு அடுத்த கட்ட விண்வெளி ஆய்வுத்திட்டமாக வியாழன் அல்லது சனியின் ஒரு நிலவிற்கு ஆய்வுக்கலனை அனுப்ப ஐரோப்பிய விண்வெளி முகமை திட்டமிட்டது. வியாழனின் பனி மூடிய யூரோப்பா (Europa), ஹைடிரோகார்பன்கள் செறிந்த செவ்வாயின் டைட்டன் (Titan) மற்றும் என்சலாடஸ் நிலவுகளுக்கு கலனை அனுப்ப நிபுணர் குழு பரிந்துரை செய்தது. இவை அனைத்திலும் உயிர்கள் வாழ உதவும் துணை நீர்ப்பரப்பு கடல்கள் உள்ளன. நீர் மற்றும் உயிரினங்கள் வாழ அவசியமான பொருட்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதால் இப்போது என்சலாடஸை ஆராய முடிவு செய்யப்பட்டுள்ளது.

2040ல் என்சலாடஸில் தரையிறங்குதல் அல்லது நீர் மற்றும் கார்பன் வேதிப்பொருட்களை தெளிக்கும் வெந்நீர் ஊற்றுகள் வழியாகப் பறந்து செல்லும் இலக்குடன் ஆய்வுக்கலனை ஐரோப்பிய விண்வெளி முகமை ஏவவுள்ளது. “பனி படர்ந்த நிலவுகளில் உயிரினங்கள் வாழ்வது (Biosignatures) பற்றிய முக்கிய தகவல்கள் இதன் மூலம் கிடைக்கும்” என்று போர்ச்சுகல் லிஸ்பன் உயர் பொறியியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப கழகத்தின் (Instituto Superior Técnico) விண்வெளி உயிரியலாளரும் நிபுணர் குழுவின் தலைவருமான டாக்டர் ஜீட்டா மார்ட்டின்ஸ் (Zita Martins) கூறுகிறார்.

என்றாலும் இந்த இலக்குகளை அடைவது சுலபமானது இல்லை. வலிமையான ஈர்ப்பு விசை உள்ள கோள் அல்லது நிலவில் விண்கலனைத் தரையிறக்குவதை விட இது கடினமானது. வலிமையான ஈர்ப்பு விசை இருக்கும் இடங்களில் அந்த விசை விண் கலனின் வேகத்தை குறைத்துவிடும். இதனால் கலனை பாதுகாப்பாக தரையிறக்க முடியும். ஆனால் என்சலாடஸ் சிறியது. பலவீனமான ஈர்ப்பு விசை கொண்டது. இதனால் கலனின் வேகத்தைக் குறைக்க ஏராளமான எரிபொருளை செலவிட வேண்டும்.

இல்லையெனில் கலன் ஆழ் விண்வெளிப்பரப்பிற்கு மிதந்து சென்று விடும். 2004-2017 காலத்தில் கசினி (Cassini) ஆய்வுக்கலன் காந்தமானியுடன் சென்று சனி மற்றும் அதன் நிலவுகளை ஆராய்ந்தது. “ஒரு கட்டத்தில் கசினி என்சலாடஸிற்கு மிக அருகில் பறந்தபோது. சனிக்கோளின் காந்தப்புலம் என்சலாடஸால் கவரப்பட்டது. இந்த சின்னஞ்சிறு நிலவுக்கு வளிமண்டலம் இருப்பதை இது எடுத்துக்காட்டுகிறது” என்று காசினி திட்டத்தின் தலைமை ஆய்வாளராக அப்போது செயல்பட்ட மார்ட்டின்ஸ் கூறுகிறார். ஜூலை 2005ல் என்சலாடஸின் பரப்பில் இருந்து கசினி 173 கிலோமீட்டர் உயரத்தில் பறந்தபோது அங்கு குறிப்பிடத்தக்க அளவு நீராவி இருப்பது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.

நீருள்ள நிலவு

நிலவின் தென் துருவப்பகுதியில் அதன் ஒரு பகுதி மற்றொரு பகுதியில் இருந்து இடம்பெயர்ந்ததால் ஏற்பட்ட விரிசலால் உருவான நிலவியல் பிழைக்கோடு (Geological fault line) பகுதியில் இருந்து மிகப்பெரிய வெந்நீர் ஊற்றுகள் ஊற்றெடுத்து வந்தன. சூரிய குடும்பத்தில் பூமியை தவிர நீர்ம நிலையில் தண்ணீர் உள்ள ஒரே இடம் என்சலாடஸ் நிலவு மட்டுமே என்பது இதனால் உறுதி செய்யப்பட்டுள்ளது.

