கடந்த வாரம், பெங்களூருவில் உள்ள தேசிய ஏரோஸ்பேஸ் ஆய்வகங்கள் (National Aerospace Laboratories (NAL)) புதிய தலைமுறை ஆளில்லா வான்வழி வாகனத்தின் யுஏவி முன்மாதிரியை வெற்றிகரமாக பறக்கவிட்டதன் மூலம் குறிப்பிடத்தக்க தொழில்நுட்ப முன்னேற்றத்தை அடைந்தன. இந்த ஆளில்லா விமானம் சிறப்பு வாய்ந்தது, ஏனெனில் இது அதிக உயரத்தில், தரையில் இருந்து 20 கி.மீ தூரத்தில் பறக்க முடியும், சூரிய சக்தியில் மட்டுமே இயங்கும், மேலும் பல மாதங்களுக்கு காற்றில் இருக்கும். இந்த யுஏவிகள் அல்லது அதிக உயர போலி-செயற்கைக்கோள் (HAPS) வாகனங்கள் எனப்படும் வகையைச் சேர்ந்தவை, இது, அதிக உயரத்தில் நீண்ட பொறையுடைமை வாகனங்களைக் (high-altitude long-endurance vehicles (HALE)) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.
(HAPS) வாகனங்களின் முக்கிய நோக்கம் கண்காணிப்பு ஆகும், பேரழிவு மேலாண்மை மற்றும் பிற சூழ்நிலைகளில் சாத்தியமான பயன்பாடுகளுடன் இதன் பங்கு முக்கியமானது.
(HAPS) தொழில்நுட்பம் இன்னும் வளர்ச்சியில் உள்ளது. பல நாடுகளும், நிறுவனங்களும், ஊக்கமளிக்கும் வெற்றியுடன் இத்தகைய வாகனங்களை உருவாக்கி பறக்கவிட்டன, ஆனால் யாரும் இதுவரை தொழில்நுட்பத்தில் வெற்றி பெறவில்லை. இந்த வகை வாகனத்திற்கான உலக சாதனை ஏர்பஸ் ஆல்-தயாரிக்கப்பட்ட (Zephyr) உள்ளது, இது விபத்துக்குள்ளாகும் முன் ஆகஸ்ட் 2022 இல் 64 நாட்கள் தொடர்ந்து பறந்தது.
கடந்த வாரம், (NAL) சோதனை செய்யப்பட்ட முன்மாதிரி எட்டரை மணி நேரம் பறந்தது. அடுத்த மாதம், அறிவியல் மற்றும் தொழில்துறை ஆராய்ச்சி கவுன்சிலின் (Council of Scientific and Industrial Research (CSIR)) ஒரு பகுதியான (NAL) விமானத்தை குறைந்தபட்சம் 24 மணி நேரத்திற்கு நீட்டிக்க விரும்புகிறது. 2027 க்குள், (NAL) 90 நாட்கள் தொடர்ந்து காற்றில் பறக்கும் திறன் கொண்ட முழு அளவிலான இயந்திரத்தை உருவாக்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.
இத்தகைய ஆளில்லா விமானங்களின் தேவை என்ன?
HAPS அல்லது அதிக உயர போலி-செயற்கைக்கோள் வாகனங்கள், தற்போது UAVகள் மற்றும் செயற்கைக்கோள்களால் கையாளப்படும் பணிகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, ஆனால் இரண்டிற்கும் வரம்புகள் உள்ளன. பொதுவாக ட்ரோன்கள் என்று அழைக்கப்படும் சாதாரண யுஏவிகள் பேட்டரிகளில் இயங்குகின்றன, மேலும் நீண்ட நேரம் காற்றில் பறக்க முடியாது, தொடர்ச்சியான கண்காணிப்பைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. அவை குறைந்த மட்டங்களில் பறக்கின்றன, அவற்றின் பார்வையை சிறிய பகுதிகளுக்கு மட்டுப்படுத்துகின்றன.
செயற்கைக்கோள்கள் மிகவும் விரிவான பகுதிகளை உள்ளடக்குகின்றன, ஆனால் குறைந்த பூமி சுற்றுப்பாதையில் உள்ளதால் தொடர்ந்து நகர்ந்து கொண்டே இருப்பதாலும், இலக்கு பகுதியை தொடர்ந்து கண்காணிக்க முடியாது. தரையில் இருந்து சுமார் 36,000 கி.மீ உயரத்தில் உள்ள ஜியோஸ்டேஷனரி செயற்கைக்கோள்கள், ஒரு பகுதியில் நிலையான கண்காணிப்பை வழங்குகின்றன. இருப்பினும், அவை விலை உயர்ந்தவை, மேலும் ஒருமுறை பயன்படுத்தப்பட்டால், அவற்றை மறுஉருவாக்கம் செய்யவோ அல்லது மறுசீரமைக்கவோ முடியாது.
சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதற்கும் கூடுதல் பலன்களை வழங்குவதற்கும் (HAPS) வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
இந்த வாகனங்கள் அடுக்கு மண்டலத்தில் தரையில் இருந்து சுமார் 20 கிமீ மேலே பறக்கின்றன மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் இருக்க வேண்டும். ட்ரோன்கள் போன்ற வழக்கமான பறக்கும் பொருட்களை விட அவை மிக மெதுவாக நகரும், அவை மணிக்கு 80-100 கிமீ வேகத்தில் மட்டுமே செல்லும். இவ்வளவு உயரத்தில் இந்த மெதுவான இயக்கம், பார்வையில் அதிக மாற்றம் இல்லாமல் கீழே உள்ள தரையை திறம்பட கண்காணிக்க முடியும் என்பதாகும். இவற்றால் 200 சதுர கிலோமீட்டர் பரப்பளவை எளிதாகக் கண்காணிக்க முடியும், மேலும் 400 சதுர கிலோமீட்டர்களை ஐந்து மீட்டர் தெளிவுத்திறனுடன் கூட கண்காணிக்கலாம். ஒரு சதுர கி.மீ போன்ற அதிக கவனம் செலுத்தும் கண்காணிப்புக்கு, அவை 15 செ.மீ வரை தீர்மானத்தை அடைய முடியும். தலைமை விஞ்ஞானியும், என்ஏஎல்-ல் உள்ள பரிசோதனை ஏரோடைனமிக்ஸ் பிரிவின் தலைவரும், ஹாப்ஸ் மேம்பாட்டுத் திட்டத்தின் தலைவருமான டாக்டர்.எல்.வெங்கடகிருஷ்ணன் இந்தத் தகவலைத் தெரிவித்தார்.
கண்காணிப்பு மற்றும் கவனிப்புக்கு (HAPS) மிகவும் பயனுள்ள தீர்வை வழங்குகிறது என்றும் டாக்டர் வெங்கடகிருஷ்ணன் விளக்கினார். அவை புவிநிலை செயற்கைக்கோள்களைப் போலவே செயல்படுகின்றன, ஆனால் அவை மிகவும் நெகிழ்வானவை. (HAPS) ஐ வேறு இடத்திற்கு நகர்த்தலாம் அல்லது தேவைக்கேற்ப பல்வேறு உபகரணங்களுடன் பொருத்தலாம், இது புவிநிலை செயற்கைக்கோள்களால் சாத்தியமில்லை.
(HAPS) இன் பொறியியல் சவால்கள்
தொழில்நுட்ப சவால்கள் காரணமாக பல மாதங்கள் வானில் பறக்கக்கூடிய சுயமாக இயங்கும் சோலார் விமானத்தை உருவாக்குவது கடினம். பல வருட முயற்சி இருந்தபோதிலும், பொறியாளர்கள் முழுமையாக செயல்படும் உயர் உயர போலி செயற்கைக்கோள் (HAPS) வாகனத்தை உருவாக்குவதில் சிரமங்களை எதிர்கொண்டனர். சூரிய மின்கலங்கள், பேட்டரிகள் மற்றும் கலப்பு பொருட்களின் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் இப்போது இந்த கருத்தை மேலும் அடையக்கூடியதாக ஆக்கியுள்ளன.
விமானம், அதன் பேலோடுகள் மற்றும் பேட்டரிகள் செயல்பட போதுமான சூரிய சக்தியை உருவாக்குவது முக்கிய தடையாக உள்ளது. பேட்டரிகள் இரவுநேர செயல்பாடுகளை ஆதரிக்க போதுமான ஆற்றலை சேமிக்க வேண்டும். வடிவமைப்பு சவால்களும் உள்ளன, விமானம் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்யும் போது குறைந்தபட்ச சக்தி தேவைகளுக்கு இலகுரக இருக்க வேண்டும்.
இந்த சவால்களை எதிர்கொள்ள, இந்த விமானம் பூமியிலிருந்து 17 முதல் 23 கி.மீ உயரத்தில் ஸ்ட்ரேட்டோஸ்பியரில் பறக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த உயரம் குறைந்த காற்றின் வேகம் குறைவாகவும் சிறந்த காலநிலை நிலைமைகளை கொண்டிருக்கும், இது இலகுரக விமானங்களின் உறுதித்தன்மையை அதிகரிக்கிறது. கூடுதலாக, விமான போக்குவரத்து மட்டங்களுக்கு மேலே இருப்பது இந்த பிராந்தியத்தை ம் கண்காணிப்பு பணிகளுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது.
