ശൂന്യാകാശയാത്ര

ബാഹ്യാകാശത്തേയ്ക്കോ, ബാഹ്യാകാശത്തിലൂടെയോ നടക്കുന്ന യാത്രയെയാണ് ശൂന്യാകാശയാത്ര (ബഹിരാകാശയാത്ര) എന്നു വിളിക്കുന്നത്. മനുഷ്യർ ഉള്ള ശൂന്യാകാശപേടകങ്ങളിലും ഇല്ലാത്തവയിലും ഇത്തരം യാത്ര നടത്താവുന്നതാണ്. റഷ്യയുടെ സല്യൂട്ട്-സൊയൂസ് പദ്ധതി, അമേരിക്കയുടെ സ്പേസ് ഷട്ടിൽ പദ്ധതി എന്നിവയും അന്താരാഷ്ട്ര ബഹിരാകാശ നിലയവും മനുഷ്യർ ശൂന്യാകാശയാത്ര നടത്തിയതിന് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. പ്രോബുകൾ കൃത്രിമോപഗ്രഹങ്ങൾ എന്നിവ മനുഷ്യരില്ലാത്ത യാത്രകൾക്കുദാഹരണങ്ങളാണ്.

ഒരു പ്രോട്ടോൺ റോക്കറ്റ് അന്താരാഷ്ട്ര സ്പേസ് സ്റ്റേഷനിലേയ്ക്കുള്ള സർവീസ് മോഡ്യൂളുമായി വിക്ഷേപിക്കപ്പെട്ട ശേഷം. 2000

ബാഹ്യാകാശ വിനോദ സഞ്ചാരം, പര്യവേഷണം, സൈനികാവശ്യങ്ങൾ, വാർത്താവിനിമയം എന്നിങ്ങനെ പല ലക്ഷ്യങ്ങളോടെ ബാഹ്യാകാശയാത്ര നടത്താറുണ്ട്. ചാരോപഗ്രഹങ്ങൾ(reconnaissance satellite) , നിരീക്ഷണോപഗ്രഹങ്ങൾ എന്നിവ ശൂന്യാകാശയാത്രയ്ക്ക് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.

റോക്കറ്റ് വിക്ഷേപണത്തോടെയാണ് സാധാരണഗതിയിൽ ബാഹ്യാകാശയാത്ര ആരംഭിക്കുന്നത്. ബഹിരാകാശത്തുവച്ച് പേടകത്തിന്റെ ചലനങ്ങൾ സംബന്ധിച്ചുള്ള ശാസ്ത്ര ശാഖയാണ് ആസ്ട്രോഡൈനാമിക്സ്.

ചരിത്രം

പ്രധാന ലേഖനങ്ങൾ: History of spaceflight and Timeline of spaceflight

ശൂന്യാകാശയാത്ര നടത്താനുള്ള പ്രായോഗികമായ ആദ്യ ആശയം മുന്നോട്ടുവച്ചത് കോൺസ്റ്റാന്റിൻ സിയോൾക്കോവ്സ്കി (Konstantin Tsiolkovsky)ആണ്. ഇദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രസിദ്ധമായ ഗ്രന്ഥം "Исследование мировых пространств реактивными приборами" (ദി എക്സ്പ്ലൊറേഷൻ ഓഫ് കോസ്മിക് സ്പേസ് ബൈ മീൻസ് ഓഫ് റിയാക്ഷൻ ഡിവൈസസ്) 1903-ലാണ് പ്രസിദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ടത്. പക്ഷേ റഷ്യയ്ക്കുവെളിയിൽ ഇദ്ദേഹത്തിന്റെ സൈദ്ധാന്തികശ്രമങ്ങൾ അധികം ശ്രദ്ധിക്കപ്പെട്ടില്ല.

റോബർട്ട് എച്ച്. ഹൊഡാർഡ് 1919-ൽ 'എ മെത്തേഡ് ഓഫ് റീച്ചിംഗ് എക്സ്ട്രീം ആൾട്ടിറ്റ്യൂഡ്സ്' എന്ന പ്രബന്ധം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചതോടെ ശൂന്യാകാശയാത്ര എഞ്ചിനിയറിംഗ് കാഴ്ച്ചപ്പാടിൽ നിന്ന് നോക്കിയാൽ സാദ്ധ്യമായ കാര്യമായി മാറി. ഇദ്ദേഹം വിഭാവനം ചെയ്തത് ദ്രവീകൃത ഇന്ധനമുപയോഗിക്കുന്ന റോക്കറ്റിൽ നോസിലുകളുപയോഗിച്ച് ഗോളാന്തരയാത്രയ്ക്കു വേണ്ട ബലം സൃഷ്ടിക്കാമെന്നായിരുന്നു. റോക്കറ്റുകൾ ശൂന്യാകാശത്തിലും പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് ഇദ്ദേഹം പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ തെളിയിക്കുകയും ചെയ്തു. അക്കാലത്തെ പല ശാസ്ത്രജ്ഞരും റോക്കറ്റുകൾക്ക് ശൂന്യാകാശത്ത് പ്രവർത്തിക്കാനാവുമെന്ന് കരുതിയിരുന്നില്ല. ഹെർമാൻ ഓബെർത്ത് വേൺഹെർ ഫോൺ ബ്രൗൺ എന്നിവരെ ഈ പ്രബന്ധം വളരെ സ്വാധീനിച്ചു. ഇവർ പിൽക്കാലത്ത് റോക്കറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വിശാരദന്മാരാവുകയുണ്ടായി.

