செவ்வாயின் மர்ம நிலவு போபோஸுக்குப் பாயும் ஜப்பான் விண்கலம் (Japan MMX Mission to Mars Moon Phobos)

இரவு வானில் செவ்வாய் கோளை வெறும் கண்களால் பார்க்கும்போது அது ஒரு சிறிய சிவப்புப் புள்ளியாக மட்டுமே காட்சியளிக்கிறது; ஆனால் அந்தச் சிவப்பு கிரகத்தைச் சுற்றி வரும் இரண்டு குட்டி நிலவுகள் பல நூற்றாண்டுகளாக உலக வானியலாளர்களைத் தூங்கவிடாமல் செய்து வருகின்றன. செவ்வாயின் மிகப்பெரிய நிலவான ‘போபோஸ்’ (Phobos) வெறும் 22 கிலோமீட்டர் விட்டம் கொண்ட ஒரு விண்கல் போன்ற அமைப்பு ஆகும். இது உண்மையிலேயே செவ்வாயின் ஈர்ப்பு விசையில் சிக்கிய ஒரு விண்கல்லா (Captured Asteroid) அல்லது பல கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு செவ்வாய் மீது ஒரு ராட்சத விண்கல் மோதியபோது சிதறி உருவான துகள்களா (Giant Impact Debris) என்ற கேள்விக்கு இதுவரை எந்த விண்வெளி ஆய்வு அமைப்பிடமும் திட்டவட்டமான பதில் இல்லை. இந்த வரலாற்று புதிருக்கு முற்றுப்புள்ளி வைக்கும் நோக்கில், ஜப்பான் விண்வெளி ஆய்வு முகமை (JAXA) நாசா மற்றும் ஐரோப்பிய விண்வெளி முகமையுடன் (ESA) இணைந்து உருவாக்கியுள்ள வரலாற்றுச் சிறப்புமிக்க ‘எம்.எம்.எக்ஸ்’ (MMX – Martian Moons eXploration) விண்கலம் செவ்வாயை நோக்கி தனது பயணத்தைத் தொடங்கியுள்ளது ^[1], ^[2].

மனித குல வரலாற்றிலேயே செவ்வாய் கோளின் நிலவில் தரை இறங்கி, அதன் மேற்பரப்பில் இருந்து மண் மற்றும் பாறை மாதிரிகளைத் தோண்டி எடுத்து மீண்டும் பூமிக்குக் கொண்டு வரும் முதல் விண்கலமாக இந்த எம்.எம்.எக்ஸ் விண்கலம் திகழப் போகிறது. நிலவுக்கு மனிதர்களை அனுப்பிய நாசா கூட இதுவரை போபோஸ் நிலவிலிருந்து நேரடி மாதிரிகளை பூமிக்குக் கொண்டு வந்ததில்லை. பல கோடி கிலோமீட்டர் தொலைவில் உள்ள ஒரு சிறிய நிலவின் நுண்ணிய ஈர்ப்பு விசையில் (Microgravity) விண்கலத்தை நிலைநிறுத்தி, ரோபோடிக் கைகள் மூலம் மாதிரிகளைச் சேகரித்து மீண்டும் பூமிக்குத் திரும்புவது விண்வெளிப் பொறியியலின் உச்சகட்ட சவால்களில் ஒன்றாகும் ^[1], ^[3].

போபோஸ் ஏன் சூரியக் குடும்பத்தின் மிகப்பெரிய புதிர்? (The Mystery of Phobos)

நமது பூமியின் நிலவு அழகிய வட்ட வடிவில், பூமியிலிருந்து 3.84 லட்சம் கிலோமீட்டர் தொலைவில் அமைதியாகச் சுற்றி வருகிறது. ஆனால் செவ்வாயின் நிலவான போபோஸ் அப்படிப்பட்டது அல்ல. அது ஒரு சீரற்ற உருளைக்கிழங்கு வடிவத்தில் காட்சியளிக்கிறது. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, செவ்வாய் கோளின் மேற்பரப்பில் இருந்து வெறும் 6,000 கிலோமீட்டர் உயரத்தில் மட்டுமே அது சுற்றுகிறது. சூரியக் குடும்பத்திலேயே தனது தாய் கிரகத்திற்கு இவ்வளவு அருகில் சுற்றி வரும் வேறு எந்த ஒரு இயற்கை நிலவும் இல்லை. இவ்வளவு அருகில் இருப்பதால், போபோஸ் ஒவ்வொரு 100 ஆண்டுகளுக்கும் சுமார் 1.8 மீட்டர் வீதம் செவ்வாயை நோக்கி மெதுவாக ஈர்க்கப்பட்டு வருகிறது. இன்னும் சுமார் 3 முதல் 5 கோடி ஆண்டுகளில், போபோஸ் செவ்வாய் மீது மோதி அழியும் அல்லது அதன் ஈர்ப்பு விசை அழுத்தத்தால் சுக்குநூறாக உடைந்து சனிக் கோளைப் போல செவ்வாயைச் சுற்றி ஒரு வளையமாக மாறும் என்று வானியற்பியல் கணக்கீடுகள் தெரிவிக்கின்றன ^[2], ^[4].

