விண்ணில் ஒரு நண்பன்-12
இஸ்ரோ விஞ்ஞானி முனைவர் பெ.சசிக்குமார்
யற்கைக்கோள் விண்ணிற்குப் புறப்படுவதற்கு முன்பாக அதன் புகைப்படங்களைக் காண நேர்ந்தால், தங்க நிறத்திலான போர்வையைப் போர்த்திக் கொண்டிருப்பது போல் நமக்குத் தெரியும். இது உண்மையில் தங்கமா? ஏன் இந்தக் கவசம் தேவைப்படுகிறது என்பதை விரிவாகப் பார்ப்போம்.
விண்வெளியின் வெப்பநிலை 100 – கிலோ மீட்டர் உயரத்திற்கும் மேலே விண்வெளி தொடங்குகிறது. பரந்து விரிந்த அண்டத்தில் எண்ணற்ற நட்சத்திரங்கள் இருக்கின்றன. வான் பொருட்களும் இருக்கின்றன. இப்படி இருக்கும் விண்ணின் சராசரி வெப்பநிலை மைனஸ் 270 டிகிரி செல்சியஸ். நமது வீட்டில் உள்ள குளிர்சாதன பெட்டியில் நீரை பனிக்கட்டியாக மாற்றும் அமைப்பின் வெப்பநிலை மைனஸ் 4 டிகிரி செல்சியஸ் மட்டுமே என்றால் விண்ணில் எவ்வளவு வெப்பநிலை குறைவாக இருக்கிறது என்பதைச் சற்றுக் கற்பனை செய்து பாருங்கள்.
செயற்கைக்கோள் விண்ணில் வலம் வந்து கொண்டிருக்கும் பொழுது, சூரியனை பார்க்கும் பகுதியில் சூரிய வெப்பத்தால் வெப்பநிலை 150 டிகிரி செல்சியஸ் வரை செல்லும். அதே போல் சூரியனைப் பார்க்காத எதிர்த் திசையில் மைனஸ் 125 டிகிரி செல்சியஸ் வரை செல்லும். இது போன்ற அதீத வெப்ப மாறுபாடுகளில் இருந்து செயற்கைக்கோளில் பொருத்தப்பட்டுள்ள கருவிகளைக் காப்பதற்காகச் செயற்கைக்கோளின் வெப்பக் கவச மண்டலமும் அதன் வெப்பநிலை சமன்படுத்தும் மண்டலமும் முக்கியப் பொறுப்பு வகிக்கின்றன.
சூழ்நிலையும் கருவிகளின் செயல்பாடும்
நாம் எந்த ஒரு மின்சாரப் பொருட்களை வாங்கினாலும், எந்த விதமான சூழ்நிலையில் அந்தக் கருவி வேலை செய்யும் என்பதைக் குறிப்பிட்டு இருப்பார்கள். உதாரணத்திற்கு நாம் உபயோகிக்கும் கைப்பேசியைக் குளிர்சாதனைப்பெட்டியில் வைத்துவிட்டு இரண்டு நாள் கழித்து எடுத்துப் பார்த்தால், அது வேலை செய்யாது. தொலைக்காட்சிப் பெட்டிக்கு அருகில் சூடான பொருட்களை வைக்கக்கூடாது, வைத்தால் அதில் உள்ள கருவிகள் பழுதாகிவிடும் என்று குறிப்பிட்டுள்ளதையும் கவனிக்கலாம். அதனால் திறமையான வெப்ப மேலாண்மை அமைப்புகள் செயற்கைக்கோளின் நீண்ட காலச் செயல்பாடுகளை உறுதி செய்ய மிகவும் அவசியமாகும்.
செயற்கைக்கோளின் வெப்ப மேலாண்மை நான்கு முக்கியக் காரணங்களுக்காகத் தேவைப்படுகிறது.
இதில் முதலாவதாக வருவது பொருத்தப்பட்டுள்ள கருவிகள் எந்த வெப்ப நிலையில் செயல்படும் என்பதை அறிந்து அந்த வெப்ப நிலையில் அதனுடைய சுற்றுச்சூழலை உறுதி செய்வது. அதீத குளிர்அல்லது வெப்பநிலையில் கருவிகளை வேலை செய்யுமாறு வடிவமைப்பது சற்று சிரமமான காரியம். புவியில் நன்றாக இயங்கும் பல பொருட்கள் விண்வெளிக்குச் செல்லும் பொழுது இயங்காமல் போவதற்குச் சுற்றுச்சூழலின் வெப்பநிலை மாறுபாடு முக்கியக் காரணம். கணிப்பொறி பழுது இல்லாமல் இயங்க அதைக் குளிர்விக்கப்பட்ட அறையில் வைக்க வேண்டும். மருத்துவமனைக்குச் செல்லும் பொழுது நம் உடலை ஆராயும் CT மற்றும் MRI ஸ்கேன் போன்றவை குளிர்சாதன அறையில் வைக்கப்பட்டு இருப்பதும் இது போன்ற தேவைகளுக்காகத் தான்.