ശൂന്യാകാശത്തെത്തിയ ആദ്യ റോക്കറ്റ് (189 കിലോമീറ്റർ) ജർമനിയുടെ വി-2 റോക്കറ്റായിരുന്നു. 1944 ജൂണിലെ പരീക്ഷണ പറക്കലിലായിരുന്നു ഈ നേട്ടം കൈവരിക്കപ്പെട്ടത്. 1957 ഒക്റ്റോബർ 4-ന് സോവിയറ്റ് യൂണിയൻ സ്പുട്ട്നിക് 1 (Sputnik 1)വിക്ഷേപിച്ചു. ഇതായിരുന്നു ഭൂമിയുടെ ആദ്യ കൃത്രിമ ഉപഗ്രഹം.(satellite) 1961 ഏപ്രിൽ 12-ന് വോസ്റ്റോക്ക് 1(Vostok 1) എന്ന പേടകത്തിൽ യൂറി ഗഗാറിൻ എന്നയാളായിരുന്നു ആദ്യമായി ഭൂമിയെ ഭ്രമണപധത്തിൽ ഒരുവട്ടം പ്രദക്ഷിണം വച്ചത്. റഷ്യയുടെ ശൂന്യാകാശ പദ്ധതിയായ വോസ്റ്റോക് 1-ന്റെ പിന്നിൽ പ്രവർത്തിച്ച പ്രധാന ശാസ്ത്രജ്ഞർ സെർജി കൊറോലിയോവും കെരിം കെരിമോവുമായിരുന്നു.

നിലവിൽ ശൂന്യാകാശത്തെത്താനുള്ള പ്രായോഗികമായ ഒരേയൊരു മാർഗ്ഗം റോക്കറ്റുകളാണ്. സ്ക്രാംജെറ്റുകൾ പോലെയുള്ള മറ്റു സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് നിലവിൽ ഭ്രമണപഥത്തിലെത്താൻ ആവശ്യമുള്ളതിനേക്കാൾ വളരെക്കുറവ് വേഗത ആർജ്ജിക്കാനേ കഴിവുള്ളൂ.

ബഹിരാകാശയാത്രയുടെ ഘട്ടങ്ങൾ

വിക്ഷേപണം

ഒരു റോക്കറ്റ് വിക്ഷേപണകേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നുമാണു റോക്കറ്റും മറ്റു ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങളും വിക്ഷേപിക്കുക. കോസ്മോഡ്രോമെന്നും ഈ ബഹിരാകാശത്താവളം അറിയപ്പെടുന്നു. ഇവിടെ റോക്കറ്റുകൾ ഉയരത്തിലേയ്ക്കു വിക്ഷേപിക്കുന്നതിനുള്ള വിക്ഷേപണത്തറകളും അതോടനുബന്ധിച്ച കെട്ടിട സമുച്ചയവും വലിയ സാധനസാമഗ്രികൾ കൊണ്ടുപോകാനുള്ള വിമാനങ്ങൾക്കും സ്പേസ് ഷട്ടിൽ പോലുള്ള ബഹിരാകാശവിമാനങ്ങൾക്കും പറന്നുയരാനും ഇറങ്ങാനുമുള്ള റൺവേകളും ഉണ്ടായിരിക്കും. ശബ്ദശല്യത്തിന്റെയും സുരക്ഷിതത്തിന്റെയും കാരണങ്ങളാലാണു മനുഷ്യാവാസം കുറവുള്ള പ്രദേശത്തു വിക്ഷേപണകേന്ദ്രങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കുന്നത്. എന്നാൽ ബാലിസ്റ്റിൿ മിസ്സൈലുകൾക്ക് വിക്ഷേപണത്തിനു മറ്റു ചില പ്രത്യേക മാർഗങ്ങളുമുണ്ട്. ഒരു വിക്ഷേപണം ഒരു പ്രത്യെക വിക്ഷേപണജാലകത്തിൽ മാത്രമേ നടത്താവൂ എന്നു നിബന്ധനയുണ്ട്. ഈ വിഷേപണജാലകങ്ങൾ ഈ വിക്ഷേപണകേന്ദ്രവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഭ്രമണപഥങ്ങളും ഗോളങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഏറ്റ്വും പ്രധാനമായി ബാധിക്കുന്നത് ഭൂമിയുടെ കറക്കങ്ങളാണ്. ഒരിക്കൽ വിക്ഷേപിച്ചാൽ ഭൂമിയുടെ അച്ചുതണ്ടിന്റെ ഒരു ഉറപ്പിച്ച ഒരു കോണിലുള്ള ഒരു തലത്തിൽ വാഹനത്തിന്റെ ഭ്രമണപഥം സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. വിക്ഷേപണത്തറ ബഹിരാകാശവാഹനത്തെ വായുമണ്ഡലത്തിലേയ്ക്കു കടത്തിവിടാനുള്ള വിധം രൂപകൽപ്പനചെയ്ത ദൃഡഘടനയുള്ളതാണ്. ഇതിനു പൊതുവായി വിക്ഷേപണ ഗോപുരം(launch tower) തീനാളഗർത്തം(flame trench) എന്നിവയുണ്ട്. ഇതിനു ചുറ്റുപാടുമായി ഈ റോക്കറ്റ് ഉയർത്താനും ഇന്ധനം നിറയ്ക്കാനും റോക്കറ്റ് കേടുപാടുതീർക്കാനുമുള്ള സജ്ജീകരണങ്ങൾ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ബഹിരാകാശത്തെത്തൽ

ബഹിരാകാശം എന്നതിന്റെ നിർവചനം, ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്നും 100 കിലോമീറ്റർ അകലെ കണക്കാകിയിരിക്കുന്ന കാർമാൻ രേഖയാണ്. (അമേരിക്ക ചിലസമയത്ത് 50 മൈൽ(80 കിലോമീറ്റ)റിനപ്പുറമുള്ളതെല്ലാം ബഹിരാകാശമായി കണക്കാക്കി വരുന്നു.)

