உலகப் புகழ்பெற்ற அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகள் - விண்வெளி (Space)

விண்வெளியின் புதிர்களை அறிவதில் மனித குலத்துக்கு எப்போதுமே ஆர்வம் இருந்து வந்துள்ளது. சுமார் 1825 ஆண்டுகட்கு முன்பு "உண்மை வரலாறுகள் (True Histories)" என்ற தலைப்பில் லூசியான் என்ற கிரேக்க நையாண்டி எழுத்தாளர் ஒரு கற்பனை நூலை எழுதினார். அக்காலத்தில் நிலவி வந்த குற்றங்குறைகளின் அடிப்படையில் முழுக்க முழுக்கப் பொய்யும் கற்பனையும் கலந்த நூலாக அது விளங்கியது. கதிரவனுக்கும், நிலவுக்கும் சென்று பயணம் செய்யும் கற்பனைக் கதை அது.

அடுத்து வந்த பல நூற்றாண்டுகளில், விண்வெளி பற்றிக் குறிப்பிடத் தகுந்த நூல் எதுவும் வெளி வரவில்லை. இருப்பினும், நிலவைப் பற்றியும், விண்மீன்களைப் பற்றியும், அவற்றின் புதிர்களைப் பற்றியும் விளங்கிக் கொள்ள மக்கள் முயன்றே வந்துள்ளனர்.

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 தொலைநோக்கியைக் 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 விண்வெளிப் பயணம் 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 கூடும் எனக் குறிப்பிட்டார். முதலாவது வழியில், தெய்வீக சக்தி ஒன்று மனிதனை நிலவுக்கு அழைத்துச் செல்லக் கூடும். இரண்டாவது, ஆற்றல் மிக்க மிகப் பெரிய பறவைகள் துணையுடன் நிலவுக்குப் பயணம் மேற்கொள்ள முடியும். அடுத்ததாக மிகப் பெரிய இறக்கைகளைக் கட்டிக் கொண்டு மனிதனே 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 கொண்டே போகும் என்பதை அவர் நிரூபித்தார். மேலும் அண்டத்தில் உள்ள அனைத்துப் பொருட்களும், விண்மீன்கள் முதற்கொண்டு சின்னஞ் சிறு துகள்கள் வரை 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 தயாரிக்கும் முயற்சியைக் 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-ல் உருவாக்கினர். முன்பு சொல்லப்பட்ட இரஷ்ய விஞ்ஞானியும் திரவ எரிபொருளைப் பற்றிக் கூறி இருந்தார். ஆயினும் அப்போது அவர் கருத்துக்கு அவ்வளவாக முக்கியத்துவம் தரப்படவில்லை.ஏவுகணை வடிவமைப்பில் அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த ராபர்ட் கோடர்ட் என்பவரும் முக்கிய பங்காற்றினார். 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 அந்த ஏவுகணை அதிக உயரம் செல்லவில்லை. எனினும் 1929-ல் மேலும் ஒரு ஏவுகணை அவரால் செலுத்தப்பட்டது. அது சுமார் 90 அடி உயரம் விண்ணில் சென்று, கட்டுப்பாடு குறைவு காரணமாகத் தரையில் விழுந்துவிட்டது. சுழலாழிக் கருவியைப் (gyroscope) பயன் படுத்தி இந்தப் பிரச்சினையையும் கோடர்ட் தீர்த்து வைத்தார். சுழலாழிக் கருவி என்பது விரைந்து சுழலும் ஒரு சக்கரம்; இச்சக்கரத்தின் அச்சு ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் எளிதாகத் திரும்பக் கூடியது.

கோடர்ட் செலுத்திய இறுதி ஏவுகணை, மணிக்கு 550 கி.மீ. வேகத்தில், விண்வெளியில் சுமார் 1.25 மைல் தூரம் சென்றது. இரண்டாம் உலகப் போரின் 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 ஏவுகணைகளைப் போரில் 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 நாட்டை விட்டு 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 புகழ் பெற்ற விஞ்ஞானியாக வளர்ந்தார்.

சோவியத் யூனியன் 1957 அக்டோபர் 4ஆம் நாள் ஸ்புட்னிக்-1 என்ற செயற்கைத் துணைக்கோளை வெற்றிகரமாக விண்வெளியில் செலுத்தியது. உலகம் முழுதும் இச்செயலை மிகுந்த ஆர்வத்துடன் கவனித்தது எனலாம். 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 1969 ஜூலை 20-ல் நிலவில் சென்று இறங்கியது.

பின்னர் பல துணைக்கோள்கள் பல்வேறு நாடுகளால் விண்ணில் செலுத்தப்பட்டன. அவை புவியின் மேற்பரப்பில் அமைந்துள்ள பல்வேறு முக்கிய தகவல்களை 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) கூர்ந்து நோக்கித் 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 முதல் வகைத் 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/ஒளி பரப்பச் செய்ய முடியும். அடுத்து, சில சிறப்பு வகைத் துணைக்கோள்களைப் பயன்படுத்திப் பிற கோள்களின் விவரங்களைப் பெற இயலும்.