இரண்டாவது வெப்பநிலை மாறுபாடு ஒரு பொருளை விரிவடையவும், சுருங்கவும் செய்யும். எந்தத் தனிமம் என்பதைப் பொறுத்து, அதன் விரிவடையும் தன்மையும், சுருங்கும் தன்மையும் வேறுபடும். அதனால் வேறு வேறு பொருட்களால் செய்யப்பட்ட செயற்கைக்கோளின் பாகங்கள் வெவ்வேறு வெப்பநிலைக்குச் செல்லும் பொழுது அவற்றின் விரிவடையும், சுருங்கும் தன்மை மாறுபடும். இதனாலும் கருவிகள் பழுதடைய வாய்ப்பு இருக்கிறது.
காலில் எலும்புகள் பழுதடைந்தால் டைட்டானியம் மற்றும் உருக்கு இரும்பினால் (stainless steel) செய்யப்பட்ட பாகங்கள் உடலில் பொருத்தப்படுகின்றன. ஆனால் குளிர்ந்த மலைப் பிரதேசங்களுக்குச் செல்லும் பொழுது, வெப்ப வேறுபாட்டால் இந்த உலோகங்களால் செய்யப்பட்ட உடலின் பாகங்கள் மாறும் அளவு வேறுபடுகிறது. இதனால் எலும்பில் ஒரு வித வலி உண்டாவதை அவர்கள் உணர்வார்கள். இதே போன்ற ஒரு நிலை தான் செயற்கைக்கோளுக்கும் ஏற்படும்.
இது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு மேல் செல்லும் பொழுது கருவிகளின் பாகங்கள் உடைவதும், செயற்கைக்கோளின் நிலைத்தன்மை சேதம் அடைவதற்கும் வாய்ப்புகள் அதிகமாக இருக்கிறது
தரவுகளைப் பெறுவதற்கு எந்தச் சூழ்நிலையில் பெறுகிறோம் என்பது மிக மிக முக்கியம். நம் உடலின் எல்லா இடங்களிலும் ரத்தம் பாய்ந்தாலும் ரத்தத்தின் அழுத்தம் எவ்வளவு என்பதைக் கைகளில் தான் அளந்து பார்க்கிறோம். கடையில் தங்கம் வாங்கினால் துல்லியமாக அளக்கக்கூடிய இயற்பியல் தராசில் அவை வைக்கப்படுகின்றன.
அதுவும் காற்று மோதி அளவை பாதிக்காமல் இருப்பதற்காக மூடிய தராசில் தங்கத்தின் எடை எடுக்கப்படுகிறது. இதே போல் எல்லாவிதமான தரவுகளும் குறிப்பிட்ட வரையறையின்படி ஏற்படுத்தப்பட்டுள்ள சூழ்நிலைகள் மற்றும் வெப்ப நிலைகள் ஆகியவற்றில் தான் பெற வேண்டும். பல்வேறு காரணங்களுக்காகச் செயற்கைக்கோள் விண்ணுக்குச் செல்கிறது. அங்கே பல தரவுகளைப் பெறவேண்டிய அவசியம் அதற்கு இருக்கிறது. அந்தத் தரவுகள் குறிப்பிட்ட சூழ்நிலையில் எடுக்கப்பட்டால் மட்டுமே அதனால் பயன் இருக்கும்.
வீட்டின் மேற்கூரையில் பொருத்தப்பட்டு இருக்கும் சூரிய மின்சாரத் தகடுகள் அதீத வெப்ப நிலையில் பொருத்தப்படும் பொழுது அது தயாரிக்கும் மின்சாரம் குறைகிறது. வெப்பம் அதிகமாகக் கிடைத்தால் தான் மின்சாரம் அதிகமாகக் கிடைக்கும் என்று நம்மில் பலர் நினைத்துக் கொண்டிருக்கிறோம். அது ஒரு தவறான செய்தியாகும். வெளிச்சம் பட்டாலே அதிலிருந்து மின்சாரம் தயாரிக்க இயலும். பாலைவனங்கள் போன்ற பகுதிகளில் வெப்பநிலை 50-60 டிகிரி என்று அதிகரிக்கும் பொழுது அதீத வெப்ப நிலையில் சூரிய ஆற்றலை மின்னாற்றலாக மாற்றக்கூடிய சூரிய செல்களின் (solar cells) செயல்திறன் பாதிக்கப்படுகிறது. அதனால் மின்சார உற்பத்தி குறைகிறது.
சில நாடுகளில் இந்தச் சூரிய செல்களைக் குறிப்பிட்ட வெப்ப நிலையில் வைத்து மின்சாரம் எடுப்பதால் அதன் செயல் திறனை அதிகரிக்கிறார்கள். இதேபோன்று செயற்கைக்கோளில் பொருத்தப்பட்டுள்ள பல கருவிகள் தனது சிறந்த இயக்கத்தை வெளிப்படுத்தவும் குறைவான ஆற்றலில் இயங்குவதற்கும் வெப்ப மேலாண்மை முக்கியப் பொறுப்பு வகிக்கிறது.
மேலும் வாசிக்க…ஆளுமைச் சிற்பி மாத இதழைப் படியுங்கள்.