ബഹിരാകാശത്തെത്താനുള്ള മറ്റു മാർഗ്ഗങ്ങൾ

ബഹിരാകാശത്തെത്താൻ റോക്കറ്റുകൾ അല്ലാതെ മറ്റു അനേകം മാർഗങ്ങൾ നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. സ്പേസ് എലവേറ്ററുകളും റോട്ടോവേറ്ററുകളും അവയിൽ ചിലതാണ്.

ഭ്രമണപഥത്തിൽ നിന്നുള്ള വ്യതിചലനം

ചാന്ദ്രയാത്രയ്ക്കോ മറ്റു ഗ്രഹങ്ങളിലേയ്ക്കുള്ള യാത്രയ്ക്കോ പരിക്രമണ പഥം അടഞ്ഞതാകേണ്ട കാര്യമില്ല. പരിക്രമണ പഥത്തിലെത്താതെ തന്നെ വളരെ ഉയരത്തിലെത്താൻ ആദ്യകാലത്തെ റഷ്യൻ ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങൾക്കു കഴിഞ്ഞിരുന്നു. നാസ ചാന്ദ്രപരിക്രമണപഥത്തിലേയ്ക്കു( lunar trajectory) നേരിട്ട് അപ്പോളോ വാഹനങ്ങളെ എത്തിക്കാനായാണു ശ്രമിച്ചത്. പക്ഷെ, ആദ്യം പർക്കിങ്ങ് പരിക്രമണപഥം(parking orbit) എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു തത്കാലിക പഥത്തിലെത്തിയ ശേഷം മറ്റനേകം പഥങ്ങൾ ക്രമ്മീകരിച്ച്, സാവധാനം ചാന്ദ്രപഥത്തിലെത്തുക എന്ന തന്ത്രമാണവർ അനുവർത്തിച്ചത്. ഇതിനു അധിക ഇന്ധനം ചെലവാക്കേണ്ടി വന്നു. ഭൂമിയിലീയ്ക്കു തിരികെ വരുന്നതിനപ്പുറമുള്ള ഒരു പഥമായിരിക്കണമെന്നതുകൊണ്ട് ഈ പഥം കൂടുതൽ വലുതാവേണ്ടിയിരുന്നു. ഇതിനാലാണു കൂടുതൽ ഇന്ധനം ചെലവായത്. നേരിട്ടുള്ള യാത്രയ്ക്ക് ഈ അപകടസാധ്യത(ഭൂമിയിലേയ്ക്കു തിരികെ വരാനുള്ള സാധ്യത) കുറവായിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ പർക്കിങ്ങ് പരിക്രമണപഥ സമീപനം (parking orbit approach) പല തരത്തിലും അപ്പോളോ പദ്ധതിയെ വളരെ ലളിതമാക്കി മാറ്റി. ഇതു അനുവദിച്ച വിക്ഷേപണ സമയപരിധി കാര്യക്ഷമമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരെ പ്രാപ്തമാക്കി. അഥവാ, കൗണ്ട് ഡൗൺ സമയത്ത്, ചെറിയ സാങ്കേതികപിഴവുകൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ അവ ദൂരീകരിക്കുവാനുള്ള സാവകാശം അവർക്കു നൽകി. ഇതിലൂടെ വിക്ഷേപണ വിജയം ഉറപ്പിക്കാനും അവർക്കായി. ഈ പർക്കിങ്ങ് പരിക്രമണപഥം(parking orbit) ഒരു ഉറച്ച സമതലഭൂമി(സാവകാശം) നൽകി. ഇവിടെവച്ച്, വാഹനത്തിലുള്ള യാതക്കാർക്കും ഭൂമിയിലുള്ള സാങ്കേതിക വിദഗ്ദ്ധർക്കും വിക്ഷേപണശേഷം വാഹനത്തിനെന്തെങ്കിലും പിഴവുണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിക്കാൻ മണിക്കൂറുകൾ ലഭിക്കുന്നതാണ്. ആവശ്യമെങ്കിൽ യാത്രക്കാരെ പെട്ടെന്നു തന്നെ ഭൂമിയിലിറക്കാനും കഴിയും. അല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊരു ഭൂപരിക്രമണ പദ്ധതി തുടങ്ങുകയുമാകാം. വാൻ അല്ലൻ വികിരണ ബെൽറ്റിനെ അവഗണിക്കാനും ഈ മർഗം ഉപയുക്തമാണ്. അപ്പോളൊ പദ്ധതിയിൽ ഭൂമിയോടു വളരെയടുത്ത പർക്കിങ്ങ് പരിക്രമണപഥം(parking orbit) ആണുപയോഗിച്ചത്. (171 x169 കി. മി). ഈ ദൂരത്തിൽ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ വലിവു(drag)കാര്യമ്മയി നേരിടെണ്ടിവന്നു. അതിനെ ഭാഗികമായി അതിജീവിച്ചത് സാറ്റേൺ 5ന്റെ മൂന്നാം ഘട്ടത്തിൽ നിന്നും ഹൈഡ്രജനെ പുറത്തുവിട്ടുകൊണ്ടായിരുന്നു. ആധുനിക വിക്ഷേപണങ്ങൾ റോബോട്ട് നിയന്ത്രണത്തിൽ ആയതിനാൽ ഇതുപോലുള്ള പരിക്രമണപഥങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാതെ നേരെ ചന്ദ്രനിലേക്കോ മറ്റു സ്ഥലങ്ങളിലേയ്ക്കോ നേരേയുള്ള പാതയിലൂടെ പോവുകയ്യാആണു ചെയ്യുക. കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി, ഇന്ധനം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ കൂടുതൽ ക്ഷമതയോടെ പ്രവർത്തിക്കാൻ ഇവയ്ക്കു കഴിയും. ഒരു വസ്തു(ഉദാ- ഭൂമി അല്ലെങ്കിൽ ചന്ദ്രൻ)വിൽ നിന്നുമുള്ള രക്ഷപെടാനുള്ള പ്രവേഗം ആ വസ്തുവിൽ നിന്നും ദൂരെ പോകുന്നതിനനുസരിച്ചു കുറഞ്ഞുവരും. ഉപരിതലത്തിൻ എത്ര അടുത്തിരിക്കുന്നുവോ അത്രയും കൂടുതൽ ഇന്ധനക്ഷമത ആ വസ്തുവിനു കൂടും. ഭാവിയിലെ അന്തർഗ്രഹയാത്രാസംരംഭങ്ങളിൽ ഭൂമിയുടെ പ്രിക്രമണപഥത്തിൽ വച്ചായിരിക്കും വാഹനം കൂട്ടിച്ചേർക്കുക. ഉദാഹരണത്തിനു, നാസയുടെ പ്രോജെക്റ്റ് ഓറിയോൺ. റഷ്യയുടെ ക്ലിപെർ/പാരോം വാഹനം.

