செவ்வாய் மற்றும் நிலாவில் மனிதன் குடியேற சென்னை ஐஐடியின் இந்த ஆய்வு எவ்வாறு உதவும்?

சந்திராயன், மங்கள்யான், ககன்யான் போன்ற திட்டங்கள் மூலம் விண்வெளித் துறையில் இந்தியாவை முன்னணி நாடாக நிலைநிறுத்தும் இஸ்ரோவின் முயற்சியில், பல்வேறு அரசு நிறுவனங்கள் மற்றும் தனியார், ஸ்டார்ட்-அப் நிறுவனங்களின் பங்கும் உள்ளது.

அதில் நாட்டின் பிரபலமான கல்வி நிறுவனமான, ஐஐடி மெட்ராஸும் ஒன்று.

"ஐஐடி மெட்ராஸின் இஎக்ஸ்டிஇஎம் மையம் (ExTeM), 'விண்வெளியில் தயாரிப்போம்' என்ற அடிப்படையில் புதிய தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்கி வருகிறது. விண்வெளியில் 3டி-பிரின்ட் கட்டடங்கள், மெட்டல் ஃபோம்கள், ஆப்டிகல் ஃபைபர் போன்ற தொழில்நுட்பங்கள் குறித்து இந்த மையம் ஆராய்ச்சிகளை மேற்கொண்டு வருகிறது. தண்ணீர் இல்லாமல் கான்கிரீட் கட்டுமானம் போன்ற புதுமையான முறைகளையும் இந்த மையம் உருவாக்கி வருகிறது"

கடந்த ஜனவரி 19ஆம் தேதி, பிரதமர் மோதி தனது 'மன் கி பாத்' நிகழ்ச்சியில் இவ்வாறு கூறியிருந்தார்.

இந்த 'இஎக்ஸ்டிஇஎம் ஆய்வு மையம்' (ExTeM research center) என்றால் என்ன? விண்வெளி ஆராய்ச்சியில் இதன் பயன்கள் என்ன?

'விண்வெளியில் தயாரிப்போம்' ('Make in Space')

பொதுவாக, விண்வெளியில் ஒரு கட்டமைப்பை உருவாக்க வேண்டுமென்றால் அதற்கு பூமியில் இருந்தே பொருட்கள் விண்கலங்கள் மூலமாக விண்வெளிக்கு கொண்டு செல்லப்படும்.

ஆனால், இது எளிதான ஒன்றல்ல. ஒவ்வொரு விண்கலத்திலும் குறிப்பிட்ட எடையுள்ள பொருட்களையே ஏற்றிச் செல்ல முடியும். அதாவது பேலோட் (Payload) எனும் ஒரு எடை வரம்பு உள்ளது.

உதாரணத்திற்கு, நாசா தயாரித்ததிலேயே மிகவும் சக்தி வாய்ந்த விண்கலம் என விவரிக்கப்படும் 'ஸ்பேஸ் லாஞ்ச் சிஸ்டம்' (Space launch system) மூலம், நிலவுக்கு 27,000 கிலோகிராம் வரையிலான பொருட்களைக் கொண்டு செல்ல முடியும். பூமியின் தாழ் வட்டப்பாதைக்கு (Lower earth orbit) 70,000 கிலோகிராம் வரையிலான பொருட்களைக் கொண்டு செல்ல முடியும் என நாசா கூறுகிறது.

அதுவே சந்திராயன்-3 திட்டத்தில் பயன்படுத்தப்பட்ட எல்விஎம்-3 (LVM-3) ராக்கெட் மூலம், பூமியின் தாழ் வட்டப்பாதைக்கு 8000 கிலோ வரையிலான பொருட்களை கொண்டு செல்ல முடியும் என இஸ்ரோ கூறுகிறது.

ஸ்பேஸ் எக்ஸ் நிறுவனத்தின் முழுமையான மறுபயன்பாட்டு விண்கலமான 'ஸ்டார்ஷிப்'-இன் பேலோட் திறன் 1,00,00 முதல் 1,50,000 கிலோ என அந்நிறுவனம் கூறுகிறது.

இவ்வாறு பொருட்களை விண்வெளிக்கு கொண்டு செல்வதற்கு உலக நாடுகளுக்கு பெரும் செலவாகிறது.

இதற்கான தீர்வின் ஒரு பகுதி தான், ஐஐடி மெட்ராஸின் எக்ஸ்ட்ரா டெரஸ்டிரியல் மேனுஃபேக்சரிங் (Extraterrestrial Manufacturing) ஆய்வு மையம். அதாவது பூமியில் இருந்து பொருட்களைக் கொண்டு செல்லாமல், விண்வெளியில் கிடைக்கும் பொருட்களை வைத்து, மறுசுழற்சி செய்து புதிய கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவது அல்லது மேம்படுத்துவது.

இது தான் 'விண்வெளியில் தயாரிப்போம்' (Make in space) என்று விவரிக்கிறார் ஐஐடி மெட்ராஸின் பேராசிரியரும், இஎக்ஸ்டிஇஎம் மையத்தின் ஒருங்கிணைப்பாளருமான சத்யன் சுப்பையா.

இதன் மூலம், நிலவில் அல்லது செவ்வாய் கிரகத்தில் மனிதர்களை குடியமர்த்துவதற்கு தேவையான கட்டமைப்புகளை விண்வெளியில் உருவாக்க முடியும் என்றும் அவர் கூறுகிறார்.

"உதாரணத்திற்கு, செவ்வாய் கிரகத்தின் மண்ணைப் பயன்படுத்தி 'நீரில்லா கான்கிரீட்டை' உருவாக்குவதற்கான ஒரு நுட்பம் இந்த ஆய்வின் ஒரு பகுதியாக உள்ளது. இது முழுமையடைந்தால், செவ்வாய் கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் மனித குடியிருப்புகள் மற்றும் உள் கட்டமைப்புகளின் வளர்ச்சிக்கு இது பெருமளவில் உதவும்." என்கிறார் பேராசிரியர் சத்யன் சுப்பையா.

'மேக் இன் ஸ்பேஸ் ஃபார் எர்த்'

இந்த ஆய்வின் இரண்டாவது அம்சம், மேக் இன் ஸ்பேஸ் ஃபார் எர்த் (Make in space for earth), பூமிக்கு தேவையான தொழில்நுட்பங்களை விண்வெளியில் தயாரிப்பது.

விண்வெளியில் ஈர்ப்பு விசை இல்லை என்றே பலரும் நினைக்கிறார்கள். ஆனால், பொதுவாக மனித விண்வெளிப் பயணத்திற்கான சுற்றுப்பாதை என்பது பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து 120 - 360 மைல்கள் வரை வேறுபடும். அங்கும் ஈர்ப்பு விசையின் தாக்கம் இருக்கும். அதுவே, மைக்ரோ கிராவிட்டி.

அதாவது ஒரு நபர் அல்லது பொருள், எடையற்றதாகத் தோன்றும் நிலை. விண்வெளி வீரர்கள் மற்றும் பொருட்கள் விண்வெளியில் மிதக்கும் போது, மைக்ரோ கிராவிட்டியின் விளைவுகளை நாம் காணலாம்.

விண்வெளிப் பயணத்திலும், விண்வெளி வீரர்களின் உடல்நலத்திலும் இந்த மைக்ரோ கிராவிட்டி முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

இந்த மைக்ரோ கிராவிட்டி குறித்த ஆய்விற்காக, '2.5 வினாடி மைக்ரோகிராவிட்டி டிராப்டவர்' (ஆய்வகம்) ஒன்று ஐஐடி மெட்ராஸ் வளாகத்தில் நிறுவப்பட்டுள்ளதாக பேராசிரியர் சத்யன் சுப்பையா கூறுகிறார்.

'2017இல் நிறுவப்பட்ட இந்த மைக்ரோ கிராவிட்டி டிராப்டவர், உலகின் நான்காவது பெரிய (செயல்பாட்டில் உள்ள) டிராப்டவர்' என்றும் அவர் கூறுகிறார். இதில் விண்வெளியில் நிலவும் 'மைக்ரோ கிராவிட்டி' சூழல் உருவாக்கப்பட்டு, ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன.

இது தொடர்பாக, ஜனவரி 22-ஆம் தேதி செய்தியாளர்களைச் சந்தித்த ஐஐடி மெட்ராஸின் இயக்குநர், பேராசிரியர் காமகோடி, "துல்லியமான குறைக்கடத்திகள் (Semiconductors), அதி-துல்லியமான ஆப்டிகல் ஃபைபர்கள் மற்றும் மேம்பட்ட மருத்துவ உபகரணமான செயற்கை இதயங்கள் போன்ற தயாரிப்புகளை பூமியில் வைத்து உற்பத்தி செய்வதில் இந்த மைக்ரோ கிராவிட்டி ஆய்வின் முடிவுகளைப் பயன்படுத்தலாம்" எனக் கூறினார்.

இஎக்ஸ்டிஇஎம் ஆய்வு மையத்தின் முக்கிய திட்டப்பணிகள்

இந்த இஎக்ஸ்டிஇஎம் ஆய்வு மையத்தின் முக்கியப் பணிகள், விண்வெளியில் மற்றும் பூமியில் அவை எவ்வாறு பயன்படும் என்பன குறித்து பேராசிரியர் சத்யன் சுப்பையா பின்வருமாறு விளக்கினார்.

1. மைக்ரோ கிராவிட்டி சூழலில் வெல்டிங் (Welding)

இந்த திட்டத்தின் நோக்கம், மைக்ரோ கிராவிட்டி சூழலில் அலுமினியத்திற்கான வெல்டிங் நுட்பங்களை ஆராய்வது. அலுமினியம், விண்வெளி கட்டமைப்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு இலகு ரக பொருள்.

இந்த ஆய்வின் முடிவுகள், விண்வெளியில் இஸ்ரோ நிறுவ இருக்கும் பாரதிய அந்தரிக்ஷா ஸ்டேஷன் எனப்படும் இந்திய விண்வெளி மையத்தின் பழுது பார்க்கும் பணிகள் அல்லது கருவிகளின் 3டி-பிரின்ட் போன்ற பணிகளுக்கு பயன்படும்.

வேற்றுக்கிரகச் சூழல்களில் வாழ்விடங்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளை உருவாக்க தேவையான துல்லியமான வெல்டிங் நுட்பங்களுக்கும் இது பயன்படும்.

2. துத்தநாகத்தைப் பயன்படுத்தி மெட்டல் ஃபோம்கள் (Metal foam)

மெட்டல் ஃபோம் என்பது அலுமினியம், துத்தநாகம் அல்லது டைட்டானியம் போன்ற உலோகங்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் இலகு ரக, நுண் துளைகளுடைய ஒரு பொருள்.

அதிக ஆற்றலை உள்வாங்கக் கூடிய திறன், உயர் வெப்பநிலையை தாங்கக் கூடிய திறன் போன்ற தனித்துவமான பண்புகள் கொண்டவை இந்த மெட்டல் ஃபோம்கள்.

இதனால், விண்வெளி, வாகன உற்பத்தி, உயிரி மருத்துவம் போன்ற பல துறைகளில் இது பயன்படுகிறது.

மைக்ரோ கிராவிட்டி டிராப்டவர் ஆய்வகத்தில் இந்த மெட்டல் ஃபோம்கள் ஆராயப்படுகின்றன.

3. ஆப்டிகல் ஃபைபர் உற்பத்தி

இந்த திட்டத்தின் நோக்கம் மைக்ரோ கிராவிட்டி சூழல்களில் ZBLAN (Zirconium-Barium-Lanthanum-Aluminum-Sodium) ஆப்டிகல் ஃபைபர்களை உற்பத்தி செய்வது.

ஃபைபர் ஆப்டிக்ஸ் என்பது, மெல்லிய இழைகள் வழியாக ஒளி சமிக்ஞைகள் மூலம் தரவுகளை அனுப்பும் அறிவியல் தொழில்நுட்பம். இந்த மெல்லிய இழைகளே ஆப்டிகல் ஃபைபர் என அழைக்கப்படுகிறது.

இதன் அதிவேக தரவு பரிமாற்றத் திறன், பாதுகாப்பு அம்சங்கள் காரணமாக தொலைத்தொடர்பு, இணையம் உட்பட பல துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பூமியில் ஆப்டிகல் ஃபைபர்களின் உற்பத்தியில் ஈர்ப்பு விசையின் தாக்கம் இருக்கும். அவற்றை மைக்ரோ கிராவிட்டி சூழல்களில் உருவாக்குவதன் மூலம் அந்தப் பிரச்னையை தவிர்க்கலாம். இது விண்வெளியின் தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளை மேம்படுத்த உதவும்.

4. நிலவின் மண்ணைப் பயன்படுத்தி சிலிகான் கார்பைடு உற்பத்தி

'லூனார் ரெகோலித்' (Lunar regolith) என்பது நிலவின் மேற்பரப்பில் காணப்படும் மண், தூசு, பாறைத் துகள்களின் கலவை. சந்திராயன் 3இன் விக்ரம் லேண்டர், இந்த லூனார் ரெகோலித் குறித்து ஆய்வு செய்து தகவல்களை அனுப்பியது குறிப்பிடத்தக்கது.

ஆனால், இதுவரை பூமிக்கு 382 கிலோ லூனார் ரெகோலித் அல்லது நிலவின் மண் மட்டுமே கொண்டுவரப்பட்டுள்ளது. எனவே அவ்வளவு எளிதாக அது ஆய்வுகளுக்கு கிடைக்காது.

அதனால் அதைப் பிரதிபலிக்கக் கூடிய ஒன்றை (Simulant) உருவாக்கி, அதிலிருந்து மைக்ரோ கிராவிட்டி சூழலில் சிலிகான் கார்பைடை உற்பத்தி செய்கிறது இஎக்ஸ்டிஇஎம் மையம்.

சிலிகான் கார்பைடு (SiC) என்பது, அதன் தனித்துவமான இயந்திர, வெப்ப மற்றும் மின்னணு பண்புகளுக்கு பெயர்போன ஒரு உயர் செயல்திறன் பொருள் ஆகும். விண்வெளிப் பயணங்களுக்கான வெப்பக் கவசங்கள், மின்னணுவியல் மற்றும் கட்டமைப்பு பொருட்களில் இது பயன்படுகிறது.

இவ்வாறு நிலவின் மண்ணிலிருந்து சிலிகான் கார்பைடு உற்பத்தி செய்வது, நிலவில் மனிதர்களுக்கான கட்டமைப்புகளை உருவாக்க உதவும்.

5. செவ்வாய் கிரகத்திற்கான 'நீரில்லா கான்கிரீட்'

இந்த திட்டத்தின் நோக்கம் கந்தகத்தை (Sulphur) ஒரு பைண்டராக பயன்படுத்தி கான்கிரீட்டை தயாரிப்பது. இந்த முறையில் கான்கிரீட் உருவாக்க, தண்ணீர் தேவைப்படாது.

செவ்வாய் கிரகத்தில் நீர் வளம் என்பது பெரும் சவாலாக இருக்கும் போது, கந்தகத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டு கான்கிரீட் தயாரிப்பது, அங்கு வாழ்விடங்கள் மற்றும் உள்கட்டமைப்பை உருவாக்குவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக இருக்கும் என்கிறார் பேராசிரியர் சத்யன் சுப்பையா.

"செவ்வாய் கிரகத்தில் கந்தகம் பெருமளவில் இருப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. குறிப்பாக அங்கு நிலவும் தீவிர நிலைமைகளைத் தாங்கும் விதத்தில் அந்த கட்டமைப்புகளை உருவாக்க இந்த கான்கிரீட் உதவும். இதே முறையைப் பயன்படுத்தி பூமியில் கட்டமைப்புகளை உருவாக்கினால், பெருமளவு நீரைச் சேமிக்கலாம்" என்கிறார் அவர்.

"விண்வெளியில் புதிதாக வாழ்விடங்களை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்தும் அதே நேரத்தில், நமது பூமியையும் மேம்படுத்த அல்லது பாதுகாக்க மறந்துவிடக்கூடாது என்ற நோக்கத்தில் உருவாக்கப்பட்டது தான் இஎக்ஸ்டிஇஎம் மையம்" என்று கூறுகிறார் பேராசிரியர் சத்யன் சுப்பையா.

- இது, பிபிசிக்காக கலெக்டிவ் நியூஸ்ரூம் வெளியீடு

(சமூக ஊடகங்களில் பிபிசி தமிழ் ஃபேஸ்புக், இன்ஸ்டாகிராம், எக்ஸ் (டிவிட்டர்) மற்றும் யூட்யூப் பக்கங்கள் மூலம் எங்களுடன் இணைந்திருங்கள்.)