சந்திரயான்-3: நிலவில் விக்ரம் லேண்டர் 8 கட்டங்களாக எப்படி தரையிறங்கியது தெரியுமா?

ஆகஸ்ட் 23ஆம் தேதி, மாலை 6.04. அப்போதுதான் இஸ்ரோ விஞ்ஞானிகளை பதைபதைக்க வைத்த 15 நிமிடங்கள் முடிவுக்கு வந்தன.

அந்தப் பதினைந்து நிமிடங்களில்தான் நிலாவுக்கு மேலே 31.5 கி.மீ உயரத்தில் இருந்த சந்திரயான்-3 விண்கலம் நிலாவில் வெற்றிகரமாகத் தரையிறங்கியது.

கடந்த முறை சந்திரயான் 2 திட்டத்தில் இந்த இடத்தில்தான் தோல்வியடைந்தது. அப்போது நடந்த தவறுகளை பகுப்பாய்வு செய்து, இந்த முறை அதிலிருந்து மேம்படுத்தப்பட்ட சந்திரயான் விண்கலத்தை இஸ்ரோ விஞ்ஞானிகள் அமைத்தார்கள்.

இந்த 15 நிமிடங்களில் சந்திரயான் எட்டு கட்டங்களாக தரையிறங்கும் செயல்முறையை மேற்கொண்டது. அந்த எட்டு கட்டங்கள் என்னென்ன, கடந்த முறை நடந்த தவறு இப்போது நடக்காமல் இருக்க என்ன மேம்பாடுகள் செய்யப்பட்டன என்பன குறித்து இங்கு விரிவாகக் காண்போம்.

தரையிறங்கும் நிகழ்வின் முதல் கட்டம்: வைரத்தை வைரத்தால் அறுக்கும் யுக்தி

விண்வெளியில் நிலாவை நோக்கிச் சென்றுகொண்டிருந்த சந்திரயான் விண்கலம் முதலில் நிலாவைச் சுற்றி வந்தது. பிறகு நீள்வட்டப் பாதையில் கோழி முட்டையைப் போன்ற வடிவில் சுற்றி வந்தது.

அந்த நேரத்தில், நிலவுக்கு நெருக்கமாக இருக்கையில் 30 கி.மீ தொலைவிலும் தூரத்தில் இருக்கும்போது 100 கி.மீ தொலைவிலும் இருந்தது.

அப்படிச் சுற்றி வரும் நேரத்தில், ஆகஸ்ட் 23ஆம் தேதி 31.5 கி.மீ. என்ற நெருக்கமான தொலைவில் இருந்த சூழலில்தான் நிலாவின் தென் துருவத்தில் மென்மையாகத் தரையிறங்கும் செயல்முறையை அது தொடங்கியது.

இந்த நேரத்தில் விண்கலம் தரையிறங்குவதற்குப் பயன்படுத்தும் அதன் நான்கு கால்களும் கீழ்நோக்கி இருக்காமல், பக்கவாட்டில் நோக்கியிருந்தது.

அதை எப்படி கீழ்நோக்கித் திருப்பி, தரையிறக்கினார்கள்?

அதற்குப் பின்னால் இருப்பதும் ராக்கெட் தொழில்நுட்பம்தான். வைரத்தை வைரத்தால் அறுப்பது போல, ராக்கெட் உதவியுடன் விண்வெளிக்கு ஏவப்பட்ட சந்திரயான் விண்கலத்தை, அதே தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி நிலாவிலும் தரையிறக்கினார்கள்.

இதை ஓர் எளிமையான சான்றோடு கூற முடியும். தோட்டத்தில் நீர் பாய்ச்சும்போது குழாயில் இருந்து தண்ணீர் படுவேகமாக வரும். அப்போது, அதற்கு எதிர்புறத்தில் குழாயைப் பிடித்திருப்பவர் கைகளில் ஒரு தள்ளுவிசை உணரப்படும். அதுதான் ராக்கெட் தத்துவம்.

ஒருபுறத்தில் ராக்கெட்டின் எரிபொருள் எரியும்போது மறுபுறத்தில் தள்ளுவிசை கிடைக்கும். சந்திரயான் விண்கலத்தில் பக்கவாட்டில் தெரியும் கால்களில் சிறு ராக்கெட்டுகள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். அவற்றை இயக்கினால் அதற்குப் பின்புறத்தில், அதாவது விண்கலத்தின் மேல் பகுதியில் ஒரு தள்ளுவிசை கிடைக்கும்.