ആസ്ട്രോഡൈനാമിക്സ്(ജ്യോതിർബലതന്ത്രം)

ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങളുടെ പരിക്രമണപാതയെപ്പറ്റിയുള്ള പ്രത്യേകിച്ച്, ഗുരുത്വാകർഷണപരവും സഞ്ചാരപരവുമായ പ്രഭാവത്തെപ്പറ്റിയുള്ള പഠനം. അനാവശ്യമായി ഇന്ധനം ചെലവാക്കാതെ ഒരു ബഹിരാകാശവാഹനം കൃത്യസമയത്ത് ഒരു ലക്ഷ്യത്തിൽ എത്തുന്നതിനു ആസ്ട്രോഡൈനാമിക്സ് സഹായിക്കുന്നു. പരിക്രമണപഥങ്ങൾ നിലനിർത്താനും മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാനും ഒരു പരിക്രമണ ആസൂത്രണ സംവിധാനം ആവശ്യമായിരിക്കും.

അന്തരീക്ഷത്തിലേയ്ക്കുള്ള പുനപ്രവേശം

Ionized gas trail from Shuttle re-entry

പരിക്രമണപഥത്തിലുള്ള വാഹനങ്ങൾക്ക് വളരെയധികം ഗതികോർജ്ജമുണ്ട്(kinetic energy). അന്തരീക്ഷത്തിൽ വച്ച് ഈ വാഹനം കത്തിപ്പോകാതെ സുരക്ഷിതമായി ഭൂമിയിലിറങ്ങാനായി ഇപ്പറഞ്ഞ ഗതികോർജ്ജം മാറ്റപ്പെടേണ്ടതുണ്ട്. സവിശേഷമായി ഇത്തരം വായവതാപനത്തിനെതിരായ (aerodynamic heating) പ്രവർത്തനത്തിനു പ്രത്യേക മാർഗ്ഗങ്ങൾ അവലംബിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഹാരി ജൂലിയൻ അല്ലെൻ ആണ് പുനഃപ്രവേശനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള തത്ത്വങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചത്.ഈ തത്ത്വം അനുസരിച്ച്, പുനഃപ്രവേശിക്കുന്ന വാഹനം ഋജുപ്രകൃതിയുള്ളതാവണം. ഇതിനർഥം 1% ഗതികോർജ്ജം(kinetic energy)പോലും താപമായി മാറാതെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ തന്നെ തീരുന്ന രൂപമായിരിക്കും ഈ വാഹനത്തിനെന്നാണ്.

ലാൻഡിംഗ്

മെർക്കുറി, ജെമിനി, അപ്പോളോ ബഹിരാകാശവാഹനഭാഗം(capsule)കടലിലേയ്ക്കു വീഴ്ത്തുകയാണുചെയ്തത്. താരതമ്യേന വേഗം കുറഞ്ഞ രീതിയിൽ താഴെയിറങ്ങുന്ന രീതിയിൽ ആണിവ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തത്. റഷ്യൻ വഹനമായ സോയൂസ് ബ്രേക്കിങ്ങ് റോക്കറ്റുകൾ എന്ന വേഗനിയന്ത്രണം ഉപയോഗിച്ച്, കരയിലിറങ്ങാനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യവയായിരുന്നു. സ്പേസ് ഷട്ടിലുകളായ ബുറാൻ, ഡിസ്കവറി എന്നിവ അന്തരീക്ഷത്തിളൂടെ ഗ്ലൈഡുചെയ്തു നീങ്ങി വേഗം കുറച്ചിറങ്ങി.

