பூமத்திய ரேகைக்கு அருகே

பூமத்திய ரேகைக்கு அருகே ராக்கெட் ஏவுதளங்கள் அமைக்கப்படுவது ஏன்?

பொது அறிவு கேள்வி இது

பதில் உங்களுக்கு தெரியுமா ?

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

பூமத்திய ரேகைக்கு அருகே தான் ராக்கெட் ஏவுதளங்கள் அமைக்கப் படுகின்றது

ராக்கெட் எங்கிருந்து ஏவினாலும் அது மேல் நோக்கித் தானே செல்கின்றது

அப்படியானால் இந்த முறையை பின்பற்றுவது ஏன் ?

J R .இம்தாதி

வாகனங்களில் இரண்டு வித வேக மானிகளை பார்த்திருப்பீர்கள். ஓன்று TACHO METER அது  RPMஐ  அளக்கிறது.  மற்றொன்று SPEEDO METER அது  km/hr ஐ அளக்கிறது. RPM என்பது எஞ்சின் ஒரு நிமிடத்தில் எத்தனை சுற்றுக்கள் சுற்றுகிறது என்பதை காட்டும். km/hr என்பது ஒரு மணி நேரத்தில் வாகனம் எவ்வளவு கிலோ மீட்டர் தூரத்தை கடக்கும் என்பதை காட்டும். இரண்டுமே வேகங்கள் தான் முதலில் உள்ளது கோணத் திசைவேகம் angular velocity இரண்டாவது சொல்லப்பட்டது நேரியல் திசைவேகம் linear velocity.

சுற்றிக்கொண்டிருக்கும் ஒரு பொருளை மணிக்கு எதனை கிலோமீட்டர் வேகத்தில் சுழல்கிறது என்று சொல்ல முடியாது. ஒரு நிமிடத்தில் எத்தனை சுற்று அல்லது ஒரு மணிநேரத்தில் எத்தனை சுற்று என்றே கூட இயலும். நிலத்தில் நேராக ஓடிக்கொண்டிருக்கும் ஒரு பொருளை மணிக்கு எத்தனை சுற்று என்று அளக்க இயலாது. மணிக்கு எத்தனை கிலோமீட்டர் என்றே அளக்க இயலும்.

பூமி சுழலும் வேகம் நமக்கு எல்லோருக்கும் தெரியும். ஒரு நாளுக்கு ஒரு சுற்று. ஆங்கிலத்தில் 1RPD (one revolution per day) or 1/1440 RPM. இது பூமியின் கோணத்திசை வேகம். இது பூமியின் எல்லா பகுதிகளிலும் சமமானதாகவே இருக்கும்.

பூமியின் நேரியல் திசை வேகம் இடத்திற்கு இடம் மாறுபடும். பூமியின் அச்சான துருவப்பகுதிகளில் அதன் வேகம் குறைவாக இருக்கும். பூமத்திய ரேகை பகுதிகளில் பூமி அதன் உச்சகட்ட நேரியல் திசை வேகத்தில் நகரும். பூமத்திய ரேகை பகுதியில் பூமியின் நேரியல் திசை வேகம் மணிக்கு 1670 கிமீ. துருவத்திற்கும் மத்திய ரேகை பகுதிக்கும் நடுவிலிருக்கும் பகுதியின் திசை வேகம் மணிக்கு மணிக்கு 1180 கிமீ.

