Re-entry of Spacecraft

 

 

મિત્રો, 16....આ એ સંખ્યા છે જેટલી વખત ISS(Internal Space Station) માં બેઠેલ કોઇ અવકાશયાત્રી એક દિવસમાં સૂર્યને ઉગતો અને આથમતો જોઇ શકે છે. જી હાં, આપણું ISS એટલું ઝડપથી પૃથ્વી ફરતે ચકરાવો મારે છે કે તેમાં બેઠેલ વ્યક્તિને ચોવીસ કલાકમાં સોળ વખત સૂર્યને ઉગતો અને આથમતો જોવાનો લહાવો મળે છે. કેટલો અદભૂત અનુભવ હશે નહીં ISS માં જવું, ત્યાં રહેવું, માઇક્રોગ્રેવિટીનો અનુભવ કરવો? પણ....wait, સ્પેસમાં જવું, આવવાની તુલનાએ આસાન છે. કેમ?

-

તમે સાંભળ્યું જ હશે કે, આપણા સફળતાપૂર્વક લોન્ચ થયેલા મિશનોના જેટલા અકસ્માતો થાય છે તે લગભગ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશતા વેળા થાય છે. તો આ વાતાવરણમાં એવું છે શું? ટૂંકમાં વાતાવરણમાં પ્રવેશવું અને તે પછીની કેટલીક મિનિટ નક્કી કરે છે કે, મિશન સફળ રહ્યું કે અસફળ! તો ચાલો જોઇએ કે, કોઇ સ્પેસશટલના પરત ફરતી વેળા તેને કઇ-કઇ સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડે છે?

-

પરત ફરતી વેળા સ્પેસશટલને મુખ્યત્વે બે અડચણોનો સામનો કરવો પડે છે (1) અતિશય માત્રામાં ગરમી અને (2) અતિશય માત્રામાં ઝડપ. આને તદ્દન સરળ ભાષામાં સમજીએ...ધારોકે, તમે અત્યારે બેઠાં છો, તો શું તમે હવાને મહેસુસ કરી શકો છો? નહીં..પરંતુ ધારોકે તમે એક બાઇક ઉપર બેસીને ઘરની બહાર નીકળો છો, તો શું હવાને મહેસુસ કરશો? બિલકુલ. કેમ? અહીં નોંધવાલાયક વાત એ છે કે, બાહ્ય વાતાવરણમાં તસુભાર પણ ફરક આવ્યો નથી, તો પછી હવાનો અહેસાસ તમને કેમ થવા માંડ્યો?

-

આનું કારણ છે, હવામાં ઘણાં ગેસો મૌજૂદ હોય છે. આ ગેસોના અણુઓ આપણે ઉભા હોય ત્યારે ખાસ મહેસુસ થતા નથી પરંતુ જેવી આપણી ઝડપ વધે એટલે આ અણુઓ આપણા શરીર સાથે વધુ ટકરાવા માંડે છે અને શરીર તેમને સાઇડમાં હડસેલી દે છે જેથી આપણને હવાની ઝડપનો અહેસાસ થવા માંડે છે. હવે પૃથ્વી ઉપર આપણે વધુ ઝડપે ગતિ નથી કરતાં પરંતુ તકલીફ ત્યાં આવે છે જ્યારે આપણે અવાજની ગતિના બરાબર પહોંચી જઇએ છીએ.

-

જ્યારે સ્પેસક્રાફ્ટ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશે છે ત્યારે તે પોતાની ઝડપ ઘટાડે છે. ઘટાડવા છતાં ખબર છે તેની ઝડપ કેટલી હોય છે? 25 mach...અર્થાત અવાજની ગતિ કરતા 25 ગણી વધુ. આ ઝડપે આવતો કોઇપણ પદાર્થ જ્યારે હવાના અણુ સાથે ટકરાય છે ત્યારે અણુને એટલો સમય જ નથી મળતો કે તે, તેના માર્ગમાંથી હટી જાય. અંતે બને છે એવું કે, તે પદાર્થ હવાના અણુને તોડી નાખે છે. જ્યારે આવા અઢળક અણુઓ તુટે છે ત્યારે એક ઉષ્માયુક્ત ચમક ઉત્પન્ન થાય છે, જેને પ્લાઝમા કહે છે.

-

અહીં તકલીફ કેવળ પ્લાઝમાની જ નથી પરંતુ આટલી ઝડપે આવતો પદાર્થ હવાને સંકુચિત(compress) પણ કરશે અને અઢળક માત્રામાં ગરમી ઉત્પન્ન થશે. તેથી જ પરત ફરતા સ્પેસ કેપ્સુલનું બાહરી આવરણ એવી વસ્તુઓ વડે બન્યું હોય કે, જે ભલે પોતે ભસ્મ થઇ જાય પરંતુ કેપ્સુલને સલામત રાખે. બીજું મહત્વનું પાસું....entry of angle. જો કેપ્સુલનો પ્રવેશ કોણ વધુ હશે, તો તે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ઉછળતું રહેશે અને ઓર્બિટમાં ફરી ચાલ્યું જશે, અર્થાત નીચે આવશે જ નહીં. બિલકુલ એ રીતે જે રીતે તમે કોઇ તળાવમાં સપાટ પથ્થરને એવી રીતે પાણીની સપાટી ઉપર ફેંકો છો કે તે, ટપ્પો પડતો-પડતો આગળ જાય.