വീണ്ടെടുക്കൽ

Recovery of Discoverer 14 return capsule by a C-119 airplane

തറയിലെത്തിയ ശേഷം ബഹിരാകാശവാഹനത്തെയും അതിലെ സഞ്ചാരികളെയും വീണ്ടെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്. ചിലപ്പോൾ ഈ വീണ്ടെടുപ്പ് വാഹനം തറയിലെത്തുന്നതിനു മുൻപു നടത്തേണ്ടിവരും. പാരച്യൂട്ടിൽ ഇറങ്ങിവരുന്ന ബഹിരാകാശവാഹനത്തെ പ്രത്യേകം രൂപകല്പന ചെയ്ത വിമാനമുപയോഗിച്ച് ഉയർത്തിയെടുത്തുകൊണ്ടുപോകുന്നു. കൊറോണ ചാരൗപഗ്രഹത്തിലെ ചില ഭാഗങ്ങളെ രക്ഷിച്ചടുക്കാൻ ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ചു.

വിവിധ തരം ബഹിരാകാശയാത്രകൾ

ബഹിരാകാശത്തെ മനുഷ്യയാത്ര

ആദ്യ ബഹിരാകാശസഞ്ചാരി യൂറി ഗഗാറിൻ ആയിരുന്നു. വോസ്തോക്ക് 1 എന്ന ബഹിരാകാശവാഹനത്തിലാണു അദ്ദേഹം 1961 ഏപ്രിൽ 12നു യാത്ര തിരിച്ചത്. ഇന്ന് തുടർച്ചയായി മനുഷ്യനെ ബഹിരാകാശത്തു കൊണ്ടുപൊയ്ക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നത് റഷ്യയുടെ സോയൂസും ചൈനയുടെ ഷെൻഷൗ ബഹിരാകാശവാഹനവും മാത്രമാണ്. അമേരിക്ക തങ്ങളുടെ മനുഷ്യനെ ബഹിരാകാശത്തെത്തിക്കുന്ന ഷട്ടിൽ പോലുള്ള പദ്ധതികൾ നിർത്തിവച്ചിരിക്കുകയാണ്. [മനുഷ്യന്റെ ബഹിരാകാശയാത്രയെപ്പറ്റി കൂടുതൽ അറിയാൻ ബഹിരാകാശസഞ്ചാരി എന്ന ലേഖനം കാണുക.]

ഭ്രമണപഥത്തിനു താഴെയുള്ള ബഹിരാകാശയാത്ര

പ്രധാന ലേഖനം: Sub-orbital spaceflight

ഒരു മിസൈൽ തോടുത്തുവിടുന്ന പോലെ ബഹിരാകാശവാഹനം ബഹിരാകാശത്തെത്തിയ ശേഷം തിരികെ ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെത്തുന്നു. ഇതിനു കാരണം ആവശ്യത്തിനുള്ള സ്പെസിഫിക് ഓർബിറ്റൽ എനെർജി(specific orbital energy) ലഭിക്കാതെ വന്നതിനാലാണ്. ഇവിടെ ഏതാനും സെക്കന്ദുകൾ മാത്രമേ ഈ ശൂന്യാകാശയാത്ര സാദ്ധ്യമാകൂ. പൊതുവേ, ബഹിരാകാശത്തിന്റെ അതിർത്തിയായി കണക്കാക്കിയിരിക്കുന്നത് സമുദ്രനിരപ്പിൽ നിന്നും 100 കി. മീ. ഉയരത്തിലുള്ള കാർമാൻ രേഖ(Kármán line) യെന്ന സങ്കല്പിക രേഖയാണ്. സ്പേസ്ഷിപ്-1 എന്ന സ്വകാര്യ ബഹിരാകാശയാത്ര 2004 ജൂൺ 21നു നടന്നു.വിർജിൻ ഗാലൿടിൿ എന്ന കമ്പനിയാണിതിനു പിന്നിൽ. അവർ ബഹിരാകാശയാത്ര വാണിജ്യപരമാക്കി മാറ്റി.

ഭ്രമണപഥത്തിലുള്ള ബഹിരാകാശയാത്ര

ഈ തരം ബഹിരാകാശയാത്രയ്ക്ക് കൂടുതൽ പ്രവേഗം ആവശ്യമാണ്. ഇതു കൈവരിക്കാൻ കൂടുതൽ സങ്കേതികമായ വെല്ലുവിളികളെ നെരിടേണ്ടതുണ്ട്.സ്പർശരേഖാ പ്രവേഗം ഇവിടെ ഉയരത്തെപ്പോലെതന്നെ പ്രധാനമാണ്. അടഞ്ഞ പരിക്രമണപഥത്തിനു വേണ്ട പരിക്രമണപ്രവേഗം ആർജ്ജിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഗ്രഹാന്തര യാത്ര

ഗ്രഹങ്ങളിൽ നിന്നും ഗ്രഹങ്ങളിലേയ്ക്കുള്ള യാത്രയാണു ഗ്രഹാന്തര യാത്ര. പ്രായോഗികമായി സൗരയൂഥത്തിലെ ഗ്രഹങ്ങളിൽ നിന്നും പരസ്പരമുള്ള യാത്രയ്ക്കാണു ഈ പേർ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