நாம் பூமியில் இருப்பதால் பூமியோடு சேர்ந்து நாமும் சுற்றிக்கொண்டிருக்கிறோம். பூமத்திய பகுதியில் சும்மா நிலையாக இருக்கும் ஒவ்வொரு பொருளும் 1670km வேகத்தில் சுற்றிக்கொண்டுதான் இருக்கிறது. பூமி நம்மை அதனோடு ஈர்த்து வைத்திருப்பதால் நமக்கு இந்த வேக வித்தியாசம் எல்லாம் இல்லை. பூமத்திய ரேகை பகுதியில் லிட்டருக்கு 10 கிலோமீட்டர் கொடுக்கும் கார் அதே மாதிரியான ரோட்டில் துருவப்பகுதியிலும் லிட்டருக்கு 10கிமீதான் கொடுக்கும். பூமத்திய பகுதியில் பறக்கும் விமானம் ஒரு லிட்டர் எரிபொருளுக்கு என்ன வேகத்தை கொடுக்குமோ அதே விமானம் அதே எரிபொருளுக்கு அதே வேகத்தை தான் துருவபகுதியிலும் கொடுக்கும். பூமியின் ஈர்ப்பு விசையும் அதன் காற்று மண்டலமும் காரணமாக நமக்கு இந்த வேக வித்தியாசம் எல்லாம் இல்லை.

பூமி மேற்கிலிருந்து கிழக்காக சுற்றுகிறது. இந்தியாவிலிருந்து மேற்கே இருக்கும் அமெரிக்காவுக்கு நீங்கள் விமானத்தில் போவதற்கும் வருவதற்கும் சமமான நேரம்தான் ஆகிறது. பூமி சுற்றும் திசையின் எதிர் திசையில் பயணிப்பதால் நாம் அமெரிக்காவிற்கு சீக்கிரம் சென்று விடுவதில்லை. பூயின் அதே திசையில் பயணிப்பதால் நாம் இந்தியாவிற்கு மிக தாமதமாக வந்து சேர்வதும் இல்லை. இதற்கு காரணம் பூமி காற்று மண்டலத்தையும் சேர்த்து பிடித்து தான் சுழல்கிறது. இதன் காரமணாக தான் 1670 கிமீ வேகத்தில் சுழலும் பூமியில் பறவைகள் மோதுவதில்லை. வழிமாறி சென்று விடுவதுமில்லை.

மேலே உள்ள விளக்கம் காற்று மண்டலத்தில் பறக்கும் எந்த பொருளின் வேகத்தையும் பூமியின் வேகம் பாதிப்பதில்லை. அவற்றின் வேகத்தை பூமி குறைப்பதும் இல்லை கூட்டுவதும் இல்லை. இவை பூமத்திய பகுதிக்கும் துருவப்பகுதிக்கும் பொருந்தும்.

மேலும் புவி ஈர்ப்பு விசை பூமியின்பரப்பில் சராசரியாக சமமாகவே உள்ளது. பூமத்திய பகுதியில் குறைவாகவோ துருவபகுதியில் அதிகமாவோ இல்லை.

இனி ராக்கெட்டுக்கு வருவோம். பூமியின் எந்த பகுதியிலிருந்து ஏவினாலும் பூமியின் காற்றுமண்டல எல்லை வரை பயணிக்க தேவைப்படும் எரிபொருள் ஒரே அளவானதே. ஒரு பொருள் பறக்க வேண்டுமெனில் அது பூமியின் ஈர்ப்பு சக்தியை விட அதிக சக்தியில் வீசப்பட வேண்டும். பூமியின் ஈர்ப்பு சக்தி எல்லா இடத்திலும் சமமாக இருப்பதால் பூமியின் எங்கிருந்து ராக்கட் ஏவினாலும் ஒரே எரிபொருள் செலவுதான் ஆகும்.

பூமத்திய ரேகைக்கு அருகே தான் ராக்கெட் ஏவுதளங்கள் அமைக்கப் படுகின்றன என்பது தவறான தகவலாகும்.

NUMBER OF ORBITAL LAUNCHES BY SITE
COUNTRY	LAUNCH SITE	LATITUDE	LONGITUDE	1957-85	1986-90	1991-95	TOTAL
CIS/USSR	Plesetsk	62.8 °N	40.1 °E	1056	243	127	1426
CIS/USSR	Baikonur/Tyuratam	45.6 °N	63.4 °E	693	181	113	987
CIS/USSR	Kapustin Yar	48.4 °N	45.8 °E	82	1	0	83
CIS/USSR	Svobodny	51.4 °N	128.3 °E	0	0	0	0
USA	Cape Canaveral/KSC	28.5 °N	81.0 °W	370	49	98	517
USA	Vandenberg AFB	34.4 °N	120.35 °W	467	20	20	507
USA	Wallops Island	37.8 °N	75.5 °W	19	0	0	19
USA	Edwards AFB	35 °N	118 °W	0	1	4	5
France	Kourou	5.2 °N	52.8 °W	18	23	39	80
France	Hammaguir	31.0 °N	8.0 °W	4	0	0	4
Japan	Tanegashima	30.4 °N	131.0 °E	13	9	5	27
Japan	Kagoshima	31.2 °N	131.1 °E	16	3	3	22
China	Jiuquan	40.6 °N	99.9 °E	13	5	4	22
China	Xichang	28.25 °N	102.0 °E	2	6	9	17
China	Taiyuan/Wuzhai	37.5 °N	112.6 °E	0	2	0	2
Italy	San Marco platform	2.9 °S	40.3 °E	8	1	0	9
India	Sriharikota (SHAR)	13.9 °N	80.4 °E	3	0	3	6
Israel	Palmachim/Yavne	31.5 °N	34.5 °E	0	2	1	3
Australia	Woomera	31.1 °S	136.8 °E	2	0	0	2
Brazil	Alcantara	2.3 °S	44.4 °W	0	0	0	0
Spain	Torrejon AB	40.5 °N	3.5 °W	0	0	0	0
		Total Launches		2766	546	426	3738

பூமத்திய ரேகை பகுதியில் இருக்கும் ஏவு தளங்களை விட அவற்றிலிருந்து வெகு தூரத்தில் அமைக்கப்பட்ட எவுதளங்களே எண்ணிக்கையில் மிக அதிகம். உலகில் உள்ள ஏவுதளங்கள் மேலே காட்டப்பட்டுள்ளது.

ஆனால் பூமத்திய ரேகை ஏவுதளங்கள் அமைக்கப்டுவதில் ஒரு நோக்கம் உள்ளது. அதில் ஒரு நன்மையையும் உள்ளது. அதுதான் யாசீன் இம்தாதியின் கேள்வியின் பொருள். அனால் அதை எல்லா ராக்கெட் ஏவுதளங்களுக்கும் பொதுவாக கூறிவிட முடியாது.

காற்று மண்டலத்தை தாண்டியும் பூமியின் ஈர்ப்பு சக்தி பரவி உள்ளது. பூமியின் ஈர்ப்பு சக்தியால் தான் சந்திரன் பூமியை சுற்றி வலம் வருகிறது. நாம் பூமியில் இருந்து ஏவும் செயற்கை கோள்களும் இதனால்தான் பூமியை சுற்றுகின்றன. அப்படியானால் இவை ஏன் பூமியில் மோதுவதில்லை என நீங்கள் கேட்கலாம். இவைகள் சுற்றிக்கொண்டிருபதால் பூமியில் மோதுவதில்லை. இவைகள் சுற்றும் வேகமே இவற்றை பூமியின் ஈர்ப்பு விசையிலிருந்து பாதுகாக்கிறது. பூமியின் மிக அருகாமையிலுள்ள சுற்று வட்டப்பாதையில் சுழலும் செயற்கை கோள் மிக வேகமாக பூமியை சுற்ற வேண்டும் இல்லையேல் பூமியில் மோதி விடும். பூமியிலிருந்து வெகு தொலைவில் சுற்றும் கோள்கள் மெதுவாக சுற்றினால் போதுமானது. சந்திரன் மிக தொலைவில் இருப்பதால் அது மாதத்திற்கு ஒரு முறை பூமியை சுற்றினால் போதுமானது.