இந்த விசித்திரமான நிலவின் தோற்றம் குறித்து இரண்டு பிரதான அறிவியல் கோட்பாடுகள் நிலவுகின்றன. முதல் கோட்பாடு, செவ்வாய்க்கும் வியாழனுக்கும் இடையே உள்ள சிறுகோள் பட்டையில் (Asteroid Belt) இருந்து தப்பி வந்த ஒரு விண்கல்லை செவ்வாய் தனது ஈர்ப்பு விசையால் இழுத்து நிலவாக்கிக் கொண்டது என்று கூறுகிறது. இரண்டாவது கோட்பாடு, ஆரம்பகால சூரியக் குடும்பத்தில் ஒரு மாபெரும் விண்கல் செவ்வாயின் மீது மோதியபோது, விண்வெளியில் சிதறிய பாறைத் துகள்கள் ஒன்று திரண்டு போபோஸ் மற்றும் அதன் தம்பி நிலவான டீமோஸை (Deimos) உருவாக்கின என்று கூறுகிறது. ஒருவேளை இரண்டாவது கோட்பாடு உண்மையானால், போபோஸில் இருந்து நாம் எடுத்து வரும் மண்ணில் பண்டைய செவ்வாய் கோளின் ஆதி வளிமண்டலம் மற்றும் நீரின் தடயங்கள் பாதுகாக்கப்பட்டு இருக்கும் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர் ^[1], ^[5].

எம்.எம்.எக்ஸ் விண்கலத்தின் வியப்பூட்டும் அறிவியல் வடிவமைப்பு (MMX Spacecraft Architecture)

செவ்வாயின் சுற்றுப்பாதையை அடைவது என்பதே விண்வெளி வரலாற்றில் மிகக் கடினமான காரியமாகும். இதுவரை செலுத்தப்பட்ட செவ்வாய் பயணங்களில் பாதியளவு தோல்வியிலேயே முடிந்துள்ளன. ஆனால் ஜப்பானின் விண்வெளி ஆய்வு முகமை ஏற்கனவே சிறுகோள்களான ‘இட்டோகாவா’ (Itokawa) மற்றும் ‘ரியுகு’ (Ryugu) ஆகியவற்றில் ஹயபுசா-1 மற்றும் ஹயபுசா-2 விண்கலங்களை வெற்றிகரமாகத் தரை இறக்கி, மாதிரிகளைப் பூமிக்குக் கொண்டு வந்து உலக சாதனை படைத்துள்ளது. அதே அதிநவீன தொழில்நுட்பத்தை இன்னும் மேம்படுத்தி சுமார் 4,000 கிலோகிராம் எடைகொண்ட மாபெரும் விண்கலமாக இந்த MMX கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது ^[3], ^[6].

இந்த விண்கலத்தில் மூன்று முக்கிய தொகுதிகள் (Modules) உள்ளன: முதலாவது, செவ்வாயை நோக்கி உந்தித் தள்ளும் உந்துவிசை தொகுதி (Propulsion Module); இரண்டாவது, அறிவியல் கருவிகள் மற்றும் கேமராக்களைக் கொண்ட ஆய்வு தொகுதி (Exploration Module); மூன்றாவது, மண்ணைச் சுமந்து கொண்டு மீண்டும் பூமியின் வளிமண்டலத்திற்குள் நுழையும் மாதிரி மீட்பு பெட்டகம் (Return Capsule). போபோஸின் ஈர்ப்பு விசை மிக மிகக் குறைவு என்பதால், சாதாரண நிலவு விண்கலங்களைப் போல கால்களை ஊன்றி நிற்க முடியாது. லேசாகத் தரை தட்டினாலும் விண்கலம் மீண்டும் விண்வெளியில் எழும்பிவிடும் அபாயம் உள்ளது. இதற்காக விண்கலத்தின் அடியில் பிரத்யேக நியூமேடிக் மற்றும் கோர் சாம்பிளர் துளையிடும் கருவிகள் பொருத்தப்பட்டுள்ளன ^[1], ^[4].

போபோஸ் மாதிரிகள் பூமியின் அறிவியலை எவ்வாறு மாற்றும்? (Scientific Significance of Samples)