-

અને જો પ્રવેશ કોણ ઓછો એટલેકે ઝડપી રાખીએ તો, તેના લીધે બે સ્થિતિ સંભવી શકે. (1) કેપ્સુલની ઝડપ એટલી બધી વધી જશે કે, ઘર્ષણના કારણે ઉત્પન્ન થતી ગરમીથી તેનું બાહરી આવરણ પણ તેને બચાવી નહીં શકે. (2) કોણ ઓછો હોવાના કારણે કેપ્સુલને ધરતી ઉપર લેન્ડ કરવાનો પર્યાપ્ત સમય જ મળતો નથી અને તે ધરતી સાથે જોરદાર ટકરાય છે. પરિણામ...તબાહી.

-

હવે છેલ્લે બે મુદ્દા બાકી રહે છે....(1) વાતાવરણમાં પ્રવેશતી વખતે જે ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે તેના લીધે અમુક મિનિટ માટે કેપ્સુલનો પૃથ્વી સાથેનો સંપર્ક તૂટી જાય છે. આ દરમિયાન કઇપણ થઇ શકે છે(જે ગહન ચર્ચાનો વિષય છે). (2) પોષ્ટનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ મુદ્દો હવે આવે છે....જો કેપ્સુલને સુરક્ષિત પેરાસુટ ખોલવુ છે તો તેને એક લઘુત્તમ ઝડપની આવશ્યક્તા હશે પરંતુ આ કાર્ય કરવા માટે તેને સમય મળે છે કેવળ.....ત્રીસ મિનિટનો. અર્થાત અવાજની ગતિ કરતા 25 ગણી વધુ ઝડપે આવતી કોઇ વસ્તુની ઝડપ અડધા  કલાકની અંદર એટલી ઘટાડી નાંખવાની કે તે જમીન ઉપર સફળતાપૂર્વક લેન્ડ કરી શકે અને અહીં પિક્ચરમાં આવે છે....G ફોર્સ એટલેકે gravitational force(ગુરુત્વાકર્ષણ બળ).

-

અત્યારે તમે બેઠા છો કે ઉભા, તમારી ઉપર G ફોર્સ લાગી રહ્યો છે કેટલો? 1G...હવે ધારોકે, તમે એક લિફ્ટ દ્વારા નીચે આવી રહ્યાં છો, તો તમને થોડું હળવું ફીલ થશે પરંતુ જેવી લિફ્ટ રોકાવાની હશે અર્થાત પોતાની ઝડપ ઘટાડશે ત્યારે તમને થોડું ભારીપણું ફીલ થશે, આને જ કહે છે...G ફોર્સ. ટૂંકમાં G ફોર્સ જ્યારે 1G થી વધશે તો પણ આપણને મહેસુસ થશે અને ઘટશે તો પણ આપણને મહેસુસ થશે.

-

હવે જરા ધ્યાનપૂર્વક વાંચો....એક માનવ શરીર extreme થી extreme સ્થિતિ એટલેકે મૃત્યુ પામે તે હદ સુધી મહત્તમ 12G નો ફોર્સ સહન કરી શકે છે અને અવકાશયાત્રીઓ જ્યારે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશી રહ્યા હોય છે ત્યારે તેમના ઉપર લગભગ 3G નો ફોર્સ લાગી રહ્યો હોય છે. હવે અહીં તમને થતું હશે કે, માનવી 12G નો ફોર્સ સહન કરી શકે છે તો પછી 3G ના ફોર્સમાં તકલીફ શું છે?

-

યાદરહે! ઉપર જે આપણે 12G ના ફોર્સની વાત કરી તે આંત્યિક સ્થિતિની છે, નોર્મલ સ્થિતિમાં સરેરાશ માનવીની 3G થી વધુના ફોર્સ ઉપર આંખો ધુંધળી થવા માંડે છે. જેમજેમ ફોર્સ વધવા માંડે તેમતેમ તે બેભાન થવા માંડશે. આની આગળ હજી વધુ કપરી પરિસ્થિતિ આવવા માંડે છે પરંતુ આપણે ફિલહાલ અહીં અટકીને વાસ્તવિકતા ઉપર ચર્ચા કરીએ કે, જો કેપ્સુલની અંદર બેઠેલ અવકાશયાત્રી બેહોશ થઇ ગયા તો કેપ્સુલને સંભાળશે કોણ? તેનું પતન નિશ્ચિત હશે. તો આ કેટલાક એવા મુદ્દા હતાં જે નક્કી કરે છે કે એક મિશન સફળ રહ્યું કે અસફળ!!!