നക്ഷത്രാന്തര യാത്ര

അഞ്ചു ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങൾ ഇപ്പോൾ സൗരയൂഥത്തിന്റെ രക്ഷാവലയം കടന്നുകഴിഞ്ഞു. വോയേജർ-1 ആണ് ഇതിൽ ഏറ്റവും അകലെക്കൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്നത്. ഇത് ഇപ്പോൾ 100 എ. യു. (ആസ്ട്രോണമിക്കൽ യൂണിറ്റ്)അകലെയാണ്. മാത്രമല്ല വർഷം തോറും അത് 3.6 എ. യു. (ആസ്ട്രോണമിക്കൽ യൂണിറ്റ്) അത് അകലുകയുമാണ്. താരതമ്യം ചെയ്താൽ സൂര്യൻ കഴിഞ്ഞാൽ നമ്മുടെ അടുത്ത നക്ഷത്രമായ പ്രോക്സിമാ സെന്റൗറി 267000 എ. യു. (ആസ്ട്രോണമിക്കൽ യൂണിറ്റ്) അകലെയാണ്. വോയേജർ 1 നു ഈ ദൂരം താണ്ടാൻ ഇന്നത്തെ നിലയിൽ 74,000 വർഷം വേണ്ടിവരും. ഇതു സാധ്യതയില്ലാത്ത കാര്യമാണല്ലൊ? നൂക്ലിയർ പൾസ് പ്രൊപൽഷൻ എന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യ വഴി ഈ സമയ പരിമിതിയെ മറികടക്കാൻ ആവുമെന്നു കരുതാം.

An artist's imaginative impression of a vehicle entering a wormhole

റ്റൈം ഡൈലഷൻ എന്ന മർഗ്ഗം ഉപയോഗിച്ചും ഈ പരിമിതിയെ മറി കടക്കാനാവുമെന്നു കരുതുന്നു.

നക്ഷത്രസമൂഹങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള യാത്ര

ശാസ്ത്രമാസികകളിൽ മാത്രമേ ഇത്തരം യാത്രയേപ്പറ്റി ചിന്തിക്കാനായിട്ടുള്ളൂ.

ബഹിരാകാശ പേടകവും വിക്ഷേപണ സംവിധാനവും

An Apollo Lunar Module on the lunar surface

ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങളുടെ പ്രൊപ്പൽഷൻ

ഇന്നത്തെ ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങൾക്കു മുന്നോട്ടു സഞ്ചരിക്കാൻ(പ്രൊപ്പൽഷൻ) കൂടുതലായി റോക്കറ്റുകളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. പക്ഷെ അയോൺ ഡ്രൈവുകൾ പോലെ മറ്റു സാങ്കേതികവിദ്യകളും സാധാരണമായി വരുന്നുണ്ട്. പ്രത്യേകിച്ചും മനുഷ്യനില്ലാത്ത സംരംഭങ്ങൾക്ക്. ഇത്, വാഹനത്തിന്റെ ഭാരം കുറച്ച് അതിന്റെ ഡെൽറ്റ-വി കൂട്ടുന്നു.

ഉപേക്ഷിക്കാവുന്ന വിക്ഷേപണ സംവിധാനങ്ങൾ

നാസയുടെ സ്പേസ് ഷട്ടിൽ, സ്പേസ് എക്സ് ഫാൾക്കൻ 1 എന്നിവയല്ലാത്ത ഇപ്പോഴത്തെ എല്ലാ ബഹിരാകാശദൗത്യങ്ങളും ബഹുഘട്ടങ്ങളുള്ള ഉപേക്ഷിക്കാവുന്ന വിക്ഷേപണ സംവിധാനങ്ങൾ ആകുന്നു.

വീണ്ടും ഉപയോഗിക്കാവുന്ന വിക്ഷേപണ സംവിധാനങ്ങൾ

The Space Shuttle Columbia seconds after engine ignition on mission STS-1

ആദ്യത്തെ വീണ്ടും ഉപയോഗിക്കാവുന്ന വിക്ഷേപണ വാഹനം എക്സ്-15 ആയിരുന്നു. ഇത് ഒരു ഉപ പരിക്രമണ പഥത്തിലേയ്ക്കു 1963 ജൂലൈ 19നു അയച്ചതായിരുന്നു. യ്യൂറി ഗഗാറിന്റെ ബഹിരാകാശയാത്രയുടെ ഇരുപതാം വാർഷികത്തിൽ 1981 ഏപ്രിൽ 12നു ആണ് ഭാഗികമായെങ്കിലും ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ഭ്രമണപഥ ബഹിരാകാശവാഹനമായ സ്പേസ് ഷട്ടിൽ അമേരിക്ക വിക്ഷേപിച്ചത്. സ്പേസ് ഷട്ടിലിന്റെ ഈ കാലയളവിൽ, 6 ഷുട്ടിലുകൾ അമേരിക്ക നിർമ്മിച്ചു.അതിൽ അഞ്ചെണ്ണം സ്പേസിലേയ്ക്കു പറന്നു. ആറിൽ ഒന്നു ആയ എന്റെർപ്രൈസൊരു ബോയിങ് 747 ന്റെ പിറകുഭാഗത്തു നിന്നാണ് തോടുത്തത്. സുരക്ഷിതമായി ഇറങ്ങാനുള്ള പരീക്ഷണമായിരുന്നു. കാലിഫോർണിയായിലെ എഡ്വാർഡ്സ് എയർഫോഴ്സ് ബേസിൽ ഗ്ലൈഡ് ചെയ്ത് ഇറങ്ങുകയാണീ വാഹനം ചെയ്ത്തത്. സ്പേസിലേയ്ക്ക് ആദ്യമായി പറന്ന സ്പേസ് ഷട്ടിൽ കൊളംബിയ ആകുന്നു. തുടർന്ന്, ചാലെഞ്ചർ, ഡിസ്കവറി, അറ്റ്ലാന്റിസ്, എൻഡെവർ എന്നിവയും ബഹിരാകാശത്തെത്തി. 1986 ജനുവരിയിൽ നഷ്ടപ്പെട്ട ചാലഞ്ചർ സ്പേസ് ഷട്ടിലിനു പകരമാണ് എൻഡെവർ നിർമ്മിച്ചത്. 2003 ഫെബ്രുവരിയിൽ കൊളംബിയായും നഷ്ടമായി.