பூமிக்குக் கொண்டு வரப்படும் 10 கிராம் மண் மாதிரிகள் வெறும் தூசிகள் அல்ல; அவை சூரியக் குடும்பத்தின் ஆரம்பகால ரகசியப் பெட்டகங்கள் ஆகும். செவ்வாய் கோளில் ஒரு காலத்தில் ஆறுகளும் ஏரிகளும் பெருங்கடல்களும் ஓடியதற்கான ஆதாரங்களை நாம் நாசாவின் கியூரியோசிட்டி மற்றும் பெர்சிவரன்ஸ் ரோவர்கள் மூலம் உறுதிப்படுத்தியுள்ளோம். கடந்த 400 கோடி ஆண்டுகளில் விண்கற்கள் செவ்வாயின் மீது மோதிய போதெல்லாம், செவ்வாயின் மண்ணும் பாறைகளும் விண்வெளியில் தூக்கி எறியப்பட்டு, அதில் பெரும் பகுதி அதன் மிக அருகில் உள்ள போபோஸ் நிலவின் மீது விழுந்து படிந்துள்ளது. எனவே போபோஸின் மண்ணை நாம் ஆய்வு செய்வது என்பது, கடந்த 400 கோடி ஆண்டு கால செவ்வாயின் வளிமண்டல வரலாற்றையும் அதன் சாத்தியமான நுண்ணுயிர் எச்சங்களையும் நேரடியாக ஆய்வு செய்வதற்குச் சமமாகும் ^[2], ^[5].

மேலும், எதிர்காலத்தில் மனிதர்களைச் செவ்வாய் கிரகத்திற்கு அனுப்பும்போது, செவ்வாயின் பலமான ஈர்ப்பு விசையைக் காட்டிலும் போபோஸ் நிலவை ஒரு விண்வெளி எரிபொருள் நிரப்பும் தளமாகவும், இடைக்கால விண்வெளி நிலையமாகவும் (Staging Base) பயன்படுத்த முடியுமா என்பதை இந்த ஆய்வு தீர்மானிக்கும். போபோஸின் பாறைகளில் பனிநீர் மூலக்கூறுகள் ஹைட்ரேட்டட் தாதுக்களாகப் படிந்துள்ளதா என்பதை விண்கலத்தில் உள்ள நாசாவின் காமா-கதிர் மற்றும் நியூட்ரான் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் (MEGANE) கருவி அளவிட உள்ளது. தண்ணீர் இருந்தால், அதை ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்சிஜனாகப் பிரித்து விண்கலங்களுக்கான ராக்கெட் எரிபொருளாக விண்வெளியிலேயே தயாரிக்க முடியும் ^[1], ^[6].

செவ்வாயின் சுற்றுப்பாதை மற்றும் நிலவுப் பயணங்கள் குறித்த விண்வெளி ஆய்வுகளுக்கு நமது முந்தைய ஸ்பேஸ்எக்ஸ் ஸ்டார்ஷிப் மற்றும் விண்வெளி வாராந்திரத் தொகுப்பு வழிகாட்டியைப் போல, இந்த MMX திட்டமும் ஆசிய விண்வெளி வரலாற்றின் மாபெரும் திருப்புமுனையாக அமைகிறது.

எம்.எம்.எக்ஸ் மாதிரி சேகரிப்பு படிநிலைகள் (MMX Sample Return Sequence)

அடுத்த கட்ட கால அட்டவணை மற்றும் சவால்கள் (Mission Timeline & Critical Phases)

செவ்வாயை நோக்கிய இந்த நீண்ட விண்வெளிப் பயணம் எளிதானது அல்ல. பூமியிலிருந்து ஏவப்பட்ட விண்கலம் சூரியனைச் சுற்றி ஒரு நீண்ட நீள்வட்டப் பாதையில் பயணித்து, சுமார் ஒரு வருட பயணத்திற்குப் பிறகு செவ்வாயின் சுற்றுப்பாதையை அடையும். 2027-ஆம் ஆண்டின் பிற்பகுதியில் செவ்வாயின் ஈர்ப்பு வட்டத்திற்குள் நுழைந்து, பின்னர் போபோஸின் சுற்றுப்பாதைக்கு நகரும். அங்கு பல மாதங்கள் போபோஸை அதிதுல்லியமாக வரைபடமாக்கிய பிறகு, பாதுகாப்பான சமதளமான தரையிறங்கும் பகுதி தேர்வு செய்யப்படும் ^[1], ^[3].

மாதிரிகள் சேகரிக்கப்பட்ட பிறகு, விண்கலத்தின் மாதிரி மீட்பு பெட்டகம் தாய் விண்கலத்தில் இருந்து பிரிந்து 2031-ஆம் ஆண்டு ஆஸ்திரேலியாவின் வூமரா (Woomera) பாலைவனப் பகுதியில் பாராசூட் மூலம் பத்திரமாகத் தரை இறக்கப்படும். அங்கு சேகரிக்கப்படும் மாதிரிகள் உலகின் தலைசிறந்த ஆய்வகங்களுக்குப் பகிர்ந்தளிக்கப்பட்டு மிக நவீன எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோப்புகள் மூலம் அணு அளவில் பரிசோதிக்கப்படும். இது விண்வெளி ஆய்வில் ஆசிய நாடுகளின் மிக உயர்ந்த அறிவியல் சாதனையாக வரலாற்றில் பதியப்படும் ^[5], ^[6].

அறிவியல் சொற்களஞ்சியம் (Glossary of Scientific Terms)

ஆய்வு மேற்கோள்கள் மற்றும் தரவு ஆதாரங்கள் (Primary Sources & References)