அப்போது முன்னோக்கிச் செல்லும் விண்கலத்தின் வேகம் குறைந்தது. அப்படி வேகம் குறைந்தால் அது மென்மையாகத் தரையிறங்கியது.

முப்பது கி.மீ தொலைவில் நிலவைச் சுற்றி வரும்போது சந்திரயானின் வேகம் மணிக்கு 6000 கி.மீட்டராக இருந்தது. இந்தத் தள்ளுவிசையின் காரணமாக வேகம் படிப்படியாகக் குறைந்து நிலாவிலிருந்து 7.4 கி.மீ தூரத்திற்கு வரும்போது அதன் வேகம் மணிக்கு வெறும் 1200 கி.மீ. என்ற அளவுக்கு குறைந்தது.

இந்த மொத்த நிகழ்வும் நடந்து முடிய 11.5 நிமிடங்கள் ஆனது. ஆக, தரையிறங்குவதற்கான அந்த 15 நிமிடங்களில் 11.5 நிமிடங்கள் முடிந்துவிட்டன. அடுத்த ஐந்து நிமிடங்களில் சந்திரயான் ஏழு கட்டங்களை வெற்றிகரமாகத் தாண்டியாக வேண்டியிருந்தது.

இரண்டாவது கட்டம்: நிலாவுக்கு இஸ்ரோ விஞ்ஞானிகள் வடிவமைத்த கூகுள் மேப்

இரண்டாவது கட்டத்தில் 7.4 கி.மீ உயரத்தில் இருந்த விண்கலத்தை படிப்படியாகக் குறைத்து 6.8 கி.மீ உயரத்திற்குக் கொண்டு வந்தார்கள்.

இந்தக் கட்டத்தில் இரண்டு முக்கியமான விஷயங்கள் நடந்தன. அதில் முதலாவதாக பக்கவாட்டில் பார்த்தவாறு இருக்கும் விண்கலத்தின் கால்களை தரையிறங்க வசதியாக கீழ்நோக்கித் திருப்ப வேண்டும். பக்கவாட்டில் இருக்கும் கால்களை சுமார் 50 டிகிரி அளவுக்குத் திருப்பினார்கள்.

இரண்டாவதாக, முடிவு செய்யப்பட்ட இடத்தில் தரையிறங்குவதற்கான பாதையில் சரியாகச் செல்கிறதா அல்லது பாதையைச் சிறிதளவு மாற்றி, சரிசெய்ய வேண்டுமா என்ற முடிவை இந்தச் சூழலில்தான் எடுத்தார்கள்.

நாம் கார் ஓட்டும்போது வழியைத் தெரிந்துகொள்ள கூகுள் மேப்பை பயன்படுத்துவது போலத்தான் இதுவும். நிலாவில் பாதையைக் கண்டறிய விண்கலத்தில் இருக்கும் செயற்கை நுண்ணறிவு கருவி அதற்கான பணிகளைச் செய்தது. அதை எப்படிச் செய்யும்?

மொபைல்களில் முகத்தை அடையாளம் கண்டு அன்லாக் செய்துகொள்வதற்காகப் பயன்படுத்தும் தொழில்நுட்பத்தைப் போலவே, விண்கலத்தின் செயற்கை நுண்ணறிவு கருவியில் ஒரு தொழில்நுட்பம் பொருத்தப்பட்டிருந்தது. அந்தத் தொழில்நுட்பத்தில் ஏற்கெனவே தரையிறங்கும் பகுதியைப் படம்பிடித்து பதிவேற்றியிருந்தார்கள்.

இந்த இரண்டாவது கட்டத்தில் விண்கலத்தின் செயற்கை நுண்ணறிவு கருவி அதன் பாதையைப் படம்பிடித்துக்கொண்டே சென்றது.

அது எடுக்கும் படங்களை, அதில் பதிவேற்றி வைத்துள்ள படங்களோடு ஒப்பிட்டு, சரியான பாதையைக் கண்டறிந்து சென்றது.

படங்களை ஒப்பிட்டு விண்கலத்தின் வழித்தடப் பாதையை முடிவு செய்து அந்த செயற்கை நுண்ணறிவு கணினி விண்கலத்தை இயக்கும்.