இதற்கு மில்லியன் கணக்கான டாலர்கள் செலவாகும். ஐரோப்பிய விண்வெளி விஞ்ஞானிகள் மற்றும் பொறியியலாளர்களின் கடின உழைப்பும், தீவிர முயற்சியும் கலனின் வெற்றிகரமான ஏவுதலை நிர்ணயிக்கும் என்று நம்பப்படுகிறது. இந்நிலவை ஆராய கலனை அனுப்பும் முயற்சிகள் துரிதமாக நடைபெறுகிறது.

மற்ற நிலவுகளில் உயிர் வாழ்க்கை

டைட்டன்: டைட்டன் சனியின் நிலவுகளில் ஒன்று. சூரிய குடும்பத்தில் மிகப்பெரியது. இங்கு ஆதி உயிரினங்கள் உயிர் வாழ உதவும் ஏரிகள், ஹைடிரோகார்பன் கடல்கள், ஆற்று வழிகள், மிக நீண்ட தொலைவு செல்லும் குன்றுகள் போன்றவை உள்ளன. இங்கு மிகக்கடும் குளிர் நிலவுகிறது.

செவ்வாய்: பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் இந்த செங்கோள் வெதுவெதுப்புடன் நீர் நிறைந்த உலகமாக இருந்தது. உயிர் தோன்ற உகந்த சூழ்நிலை நிலவியது. ஆனால் பின்பு இது தன் காந்தப்புலம், நீர் மற்றும் வளிமண்டலத்தை இழந்தது. அதி தீவிர புற ஊதாக்கதிரியக்கத்தால் பாதிக்கப்பட்டது. இதனால் இங்கு உயிரினங்கள் வாழ இயலாத சூழ்நிலை ஏற்பட்டுள்ளது. என்றாலும் நுண்ணுயிரி இனங்கள் நிலப்பரப்பிற்கு அடியில் வாழ்ந்திருக்கலாம் என்று நம்பப்படுகிறது.

யூரோப்பா: வியாழனின் நிலவுகளில் முதண்மையான நிலவு இது. பனியால் முழுமையாக மூடப்பட்டுள்ளது. சூரிய குடும்பத்தில் காணப்படும் திடப்பொருட்களில் மிக மிருதுவான பரப்பு உடையது. இதன் தரைப்பரப்பின் அடிப்பகுதியில் நீர் நிறைந்த கடல் காணப்படுகிறது. இங்கு பாக்டீரியா போன்ற ஆதிகால நில வாழ் உயிரினங்கள் வாழ்ந்திருக்கலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர்.

நாளை ஒரு நாள் மனிதன் சென்று குடியேறும் இடமாக என்சலாடஸ் மாறும் என்று ஆய்வாளர்கள் உறுதியாக நம்புகின்றனர்.

மேற்கோள்: https://www.theguardian.com/science/article/2024/jun/15/is-there-life-on-one-of-saturns-moons-scientists-plan-a-mission-to-find-out?

- சிதம்பரம் இரவிச்சந்திரன்

விவரங்கள்

சிதம்பரம் இரவிச்சந்திரன்

பிரிவு: விண்வெளி

வெளியிடப்பட்டது: 09 செப்டம்பர் 2024

• அறிவியல்

1969 ஜூலை 16. அப்போலோ11 திட்டத்தின்கீழ் விண்வெளி வீரர்கள் நீல் ஆம்ஸ்ட்ராங் மற்றும் பஸ் ஆல்டிரின் ஆகியோர் முதல்முறையாக நிலவில் கால் பதித்து அதன் தரையில் நடந்த நிகழ்வை மனித குலம் வியப்புடன் பார்த்தது. அன்று நடந்த விண்வெளிப் போட்டியில் மொத்த உள்நாட்டு உற்பத்தியில் 4 சதவிகிதத்தை நாசா இதற்காக செலவிட்டது. ஆனால் அப்போலோ11 வெற்றிக்கு முன் நிலவுக்கு மனிதரை அனுப்பும் முயற்சியில் அந்நிறுவனம் தோல்வி மேல் தோல்வி கண்டது.

ஐம்பதாண்டுகளுக்கு முன்பும் இப்போதும்

ஐம்பதாண்டுகளுக்கு முன்பிருந்ததைவிட நிலவுக்கு நேரடியாகச் செல்வதும் தரையிறங்குவதும் இப்போது ஏன் கடினமாக உள்ளது என்பதற்கான சான்றுகளை இதுவரை நடந்துள்ள நிலவுத்திட்டங்களின் தகவல்கள் அளிக்கின்றன. சமீபத்தில் கேப் கெனாப்ரல் ஏவுதளத்தில் இருந்து வல்கன் செண்ட்டா ஏவுவாகனம் (Vulcan Centaur rocket) அதிகாலை இருளைக் கிழித்துக் கொண்டு பெரக்ரீன் (Peregrine) கலனை துல்லியமான பாதையில் செலுத்தியது. இது அதன் கன்னிப் பயணம்.