கோள்கள் பூமியை சுற்றும் வட்டப்பாதையை பல வகைகளாக பிரிக்கலாம். நமது தலைப்பு தேவையான இரண்டை மட்டும் விளக்குகிறேன். பூமியை மையமாக கொண்டு சுற்றும் கோள்களை அவற்றின் சுற்று வட்டப்பதையின் சாய்வை பொருது இரண்டாக பிரிக்கலாம்.

1. Equatorial orbit. பூமத்திய ரேகைக்கு மேலே சுற்றும் கோள்கள். இவை சரியாக பூமத்திய ரேகைக்கு மேலே சுற்றுபவை. பூமிக்கே மேலே சுற்றும் 2456 செயற்கை கோள்களில் அதிகப்படியானவை பூமத்தியரேகைக்கு மேலேதான் சுற்றுகின்றன. அதிகப்படியான gps மற்றும் தகவல் தொடர்பு செயற்கை கோள்கள் இவற்றை சார்ந்தவை.

2. Polar orbit. துருவ வட்டப்பாதை. இவை மேலே சொன்ன வட்டப்பதைக்கு குறுக்கு திசையில் அதாவது 90டிகிரி சாய்வாக சுற்றுபவை. இவை துருவப்பகுதி நாடுகளால் (உதா, ரஷ்யா, நார்வே, ஜப்பான், ) செலுதப்படுபவை. இவை துருவப்பகுதிகளை கண்காணிக்க மிகவும் உதவும்.

மேலுள்ள இரண்டு வட்டப்பதைகளுகும் அவற்றிற்கே உள்ள நன்மைகள் உள்ளன. முதல் வட்டப்பாதையில் உள்ள செயற்கைகோளை ஏவுவதற்கு பூமத்திய ரேகையில் அமைக்கப்பட்ட ஏவுதளமே சிறந்தது. நேரடியாக ஏவினால் இவை அந்த வட்டப்பாதையில் சென்று விடும். வேறு பகுதிகளில் இருந்து ஏவினால் இவற்றை பூமத்திய வட்டப்பாதைக்கு கொண்டு வர அதிக எரிபொருள் தேவைப்படும்.

மேலும் காற்று மண்டலத்தில் இருக்கும் வரை பூமியின் நேரியல் திசை வேகம் ராக்கெட்டின் வேகத்தை பாதிக்காவிட்டாலும் காற்றுமண்டலத்தை தாண்டி விண்வெளியை அடைந்த உடன் ஏற்கனவே பூமியின் வேகத்தில் இருக்கும் ராக்கெட் அல்லது செயற்கை கோள் அதே வேகத்தில் மேற்கு கிழக்காக விண்வெளியில் வீசப்படும். இதனால் செயற்கை கோளை அதற்கு தேவையான வேகத்தில் சுற்றிவிட தேவைப்படும் எரிபொருள் செலவு குறைவு.

ஒரு வேகபந்து வீச்சாளரின் கையில் இருக்கும் வரை அந்த பந்தின் வேகம் 0. அவர் கையில் வைத்துக்கொண்டு ஓடி வந்து சுழற்றி வீசுகிறார். அவர் கையை சுழற்றும் பொது ஏற்படும் இயக்கா ஆற்றல் பந்தில் சேமிக்கப்பட்டு அது வீசப்படும்போது உதவுகிறது. இதே போல்தான் பூமியின் வேகத்தின் காரணமாக ஏற்படும் இயக்க ஆற்றல் kinetic energy செயற்கை கோள் அதன் வட்டப்பாதையில் சுற்றுவதற்கு உதவுகிறது.

இந்த ஒரே ஒரு காரணம் தான் பூமத்திய ஏவுதளங்கள் அமைக்கப்பட காரணம்.

போலார் ஆர்பிட் Polar Orbit அதாவது துருவ வட்டப்பாதைக்கு ஏவப்படும் ராக்கெட்டை பூமத்திய பகுதியிலிருந்து ஏவுவதால் எந்த நன்மையும் இல்லை.