மூன்றாவது கட்டம்: விண்கலத்தின் ‘ராக்கெட் பிரேக்’

தற்போது நிலாவின் மேற்பரப்பில் இருந்து 800 மீட்டர் உயரத்திற்கு விண்கலம் இருக்கும் வகையில் அதைக் கீழே இறக்குவதுதான் மூன்றாவது கட்டம்.

பக்கவாட்டில் 50 டிகிரிக்கு திருப்பப்பட்ட விண்கலத்தின் கால்களை நேராக கீழ்நோக்கி இருக்கும் வகையில் திருப்புவதுதான் இந்தக் கட்டத்தில் செய்யப்பட்ட முதல் விஷயம்.

சைக்கிளில் பிரேக் பிடித்தால் வேகம் குறைவதைப் போல், ராக்கெட்டின் இஞ்சினை முன்புறமாக இயக்கினால் விண்கலத்தின் வேகம் படிப்படியாகக் குறைந்துகொண்டே வரும்.

மணிக்கு 1200 கி.மீ வேகத்தில் சென்றுகொண்டிருந்த விண்கலம், 800 மீட்டர் உயரத்திற்கு வந்தபோது, அதன் முன்னோக்கிச் செல்லும் வேகம் பூஜ்ஜியமாகிவிட்டது.

நான்காவது கட்டம்: அடி மேல் அடி வைத்து நகர்ந்த விக்ரம் லேண்டர்

இந்தக் கட்டத்தில் விண்கலத்தின் ராக்கெட் விசையைக் குறைத்துவிட்டார்கள். விண்கலம் அடி மேல் அடி வைத்து 800 மீட்டர் உயரத்தில் இருந்து 150 மீட்டர் உயரத்திற்கு வந்து சேர்ந்தது.

அப்படி வந்து சேர்ந்ததும், 22 நொடிகளுக்கு அந்தரத்தில் அப்படியே மிதக்கும். இந்தச் சூழ்நிலையில்தான் விண்கலத்தில் இருக்கும் ‘இடர் உணர் ஆபத்து தவிர் கேமராக்கள்’ வேலை செய்யத் தொடங்கின.

தரையிறங்கும் விண்கலத்தின் நான்கு கால்களில் ஒன்று பாறை மேல் பட்டாலோ, குழிக்குள் சென்றாலோ விண்கலம் சாய்ந்துவிடும். சரிவில் தரையிறங்கினால் கவிழ்ந்து தலைகுப்புற விழுந்துவிடக்கூடும். இத்தகைய இடர்கள் இல்லாத இடத்தைக் கண்டறிய வேண்டும்.

அத்தகைய இடத்தைத் தேர்வு செய்யக்கூடிய செயற்கை நுண்ணறிவு கருவி சந்திரயான் 3இன் கணினியில் பொருத்தப்பட்டிருந்தது. இந்தக் கட்டத்தில்தான் நிலாவின் எந்தப் பகுதியில் தரையிறங்குவது என்பதைத் துல்லியமாக அந்த விண்கலம் முடிவு செய்தது.

நிலா தனது ஈர்ப்புவிசையால் விண்கலத்தைப் பிடித்து இழுக்கும். அதற்கு சரிசமமாக விண்கலத்தின் கால்களில் உள்ள ராக்கெட்டுகள் மேல்நோக்கிய தள்ளுவிசையைக் கொடுக்கும் வகையில் இயங்கியது. இதன்மூலம் விண்கலம் கீழேயும் விழாமல் மேலேயும் செல்லாமல் அந்தரத்தில் இருக்கும்.

அப்போது கீழே இருக்கும் பகுதிகளில், பெரிய குழிகள் மட்டுமின்றி சின்னச் சின்ன குழிகள், சிறு சிறு கற்கள் உட்பட அனைத்தையும் அதனால் மிகத் துல்லியமாக ஆராய முடிந்தது. இதன்மூலம் துல்லியமாக இறங்க வேண்டிய இடத்தை லேண்டர் முடிவு செய்தது.

ஐந்தாவது கட்டம்: நிலாவின் தரைப்பரப்பை நெருங்கிய விண்கலம்

நிலாவின் மேற்பரப்பில் இருந்து 150 மீட்டரில் இருந்த விக்ரம் தரையிறங்கி கலன், 60 மீட்டர் உயரத்திற்கு கீழே இறங்கியதுதான் ஐந்தாவது கட்டம்.

ஆனால், இந்தச் சூழலில்தான் ஒரு சிக்கல் ஏற்பட்டது. அதாவது தரையிறங்கப் போகும் இடத்தில் ஓர் இடர் இருப்பதை லேண்டர் கண்டுபிடித்தது. பிறகு அங்கிருந்து பக்கவாட்டில் நகர்ந்து பாதுகாப்பான இடத்தில் தரையிறங்கியது.

இப்போது எந்த இடத்தில் தரையிறங்க வேண்டுமோ அந்த இடத்தில் விண்கலம் இருந்தது. இந்த நிலையில், கீழ்நோக்கி இறங்கக்கூடிய ராக்கெட்டின் விசையைக் கொஞ்சம் குறைத்தால் என்ன நடக்கும்?

நிலாவினுடைய ஈர்ப்புவிசையின் கை ஓங்கி, மெல்ல மெல்ல காற்றில் மிதந்து விழுகும் இறகைப் போல விண்கலம் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்.

இந்த முறை விண்கலத்தில் லேசர் டாப்லர் வெலாசிமீட்டர் என்ற புதிய கருவியை இஸ்ரோ இணைத்துள்ளது. இந்தக் கருவி நிலாவின் தரையை நோக்கி ஒரு லேசர் கற்றையை அனுப்பியது.

அந்த லேசர் கற்றை திரும்பி மேல்நோக்கி வரும். அதை உணர்ந்து, விண்கலம் எவ்வளவு வேகத்தில் கீழ்நோக்கிச் செல்கிறது என்பதை கணத்திற்கு கணம் கணக்கிட்டது. அதைப் பொருத்து, கூடுதல் வேகம் இல்லாமல் தேவைப்படும் வேகத்தில் தரையிறங்கும் வேலையை அந்தக் கணினி செய்தது. அந்த அளவுக்கு ராக்கெட்டை நுணுக்கமாக இயக்கும் வேலையை செயற்கை நுண்ணறிவு கொண்ட கணினி செய்யும்.

ஆறாவது கட்டம்: விண்கலத்தை கீழே விழாமல் தடுத்த எளிய நுட்பம்

அறுபது மீட்டர் உயரத்தில் இருந்து 10 மீட்டர் உயரத்திற்கு விண்கலத்தைக் கீழே இறக்குவதுதான் ஆறாவது கட்டமாக இருந்தது.

இந்தச் சூழலில் பயன்படுவதற்காக விண்கலத்தில் மற்றுமொரு சிறப்பம்சத்தை விஞ்ஞானிகள் வைத்திருந்தார்கள். விண்கலத்தின் கீழ்பகுதியில் தரையைப் பார்த்தவாறு ஒரு கேமரா பொருத்தப்பட்டிருக்கும். அது தொடர்ச்சியாக புகைப்படங்களை எடுத்துக்கொண்டே இருந்தது. அது எதற்காக?

இதை ஒரு எளிய சான்றுடன் விளக்கலாம். நமக்கு எதிரே ஒரு பேருந்து வந்துகொண்டிருக்கிறது என வைத்துக்கொள்வோம். அது தொலைவில் இருக்கும்போது அதன் உருவம் மிகவும் சிறியதாகத் தெரிகிறது. ஆனால், பேருந்து நம்மை நெருங்க நெருங்க, அந்த உருவம் பெரிதாகிக் கொண்டே வரும் அல்லவா!

பேருந்தின் உருவம் எவ்வளவு வேகமாக நம் கண்களுக்குப் பெரிதாகப் புலப்படுகிறது என்பதை வைத்து பேருந்தின் வேகத்தைக் கணக்கிட முடியும்.

அதேபோல, விண்கலம் கீழ்நோக்கிச் சென்றபோது அது எடுக்கும் புகைப்படங்களில் நிலவின் தரைப்பரப்பு எவ்வளவு வேகமாகப் பெரிதாகிறது என்பதை அடிப்படையாக வைத்து எவ்வளவு வேகத்தில் விண்கலம் கீழ்நோக்கி வந்தது என்பதைக் கணக்கிட முடிந்தது. ஒன்றுக்கு இரண்டான பாதுகாப்பு என்பதே இதன் நோக்கம்.

அதிக வேகத்தில் கீழே இறங்கினால் மென்மையாகத் தரையிறங்காமல் விழுவதற்கான வாய்ப்புகள் உண்டு. அதைத் தவிர்க்கவே இத்தகைய புதுமையான நுட்பங்கள்.