ஆரம்ப நொடிகளில் இந்த வெற்றி ஏவுதலுக்கு பொறுப்பான United Launch Alliance நிறுவனத்தின் தலைமை அலுவலர் டோரி புருனோ (Tory Bruno) குழுவினரிடையில் மகிழ்ச்சியை ஏற்படுத்தியது. ஆனால் சிறிது நேரத்தில் கலனை உருவாக்கிய அஸ்ட்ரோபாட்டிக் (Astrobotic) நிறுவனம் என்ஜினில் எரிபொருள் கசிவதைக் கண்டுபிடித்ததால் கலன் நிலவில் தரையிறங்குவதற்கான வாய்ப்புகள் சுழியமாயின.இருபதாம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதி ராக்கெட் விஞ்ஞானமே இருபத்தியொன்றாம் நூற்றாண்டின் பயணங்களுக்கான அடிப்படையாக இன்றும் உள்ளது. பெரக்ரீன் தோல்விக்கு முன்பு தானியங்கி ஊர்திகளை நிலவுக்கு அனுப்பிய சீனா, இந்தியா, அறுபதாண்டுகளுக்கு முன்பு லூனா9 கலனை வெற்றிகரமாக நிலவில் மென்மையாக தரையிறக்கிய ரஷ்யாவின் 2023 லூனா25, இஸ்ரேலின் பெரிஷீட் (Beresheet), 2023 ஜப்பானின் இஸ்பேஸ் (Ispace போன்ற தனியார் நிறுவனங்கள் மேற்கொண்ட நிலவுப் பயணங்களும் தோல்வியிலேயே முடிந்தன.

“அதிக எடையுடன் இருந்தால் கலன் வெகுதூரம் விண்ணில் பறந்து செல்ல முடியாது. திட்டத்தின் பாதுகாப்பை இது குலைக்கிறது. கலிலியோ தகவல் தொடர்பு செயற்கைக்கோள் வரிசை போன்ற ஒரு சில அரிய கலன்கள் தவிர பெருவாரியாக உற்பத்தி செய்யப்படாத மற்றவை ஒரே வடிவமைப்புடன் அடிப்படையில் ஒரே மாதிரியான பரிசோதனை முறைகளுடன் தயாரிக்கப்படுகின்றன. விண்வெளியில் நிலைநிறுத்தப்பட்ட பிறகு அவை தானியங்கி முறையில் செயல்படுகின்றன. காரில் பழுது ஏற்பட்டால் நம்மால் அதை சரி செய்துவிட முடியும். ஆனால் விண்வெளியில் இந்த வாய்ப்பு இல்லை” என்று ஐரோப்பிய விண்வெளி முகமையின் முன்னாள் இயக்குனர் ஜெனரல் ஜேன் வெர்னர் (Jan Wörner) கூறுகிறார்.

“விண்வெளி என்பது வித்தியாசமான தளம். நிலவு அதற்கென்று சொந்தமாக பிரச்சனைகளைக் கொண்டுள்ளது. அங்கு பூமியில் இருப்பது போல ஆறில் ஒரு பங்கு வலிமையான ஈர்ப்பு விசை உள்ளது. ஆனால் அதற்கு வளிமண்டலம் இல்லை. குறிப்பிட்ட இலக்கை அடைந்து பாராசூட்டைப் பயன்படுத்தி செவ்வாயில் தரையிறங்குவது போல இல்லாமல் நிலவில் கலன்கள் தரையிறங்க அவற்றின் என்ஜின்களையே அவை முழுமையாக நம்பியுள்ளன. ஒற்றை என்ஜினுடன் சிறிய கலன்கள் நிலவிற்கு அனுப்பப்படும்போது அவற்றின் வேகம் கட்டுப்படுத்தக் கூடியதாக இருக்க வேண்டும். என்ஜினில் எரிபொருளை வழங்குவதை ஒழுங்குபடுத்தும் வால்வு உந்துவிசையை அதிகப்படுத்தும் அல்லது குறைக்கும் திறனுள்ளதாக வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். வழக்கமான முறையில் என்ஜின் எரியூட்டப்படும்போது நிலையான உந்துவிசையைக் கொடுக்கிறது” என்று ஐரோப்பிய விண்வெளி முகமையின் நிலவு ஆய்விற்கான குழுவின் தலைவர் நீக்கோ டெட்மேன் (Nico Dettmann) கூறுகிறார்.