அதிக உயரத்தில், வெப்பநிலை -50 டிகிரி செல்சியஸ் அல்லது அதற்கும் குறைவாக குறையக்கூடும். எலக்ட்ரானிக்ஸ் சூடாக இருக்க, கூடுதல் சக்தி தேவைப்படுகிறது, இது ஒட்டுமொத்த ஆற்றல் தேவைகளை சேர்க்கிறது. அத்தகைய உயரங்களில் காற்று அடர்த்தி கடல் மட்டத்தில் உள்ளதில் சுமார் 7% மட்டுமே இருக்கும், இது விமானத்திற்கு சவால்களை உருவாக்குகிறது, குறிப்பாக லிப்ட் மற்றும் உந்துதலில்.
இடம் மற்றும் எடை வரம்புகள் காரணமாக, சூரிய மின்கலங்கள் மற்றும் பேட்டரிகள் மிகவும் திறமையாக இருக்க வேண்டும். உதாரணமாக, அவர்கள் 500 வாட்-மணிநேரம் / கிலோ ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட பேட்டரி செல்களை ஆராய்கின்றனர். இதை முன்னோக்கி பார்க்க, ஒரு பொதுவான டிரக் பேட்டரி 75 வாட்-மணிநேரம் / கிலோ ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது, இஸ்ரோவின் செயற்கைக்கோள்கள் சுமார் 190-200 வாட்-மணிநேரம் / கிலோ கொண்ட பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் டெஸ்லாவின் மேம்பட்ட கார் பேட்டரிகள் கூட தற்போது 240-260 வாட்-மணிநேரம் / கிலோ வரை இருக்கும்.
(HAPS) உடன் பணிபுரிவது தற்போதைய தொழில்நுட்பத்தை அதன் வரம்புகளுக்கு தள்ளுகிறது என்று டாக்டர் வெங்கடகிருஷ்ணன் விளக்கினார். ஒரு கிலோகிராமுக்கு 500 வாட்-அவர் திறன் கொண்ட பேட்டரியை உருவாக்கிய ஒரு நிறுவனத்தை அவர் குறிப்பிட்டார், இது இப்போது வணிக ரீதியாக கிடைக்கிறது, இருப்பினும் மிகவும் விலை உயர்ந்தது. (HAPS) இன் வளர்ச்சியானது வடிவமைப்பு, பொருட்கள், காற்றியக்கவியல் உள்ளிட்ட பல்வேறு பகுதிகளில் எல்லைகளைத் தள்ளுவதை உள்ளடக்கியது. இந்த நேரத்தில் விமானப் போக்குவரத்தில் (HAPS) மிகவும் முக்கியமான பொறியியல் சவால் என்று அவர் விவரித்தார்..
இந்தியாவும் எச்.ஏ.பி.எஸ்.
அதிக உயரத்தில் உள்ள போலி செயற்கைக்கோள் (HAPS) தொழில்நுட்பத்தின் ஆரம்ப கட்டங்களில் இந்தியா தீவிரமாக பங்கேற்று வருகிறது. சமீபத்தில், முக்கியமான எதிர்கால தொழில்நுட்பங்களில் தன்னம்பிக்கையை உறுதி செய்வதற்காக வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பங்களில் ஆராய்ச்சியை வளர்ப்பதில் குறிப்பிடத்தக்க கவனம் செலுத்தப்பட்டுள்ளது. தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியில் ஆரம்பத்தில் ஈடுபடுவது நிபுணத்துவத்தை உருவாக்குவது மட்டுமல்லாமல், ஆரம்பகால செயல்பாடு, காப்புரிமைகள், வணிக வாய்ப்புகள் மற்றும் ஸ்பின்-ஆஃப் தொழில்நுட்பங்கள் மீதான கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றையும் அனுமதிக்கிறது.
வெங்கடகிருஷ்ணனின் கூற்றுப்படி, இந்தியா சரியான நேரத்தில் எச்ஏபிஎஸ் தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியில் நுழைந்தது, மேலும் வெற்றிகரமான சோதனை செய்த விமானம் இந்த துறையில் மற்ற நாடுகளுடன் ஒப்பிடக்கூடிய திறன்களை நிரூபித்தது. தற்போது முன்னிலை வகிக்கவில்லை என்றாலும், இந்தியா முன்னணி நாடுகளின் பார்வையில் உறுதியாக இருப்பதாகவும் அவர் நம்பிக்கையுடன் கூறினார்.
Zephyr போன்ற மேம்பட்ட (HAPS) மாதிரிகள் எதுவும் வெப்பமண்டலப் பகுதிகளில் சோதிக்கப்படவில்லை என்று டாக்டர் வெங்கடகிருஷ்ணன் சுட்டிக்காட்டினார். மேல் வளிமண்டலத்தில் ஜெட் ஸ்ட்ரீம்கள் இருப்பதால் இந்த பகுதிகள் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க சவாலாக உள்ளன. இந்த சூழ்நிலை அவர்களுக்கு (HAPS) உடனான வேலையில் ஒரு நன்மையை அளிக்கக்கூடும் என்று அவர் பரிந்துரைத்தார்.
Original article: