ராக்கெட்டுகள் சுற்றுப்பாதையை எப்படி அடைகின்றன?

ராக்கெட் என்றால் நேராக மேலே பறந்து விண்வெளியை அடைவது என்றே பலர் நினைக்கிறார்கள். உண்மையில், மேலே செல்வது எளிதான பாதிதான். சுற்றுப்பாதையில் நிலைக்க வேண்டுமானால், ஒரு விண்கலம் மிகப் பெரிய வேகத்தில் பக்கவாட்டிலும் பயணிக்க வேண்டும்; அந்த வேகத்தை எட்ட வைப்பதுதான் ராக்கெட்டின் உண்மையான வேலை.

ராக்கெட் எப்படித் தள்ளுகிறது?

ராக்கெட் எரிபொருளை எரித்து, சூடான வாயுவை அதன் எஞ்சினிலிருந்து மிக அதிக வேகத்தில் வெளியே தள்ளுகிறது. வாயு ஒரு திசையில் தள்ளப்படும்போது, ராக்கெட் எதிர்த் திசையில் தள்ளப்படுகிறது. இதுவே நியூட்டனின் மூன்றாம் இயக்க விதி: ஒவ்வொரு செயலுக்கும் சமமான, எதிர்த் திசையிலான எதிர்ச்செயல் உண்டு. ராக்கெட் தன் சொந்த வெளியேற்ற வாயுவையே தள்ளுவதால், அதற்குத் தள்ளுவதற்குக் காற்று தேவையில்லை; அதனால்தான் ராக்கெட்டுகள் வெற்றிடமான விண்வெளியிலும் சரியாகச் செயல்படுகின்றன.

விண்வெளியில் காற்று இல்லை; எனவே ராக்கெட் எரிபொருளுடன், அதை எரிக்கத் தேவையான ஆக்சிஜனையும் தன்னுடன் எடுத்துச் செல்ல வேண்டும். புறப்படும் நேரத்தில் ராக்கெட்டின் எடையில் பெரும்பகுதி உந்துபொருளே.

பக்கவாட்டு வேகம் ஏன் முக்கியம்?

சுற்றுப்பாதையில் உள்ள செயற்கைக்கோள் ஈர்ப்பு விசைக்கு மேலே மிதப்பதில்லை. பூமியின் ஈர்ப்பு அதை இன்னும் இழுத்துக்கொண்டே இருக்கிறது. அது கீழே விழாமல் இருப்பதற்குக் காரணம், அது மிக வேகமாகப் பக்கவாட்டில் நகர்வதே. அது பூமியை நோக்கி விழும்போது, பூமியின் வளைந்த மேற்பரப்பு அதன் கீழே விலகிச் செல்கிறது. அது விழுந்துகொண்டே இருக்கிறது; ஆனால் தரையைத் தொடுவதே இல்லை. பூமிக்கு அருகில் இதற்கு மணிக்கு ஏறத்தாழ 28,000 கிலோமீட்டர் வேகம் தேவை.

அதனால்தான் ராக்கெட் நீண்ட நேரம் நேராக மேலே ஏறுவதில்லை. அடர்த்தியான காற்றுப் பகுதியை முதலில் கடந்த பிறகு, அது மெல்ல மெல்லச் சாய்கிறது; அதனால் அதன் உந்துதலில் மேலும் மேலும் அதிகமான பகுதி பக்கவாட்டு வேகத்தைக் கூட்டப் பயன்படுகிறது.

வழியில் எடையைக் குறைத்தல்

காலியான எரிபொருள் தொட்டிகளைச் சுற்றுப்பாதை வரை சுமந்து செல்வது ஆற்றலை வீணாக்கும். எனவே பெரும்பாலான ராக்கெட்டுகள் பல நிலைகளாக அமைக்கப்படுகின்றன. முதல் நிலை தன் எரிபொருளைத் தீர்த்தவுடன் பிரிந்து கீழே விழுகிறது; எடை குறைந்த அடுத்த நிலை பணியைத் தொடர்கிறது. சில நவீன ராக்கெட்டுகளில், ஒரு நிலை தரையிறங்கி மீண்டும் பறக்கும் வகையிலும் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

எடையற்ற நிலை, ஆனால் ஈர்ப்பு இல்லாததல்ல

சுற்றுப்பாதையில் உள்ள விண்கலத்துக்குள் விண்வெளி வீரர்கள் மிதப்பதற்குக் காரணம், அவர்களும் விண்கலமும் சேர்ந்து விழுவதே. ஈர்ப்பு மறைந்துவிடவில்லை; அவர்கள் பூமியைச் சுற்றித் தொடர்ச்சியாக விழுந்துகொண்டே இருக்கிறார்கள்.

முக்கியக் குறிப்புகள்

• சுற்றுப்பாதையை அடைவது என்பது உயரத்தைப் பெறுவதைவிட, பக்கவாட்டு வேகத்தைப் பெறுவதே.
• ராக்கெட் வெளியேற்ற வாயுவை ஒரு திசையில் தள்ளி, தான் எதிர்த் திசையில் நகர்கிறது; இதற்குக் காற்று தேவையில்லை.
• தேவையற்ற எடையை இறக்கிவிடுவதற்காக ராக்கெட்டுகள் நிலைகளாக அமைக்கப்படுகின்றன.
• சுற்றுப்பாதையில் உள்ளவை ஈர்ப்பைக் கடந்தவை அல்ல; அவை தரையைத் தொடாமல் பூமியைச் சுற்றி விழுந்துகொண்டே இருக்கின்றன.