இயக்கத்தின்போது உந்துவிசையை மாற்றுவது சிக்கல் நிறைந்தது. முதல் நிலவுப் பயணம் 60களில் நிகழ்ந்தது. ஆனால் மனிதன் செல்வதற்கு நிலவு என்பது இன்றும் கடினமான ஒரு இடமாக உள்ளது. இது ஏன் என்பது இன்றும் ஒரு புரியாத புதிர்.

அப்போலோ பயணங்களுக்குப் பிறகு நிலவில் தரையிறங்கும் கலன்களின் புகழ் மங்கத் தொடங்கின. 1976ல் சோவியத்தின் லூனா 24 திட்டத்திற்குப் பிறகு 2013ல் சீனாவின் சாங்3 (Chang’e 3) கலன் நிலவில் மென்மையாகத் தரையிறங்கியது. தரை இறங்கும் கருவிகள் பல பத்தாண்டுகளாக உற்பத்தி செய்யப்படவில்லை. மற்றவர்களிடம் இருந்து இதற்கான தொழில்நுட்பத்தை சுலபமாகக் கற்க முடியாது. பரிசோதனைகள் முக்கியமானவை.

ஏவுவாகனங்கள் திடீர் மாற்றங்களுக்கு உள்ளாகக் கூடியவை. அந்நிலையில் விண்கலன்களால் சுயமாக செயல்பட முடியாது. ஆற்றல், உந்துவிசை, வழியறியும் திறன், தகவல் பரிமாற்றம் மற்றும் கருவிகளின் செயல்திறன் மற்றும் ஆய்வுக்கலன்களின் ஆரோக்கிய நிலை போன்றவை ஒரு ஏவுதல் நிகழ்வின் வெற்றியை நிர்ணயிக்கும் முக்கிய அம்சங்கள். என்றாலும் நிலவில் தரையிறங்குவதை உறுதியாக வெற்றி பெறச் செய்யும் தொழில்நுட்பம் எதுவும் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை.

மற்ற விண்வெளி செயல்முறைகளைக் காட்டிலும் ஒரு நிலவுப் பயணத்தின் வெற்றிகரமான தரையிறங்கும் நிகழ்வைத் துல்லியமாக தரப்படுத்தி மதிப்பிடுவது கடினம். விண்வெளிப் போட்டி நடந்த காலத்தில் நாசா 25 பில்லியன் டாலர்களை அப்போலோ திட்டங்களுக்காக செலவிட்டது. நிலவை அடையும் முன்பு வரை அதன் பல முயற்சிகளும் தோல்வியைத் தழுவின.

ஆனால் இன்று நிலவுப் பயணங்களில் விண்கலன்களின் வடிவமைப்பு, கட்டமைப்பு, பரிசோதனைகள் போன்ற பல பிரிவுகளில் நாசாவிற்கு எழுபதாண்டு அனுபவம் உள்ளது. வணிகரீதியில் நிலவிற்கான பணிச்சுமை சேவைகள் திட்டத்தின் (Commercial Payloads Services Scheme CLPS) என்ற புதிய திட்டத்தின் கீழ் நாசா தன் செலவைக் குறைத்து கருவிகளை தயாரித்து நிலவிற்கு அனுப்ப அஸ்ட்ரொபாட்டிக், ஹூஸ்ட்டனில் செயல்படும் Intuitive Machines போன்ற தனியார் நிறுவனங்களுடன் ஒப்பந்தங்கள் செய்து கொண்டுள்ளது.

“இந்த தனியார் நிறுவனங்கள் புதியவை. அனுபவமற்றவை. இதனால் இவற்றின் ஆரம்பகால பயணங்கள் தோல்வியில் முடியும் வாய்ப்புகள் அதிகம். ஆனால் இவை தோல்வி தரும் அனுபவங்களில் இருந்து பாடம் கற்கின்றன. அதனால் முதலில் ஏற்படும் ஒரு சில தோல்விகள் காலப்போக்கில் வெற்றிகளைத் தரும்” என்று லண்டன் இம்பீரியல் கல்லூரி ஆய்வு நிபுணர் டாக்டர் ஜாஷ்வா ரஸரா (Dr Joshua Rasera) கூறுகிறார்.

இந்த வெற்றிகள் நாளை நிலவுப் பயணங்களை சுலபமாக்கும். அப்போது அண்டவெளிக்கு செல்லும் வழியில் மனிதன் ஓய்வெடுத்துத் தங்கிச் செல்லும் இன்ப இடமாக நிலவு மாறும்.

மேற்கோள்: https://www.theguardian.com/science/2024/jan/12/why-landing-on-the-moon-is-proving-more-difficult-today-than-50-years-ago?

- சிதம்பரம் இரவிச்சந்திரன்