1988 നവംബർ 15നു സോവിയറ്റ് യൂണിയൻ വിക്ഷേപിച്ച പകുതി സ്വയം നിയന്ത്രണ സംവിധാനമുള്ള ബുറാൻ (മഞ്ഞുകാറ്റ്) വിജയപ്രദമായിരുന്നെങ്കിലും ആ ഒരു പറക്കൽ കോണ്ടു തന്നെ ദൗത്യം അവസാനിപ്പിച്ചു. അമേരിക്കൻ ഷട്ടിലുമായി ഇതിനു ചില സാമ്യങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നു. വിജയകരമായിരുന്നു ദൗത്യമെങ്കിലും സോവിയറ്റ് യൂണിയന്റെ വിഘടനത്തോടെ ആവശ്യമായ പണം ലഭ്യമാവാതെ വന്നതിനാൽ ബുറാന്റെ തുടർന്നുള്ള പറക്കലുകൾ നടന്നില്ല.

2011 ഓടെ അമേരിക്ക സ്പേസ് ഷട്ടിൽ പദ്ധതി ഉപേക്ഷിച്ചു. അവയുടെ പഴക്കവും ഒന്നിനു ഒരു ബില്യൻ വരുന്ന അതിഭീമമായ അവയുടെ ചെലവും ചാലഞ്ചർ, കൊളംബിയ എന്നിവയുടെ അപകടങ്ങളും ആണു ഇതുപേക്ഷിക്കാൻ കാരണം. ഷുട്ടിലിനു പകരമായി ഭാഗികമായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന സി. ഇ. വി. (Crew Exploration Vehicle (CEV) എന്ന രീതിയിലേയ്ക്ക് 2014 ൽ മാറാൻ അമേരിക്ക ശ്രമിക്കുന്നുണ്ട്.

സ്പേസ് ഷിപ് 1 എന്നറിയപ്പെടുന്ന പുനരുപയോഗക്ഷമമായ ബഹിരാകാശ വാഹനം 2008ൽ വെർജിൻ ഗാലക്റ്റിൿ എന്ന കമ്പനി തയ്യാറാക്കി പറത്തി. ഇതിന്റെ തൂറ്റർച്ചയായി, സ്പേസ് ഷിപ് 2 സ്പേസിലേയ്ക്ക് ആളുകളെ കൊണ്ടുപോയിത്തുടങ്ങി. ഇതിൽ പണം ചെലവൊഴിക്കാൻ കഴിവുള്ളവരെയാണു (സ്പേസ് വിനോദസഞ്ചാരികളെയാണു കൊണ്ടുപോവുക..

ബഹിരാകാശയാത്രയുടെ വെല്ലുവിളികൾ

ബഹിരാകാശ ദുരന്തങ്ങൾ

എല്ലാ റോക്കറ്റുകളിലും അതിന്റെ ഭ്രമണപഥത്തിലെത്താൻ വേണ്ടി വളരെക്കൂടുതൽ അളവിലുള്ള ഊർജ്ജം സംഭരിച്ചുവച്ചിട്ടുണ്ട്. ഈ ഊർജ്ജം പെട്ടെന്നോ ആവഴ്യമായ സമയത്തല്ലാതെയോ പുറത്തുവരാനുള്ള സാധ്യത ഉണ്ട്. ഇത് അതിഭയാനകമായ ഫലങ്ങൾ ഉളവാക്കിയേക്കാം. 1997 ജനുവരി 17നു ഒരു ഡെൽറ്റ റോക്കറ്റ് വിക്ഷേപണത്തിനു 13 സെക്കൻഡിനു ശേഷം നടന്ന പൊട്ടിത്തെറിയിൽ 10 മൈൽ(16 കി. മീ.) അകലെയുള്ള സ്റ്റോർ ജാലകം തകർന്നു.

സ്പേസ് താരതമ്യേന പ്രവചിക്കാൻ പ്രയാസമില്ലാത്ത സാഹചര്യമുള്ളയിടമാണ്. എങ്കിലും പെട്ടെന്നു മർദ്ദവ്യത്യാസമുണ്ടാകുകയോ ഉപകരണങ്ങൾക്കു കേടു പറ്റുകയോ ചെയ്യുന്ന അപകടങ്ങളോ സംഭവിക്കാവുന്നതാണ്. 2004ൽ നെതെർലാൻഡിൽ സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ട സ്പേസ് സുരക്ഷിതത്വം കൂട്ടാനുള്ള അന്താരാഷ്ട്രീയ സംഘടന ഇക്കാര്യത്തിൽ അന്താരാഷ്ട്രീയ സഹകരണവും ശാസ്ത്രീയ മുന്നേറ്റവും സാദ്ധ്യമാക്കുന്നു.

ഭാരമില്ലായ്മ

Astronauts on the ISS in weightless conditions. Michael Foale can be seen exercising in the foreground.

ഭൂമിക്കുചുറ്റും കറങ്ങുന്ന ബഹിരാകാശനിലയത്തിലെ അത്യധികം കുറഞ്ഞ ഗുരുത്വാകർഷണ പരിസ്ഥിതിയിൽ മനുഷ്യനു "ഭാരമില്ലായ്മ" അനുഭവപ്പെടുന്നു. കുറച്ചുനേരത്തേയ്ക്കു മാത്രം ഈ കുറഞ്ഞ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിനു വിധേയമായാൽ അതു സ്പേസ് അനുരൂപീകരണ ലക്ഷണങ്ങൾ ( space adaptation syndrome)കാണിക്കാം. ഛർദ്ദിയോ ഓക്കാനമോ ആയി അനുഭവപ്പെടാം. കൂടുതൽ കാലം ഭാരമില്ലാത്ത അവസ്ഥയിൽ കഴിഞ്ഞാൽ അതു, ബഹുവിധമായ ആരോഗ്യപ്രശ്നങ്ങൾക്കു കാരണമാകും. ഇതിൽ ഏറ്റവും പ്രധാനമായത് അസ്ഥിനഷ്ടമാണ്. ചില മാറ്റങ്ങൾ സ്ഥിരമാണ്. സൂക്ഷ്മഗുരുത്വാകർഷണം പേശീകലകളുടെയും ഹൃദയകലകളുടെയും പ്രവർത്തനവൈകല്യം സംഭവിക്കും.

വികിരണങ്ങൾ

അന്തരീക്ഷത്തിനു മുകളിലെത്തിയാൽ വാൻ അല്ലൻ ബെൽറ്റിൽ നിന്നോ സൗരവികിരണത്തിൽ നിന്നോ കോസ്മിക വികിരണങ്ങളിൽ നിന്നോ വികിരണപ്രശ്നമുണ്ടാകാൻ ഇടയാകും. ഭൂമിയിൽ നിന്നും അകലുംതോറും സൗരവാതത്തിനു മാരകമായ അളവിലുള്ള വികിരണങ്ങൾ മിനുട്ടുകൾകൊണ്ടുതന്നെ ഒരു ജീവിക്ക് ഏൽപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഒരു പത്തു വർഷത്തേയ്ക്ക് ഈ വികിരണങ്ങൾ ഏറ്റാൽതന്നെ അത് ആരോഗ്യത്തിനു വലിയ അപകടം വരുത്തിവയ്ക്കും. പലപ്പോഴും ഇതു കാൻസർ ഉണ്ടാകാനുള്ള സാദ്ധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കും.

ബഹിരാകാശയാത്രയുടെ ഉപയോഗങ്ങൾ

ബഹിരാകാശയാത്രയുടെ ഇപ്പോഴത്തെ നിർദ്ദേശിച്ചിട്ടുള്ള ഉപയോഗങ്ങൾ ചിലവ താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്നു:

• ഭൂനിരീക്ഷണ ഉപ്ഗ്രഹങ്ങളായ കാലാവസ്ഥാനിർണ്ണയ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ, ചാര ഉപഗ്രഹങ്ങൾ
• ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണം
• വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങൾ
• ഉപഗ്രഹ ടെലിവിഷൻ
• ഉപഗ്രഹ സഹായത്തോടെയുള്ള ഗതാഗതം
• ബഹിരാകാശ വിനോദസഞ്ചാരം
• ഭൂമിയെ അപകടകാരികളായ വസ്തുക്കളിൽ നിന്നും രക്ഷിക്കുക.
• ബഹിരാകാശ വാസം

ആദ്യഘട്ടത്തിലുള്ള ബഹിരാകാശയാത്രകളെല്ലാം സർക്കരുകൾ പണം മുടക്കിയവയായിരുന്നു. ഇന്ന്, ഇതു വാണിജ്യപരമായി മാറിയിട്ടുണ്ട്. വാർത്താവിനിമയ ഉപഗ്രഹങ്ങൾക്കും ടെലിവിഷൻ സഹായ ഉപ്ഗ്രഹങ്ങൾക്കും വൻപിച്ച വാണിജ്യപ്രാദ്ധാന്യമുണ്ട്. ഇവ ഇന്നു പണം വാങ്ങിത്തന്നെ വിവിധ ഏജെൻസികൾക്കായി ഭ്രമണപഥത്തിൽ എത്തിച്ചുകൊടുക്കുന്നു.

സ്വകാര്യ ബഹിരാകാശയാത്രകൾ ഇന്ന് സർവസാധാരണമായിക്കഴിഞ്ഞു. ചില സ്വകാര്യ കമ്പനികളും വ്യക്തികൾ തന്നെയും ഇത്തരം യാത്രകൾക്കു പണം മുടക്കാൻ മുൻപോട്ടു വന്നുകഴിഞ്ഞു. ഫാൾക്കൻ 9 പോലുള്ള സ്വകാര്യ സംരംഭങ്ങൾ ഇന്നു സജീവമാണ്. അങ്ങനെ സ്പേസ് വിനോദസഞ്ചാരവും ബഹിരാകാശവാസവും അന്യഗ്രഹങ്ങൾ വരെ ലക്ഷ്യം വച്ച് ഇത്തരം സംരംഭങ്ങൾ ആരംഭിച്ചിട്ടുണ്ട്.

ഇവയും കാണുക

• ബഹിരാകാശയാത്രയുടെ റെക്കോഡുകൾ(List of spaceflight records)
• ചൊവ്വയിലേയ്ക്കുള്ള മനുഷ്യരുടെ യാത്ര(Manned mission to Mars)
• ബഹിരാകാശയാത്രാപേടകത്തിന്റെ പ്രൊപ്പൽഷൻ(Spacecraft propulsion)

പുറത്തേയ്ക്കുള്ള കണ്ണികൾ

Wiktionary

ശൂന്യാകാശയാത്ര എന്ന വാക്കിനർത്ഥം മലയാളം വിക്കി നിഘണ്ടുവിൽ കാണുക

• Aerospace engineering at Wikiversity
• Basics of Spaceflight