ஏழாவது கட்டம்: விண்கலத்தின் தலையெழுத்தை தீர்மானித்த திக்... திக்... நிமிடங்கள்

இந்தச் சூழலில் நிலவின் தரைப்பரப்பில் இருந்து வெறும் 10 மீட்டர் உயரத்தில் விண்கலம் இருந்தது. இந்த நேரத்தில் ராக்கெட் அனைத்தையும் ஆஃப் செய்துவிட்டு விண்கலத்தை நிலத்தில் கல் விழுவதைப் போல் தொப்பென விழ வைத்தார்கள். இதுதான் ஏழாவது கட்டம்.

தரையிறங்கும் கடைசி நொடி வரை ஏன் ராக்கெட்டுகளை இயக்கவில்லை?

ஏனெனில், நிலாவின் தரைப்பரப்பு முழுக்க மிகவும் மெல்லிய மண் துகள்கள் நிறைந்திருக்கும். தரை வரைக்கும் ராக்கெட்டை இயக்கிக்கொண்டே இறங்கினால், அந்த மண் துகள்கள் புழுதியாக மேலெழும்பும்.

அப்படி எழும்பும் தூசுகள் விண்கலத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள சூரியத் தகடுகளில் படிந்து சூரிய ஒளியைத் தடுத்து மின்சாரமே உற்பத்தி செய்ய முடியாத அபாயம் ஏற்பட்டுவிடலாம். அதைத் தவிர்ப்பதற்காகவே இந்த யுக்தி.

அப்படி விழும்போது நொடிக்கு 2 மீட்டர் என்ற வேகத்தில் விழ வைக்கவேண்டும் என்பதே எதிர்பார்ப்பாக இருந்தது. ஆனால் தவறுதலாக நொடிக்கு 3 மீட்டர் என்ற வேகத்தில் விழுந்தாலும்கூட அதைத் தாங்கக்கூடிய அளவுக்கு தரையிறங்கி கலனின் கால்களை அமைத்திருந்தார்கள்.

இருப்பினும், இஸ்ரோ விஞ்ஞானிகள் கணித்த வேகத்திலேயே 10 மீட்டர் உயரத்தில் இருந்து விண்கலம் தரையிறங்கியது.

இந்த நேரத்தைத்தான் விண்கலத்தின் “திக்... திக்... நிமிடங்களாக” விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள்.

இந்த விண்கலத்திற்கு வாழ்வா சாவா என்று அதன் தலையெழுத்தை தீர்மானித்த நிமிடங்கள் அவை. இந்த நேரத்தில் விண்கலம் எப்படி இயங்க வேண்டும், பக்கவாட்டில் நகர வேண்டுமா, கீழே எவ்வளவு வேகத்தில் இறங்க வேண்டும் என அனைத்தையும் விண்கலத்தின் உள்ளே இருக்கக்கூடிய செயற்கை நுண்ணறிவு கணினிதான் தீர்மானிக்கும்.

அந்த நேரத்தில் விண்கலத்தின் தலையெழுத்து அந்த செயற்கை நுண்ணறிவு கையில்தான் இருந்தது.

எட்டாவது கட்டம்: கண்கொள்ளா காட்சியை காணக் காத்திருக்கும் உலகம்

ஒருவழியாக தரையிறங்கி கலன் கீழே இறங்கிவிட்டது. ஆனாலும் விழுந்த வேகத்தில் தூசுகள் மேலே எழும்பியிருந்தது. அவை அடங்கும்வரை ஏதும் செய்யாமல் விண்கலம் அப்படியே ஓய்வில் இருந்தது.

அனைத்தும் அடங்கிய பிறகு, கங்காரு தனது வயிற்றுக்குள் குட்டியை வைத்திருப்பது போலவே, வயிற்றுக்குள் தரையிறங்கி கலன் வைத்திருக்கும் ஊதிக்கலனை வெளியே கொண்டு வந்தது.

ஊர்திக்கலன் வெளியே வந்ததும் அதன் தாய்க்கலனான தரையிறங்கி கலனை புகைப்படம் எடுக்கும். தாய்க்கலன் ஊர்திக்கலனை புகைப்படம் எடுக்கும். அந்த புகைப்படங்களின் கண்கொள்ளாக் காட்சியைக் காண இந்தியா மட்டுமின்றி உலகமே காத்திருக்கிறது.

சமூக ஊடகங்களில் பிபிசி தமிழ்: