செயற்கைக்கோள் ஏவும்போது பூமியின் ஈர்ப்பு விசையால் ஈர்க்கப்படாதா?

 

இத்தொடரில் மிக முக்கியமான பகுதியாக இந்தப்பகுதியை கருதலாம், ஏனெனில் பூமியின் அளவோடு ஒப்பிடுகையில் மிக மிகச்சிறிய செயற்கைக்கோள் எப்படி பூமியை சுற்றிவருகிறது, அதுவும் சரியாக 24 மணி நேரத்தில் ?

வாருங்கள் பார்ப்போம்

புவியின் ஓரிடத்தை எப்போதும் ஒரே தூரத்தில் இருந்து கண்ணுறும் நிலைப்படுத்தப்பட்ட செயற்கைக் கோள்களின் பயன்பாடு மிக அதிகமாகும். இவற்றை geosynchronous satellite என்று ஆங்கிலத்தில் அழைக்கின்றனர். இவை எவ்வாறு நிலைநிறுத்தப்படுகின்றன என்று காண்போம்.

ரோலர் கோஸ்டர் எனப்படும் ராட்சஸ ராட்டினங்களைப் பார்த்திருப்போம். அவற்றில் சில சமயங்களில் தலைகீழாகச் சென்றாலும் கீழே விழாமல் நம்மை நிலை நிறுத்துவது எது? ஒரு வாளியில் பாதியளவு நீரை நிரப்பி அதைக் கையில் பிடித்துக் கொண்டு செங்குத்தாகச் சுழற்றினாலும் அதிலிருந்து நீர் கீழே விழாமல் இருப்பது ஏன்? மிதிவண்டியில் திரும்பும் போது வண்டி ஓரளவுக்குச் சாய்ந்தாலும் கீழே விழாமல் இருப்பது ஏன்?

புவியின் மையத்தை நோக்கி நம்மை ஈர்க்கும் ஈர்ப்பு விசையை எதிர்த்து நம்மைச் செயல்படச் செய்வது எது? ஒன்று நாம் செல்லும் வேகம். இரண்டு அந்த வேகமும் ஈர்ப்பு விசையும் சேர்ந்து பாதையை ஒரு மையத்தை நோக்கியே சுழற்றும் Centripetal force எனப்படும் மையச் சுழல் விசை.

இதில் முக்கியமான அறிவியல் பண்பு ஒன்றை நாம் அறிந்து கொள்ள வேண்டும். ஈர்ப்பு விசையின் காரணமாக வேகம் எப்போதும் குறைந்து கொண்டே இருக்கும். அவ்வாறு வேகம் குறைந்து விட்டால் பொருள் புவியால் ஈர்க்கப்பட்டு கீழே விழுந்து விடும். அவ்வாறு விழாமல் இருக்க நாம் பொருளை ஒரே வேகத்தில் பயணிக்க‌ச் செய்ய வேண்டும். அவ்வாறு பயணிப்ப‌தற்குத் தேவை நிலையான முடுக்கமாகும். இம்முடுக்கவிசையே மையச்சுழல்விசையாகும். இதனால் சுழலும் வேகம் ஒரே போல் மாறிலியாக இருப்பதால் பொருள் மையத்தை நோக்கிச் சுழன்ற வண்ணம் இருக்கும். ஆக, சுழலும் வேகம் (speed) நிலையானாலும், திசைவேகம் (velocity) மற்றும் முடுக்கவீதம் (acceleration) மாறிக் கொண்டிருக்கும் என்பதை உணரலாம். வேகத்தை அதிகரித்து விட்டால் பொருள் மையத்தை நோக்கிச் சுழலாமல் விலகி விடும்!

ஆக, ஒரு பொருள் இன்னொரு பொருளை மையமாகக் கொண்டு சுற்றிச் சுழல்வதை, இவ்விரு பொருட்களின் நிறை, அதனால் இவ்விரண்டு பொருட்களுக்கிடையே ஏற்படும் ஈர்ப்பு, பொருட்கள் சுழலும் வேகம், மற்றும் இவ்விரு பொருட்களிடையே இருக்கும் தூரம் ஆகியவை நிர்ணயிக்கின்றன என்று கொள்ளலாம்.

1892ல் பிறந்து 1929ல் தமது 37ம் வயதில் நிமோனியா காய்ச்சலால் வியன்னாவில் இறந்த Herman Potočnik என்னும் அறிவியலாளர் தாம் இறப்பதற்கு ஓராண்டுக்கு முன்னதாக “செயற்கைக் கோள்கள் உலகளாவிய வானொலி மையமாகச் செயல்படமுடியுமா?” என்ற ஆய்வு மேற்கொண்டதால் கண்டறிந்த விஷயம் இது என்பது ஆச்சரியமளிக்கின்றது. 1940லேயே ஆர்தர் சி. கிளார்க் இது எதிர்காலத்தில் தொலைதொடர்புக்கும், வானிலை ஆராய்ச்சிக்கும் பெரிதும் உபயோகமாக இருக்கும் என்று கணித்தார்!

புவியின் நிறை மிக அதிகமாக இருப்பதாலும், என்னதான் பெரிய செயற்கைக் கோள் செய்தாலும் அதை புவியின் அளவோடு ஒப்பிடும் போது இம்மியளவுக்கும் குறைவாகவே இருக்கும் என்பதாலும், ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில், ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்திலிருந்து மட்டுமே செயற்கைக் கோள்களை நிலைநிறுத்த இயலும் என்று கண்டறிந்தார்கள் அறிஞர் பெருமக்கள்.

அந்தத் தூரம் தான் ஆச்சரியப்படத்தக்க வகையில் புவியின் ஓரிடத்தையே எப்போதும் பார்த்துக் கொண்டே இருக்கச் செய்யும் நிலைச் செயற்கைக் கோள்கள் இப்போது சுற்றிக் கொண்டிருக்கும் தூரமான 35786 கி.மீ. ஆகும். இச்செயற்கைக் கோள்கள் சுழலும் வேகம் விநாடிக்கு 3.0746 கி.மீ. ஆகும். அதாவது மணிக்கு 11068 கி.மீ.! இந்த வேகத்தில் சுழன்றால் தான் இந்தச் செயற்கைக் கோள்களால் புவியை விட்டு விலகாமல், புவியை நோக்கி விழுந்தும் விடாமல், மிகச் சரியாக 23.934461223 மணி நேரத்தில் புவியைச் சுற்றி வர முடியும்!

இரத்தினகிரி சுப்பையா

இந்த கட்டுரையைப் பற்றி உங்கள் கருத்துகளை பதிவு செய்யவும்


Tags: geosynchronous satellite, Herman Potočnik, இரத்தினகிரி சுப்பையா, சுழலும் வேகம் (speed), செயற்கைக் கோள்களை, செயற்கைக் கோள்கள், திசைவேகம் (velocity), தொலைதொடர்புக்கும், நிலைநிறுத்த, நிலையானாலும், முடுக்கவீதம் (acceleration), வானிலை ஆராய்ச்சிக்கும்
-=-