நிலவில் ‘தங்க’ வேட்டை

யட்ரியம், கியூரியம் லந்தனம், சீரியம், பிரஸோடைமியம், நியோடைமியம், ப்ரோமெத்தியம், சமாரியம், யூரோபியம், கடோலினியம், டெர்பியம், டிஸ்ப்ரோசியம், ஹோல்மியம், எர்பியம், துலியம், எட்டர்பியம், லுடீடியம்.

இவையெல்லாம் என்ன?

ஹாரி பாட்டர் கதையில் வரும் மந்திர உச்சாடனம்போலத் தென்படும் இவை உள்ளபடியே நடப்புக் காலத்தில் மாயம் செய்யும் அறிய வகை தனிமங்கள். இவற்றை அருமண் (Rare Earth) தனிமங்கள் என்பார்கள்.  1787இல்தான் சுவீடன் நாட்டில் உள்ள இட்டெர்பி எனும் கிராமத்தில் கண்டெடுக்கப்பட்ட காடோலினைட் கனிமத்தில் சீரியம், யட்ரியம் ஆகிய இரண்டு அருமண் (Rare Earth) தனிமங்கள் முதன்முதலில் இனம் காணப்பட்டது. எனினும் இன்று இவை தங்கத்தைவிட மதிப்பு மிக்கதாக கருதப்படுகிறது. 

சமீப காலம் வரை வெறும் வியப்பாக மட்டுமே இருந்த இந்த அருமண் தனிமங்கள் நம்மை அறியாமலேயே இன்று நமது வாழ்க்கையோடு பின்னிப் பிணைந்துவிட்டன. நம்மிடம் உள்ள திறன்பேசிகள், நவீன தொலைக்காட்சி திரைகள், கையடக்க தொடுதிரைக் கருவிகள், மின்சார வாகனங்கள், பசுமை ஆற்றல் உற்பத்திக் கருவிகள், எல்ஈடி பல்புகள் என எங்கும் எதிலும் அருமண் தனிமங்கள் உள்ளன. 

நான்காம் தொழில்நுட்பப் புரட்சியின் பருப்பொருள் அடிப்படை அருமண் தனிமம் என்றால் மிகையாகாது.  இருபத்தொன்றாம் நூற்றாண்டின் தங்கம் எனக் கருதப்படும் அருமண் தனிமங்களை நிலவிலிருந்து வெட்டி எடுத்து வருவதுதான் சமகாலத்தில் நிலவு மீது ஏற்பட்டிருகிற புது மோகத்துக்குக் காரணம் என்கிறார்கள். 

நிலவு நோக்கிய பயணங்கள்

சோவியத் ஒன்றியத்தின் விண்கலம் லூனா-1, 1959 ஜனவரி 2இல் நிலவு நோக்கி ஏவப்பட்டது. வெறும் 34 மணி நேரப் பயணத்துக்குப் பின்னர் நிலவுக்கு அருகே 5,995 கி.மீ. தொலைவில் பறந்து சென்று நிலவை அடைந்த முதல் விண்கலம் என்ற பெருமையைப் பெற்றது. 

இதன் தொடர்ச்சியாக, 1959 செப்டம்பர் 14இல் லூனா-2 விண்கலம் நிலவை நெருங்கி அதன் மீது விழுந்தது. நிலவைத் தொட்ட முதல் விண்கலம் என்ற பெருமையை அடைந்தது. மேலும், 1966 பிப்ரவரி 3இல் லூனா-9 விண்கலம் நிலவில் மென்மையாகத் தரையிறங்கி நிலவில் கால் பதித்த முதல் விண்கலம் என்ற பெயரைப் பெற்றது. 

சோவியத் ஒன்றியத்துக்குப் போட்டியாக அமெரிக்காவும் நிலவு நோக்கிய பயணங்களை முடுக்கிவிட்டது. நீல் ஆம்ஸ்ட்ரோங் மைக்கேல் கொலின்சஸ் ஆகியோரை சுமந்து, 1969 ஜூலை மாதம் அப்போலோ-11 விண்கலம் நிலவில் தரையிறங்கியது. முதல் மனிதக் காலடி நிலவில் பதிந்தது. 

இடைப்பட்ட காலத்தில் நிலவின் அருகே செல்வது, நிலவைச் சுற்றிச் செயற்கை கோள் போலச் சுற்றிவந்து ஆய்வுசெய்வது. நிலவில் தரையிறங்குவது, ஆளில்லா விண்கலங்களைத் தரையிறக்கம் செய்து நிலவு கல் மண் மாதிரிகளைச் சேகரித்து பூமிக்குக் கொண்டுவருவது போன்ற பல்வேறு நிலவு நோக்கிய விண்வெளிப் பயணங்கள் நிகழ்ந்தன. 

இதில் 1976 ஆகஸ்ட் 19இல் கல், மண் மாதிரிகளைச் சேகரித்து பூமிக்கு திரும்பிய சோவியத் லூனா-24தான் கடைசி நிலவுப் பயணம். 1959இல் லூனா-1 முதல் 1976இல் லூனா-24 வரை மொத்தம் தொண்ணூற்றி எட்டு சோவியத் மற்றும் அமெரிக்க விண்கலங்கள் நிலவை நோக்கிச் சென்றன.  அதன் பின்னர் யாரும் நிலவை அடைய முயற்சியை மேற்கொள்ளவில்லை. 

மீண்டும் 2000 வாக்கில்தான் நிலவை நோக்கிய விண்கல ஆய்வு சூடு பிடித்தது. அதுவும் கடந்த ஐந்து ஆண்டுகளில்தான் மீண்டும் நிலவில் தரையிறங்க முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுவருகின்றன.  இந்தியா இரண்டு முறை; ஒன்றில் வெற்றி. சீனா இரண்டு முறை இரண்டிலும் வெற்றி. ரஷ்யா, இஸ்ரேல், ஜப்பான் முயற்சிகள் தோல்வி. இன்று இரண்டு ஆசிய நாடுகளின் தரையிறங்கி கலம் மற்றும் ஊர்திக் கலங்கள்தான் நிலவின் மீது துடிப்பாக இருக்கிறது. 

ஏன் மீண்டும் நிலவு மீது மோகம்? 

சோழியன் குடுமி சும்மா ஆடுமா? 

அருமண் தனிமங்கள், ஹீலியம்-3 போன்ற அறிய பொருள்களை நிலவிலிருந்து வெட்டி எடுத்துவரும் முயற்சியின் துவக்கப் படிகளே தற்போது மேற்கொள்ளப்படும் நிலவு நோக்கிய பயணம். 

இதை விளங்கிக்கொள்ள நான்காம் தொழில்நுட்பப் புரட்சி குறித்து கவனம் செலுத்த வேண்டும்.  பருத்தியை இடுபொருளாகப் பயன்படுத்தி நூல் துணி உற்பத்தி செய்ய இயந்திரங்கள் உருவானது முதலாம் தொழில் புரட்சி. நிலக்கரியைப் பயன்படுத்தி நீராவி எஞ்சின் இயக்கி இயந்திரங்கள் செயல்பட்டன. இந்தப் புரட்சியின்போது நிலக்கரி மற்றும் இரும்பு மீது பெரும் பசி இருந்தது. 

பெட்ரோல் கொண்டு இயங்கும் எஞ்சின்கள், மின்சாரம் கொண்டு இயங்கும் மோட்டர்கள் - உற்பத்தி இயந்திரங்கள் மற்றும் தகவல் தொடர்புத் தொலைபேசி முதலியவற்றை இயக்கியது இரண்டாம் தொழில்நுட்பப் புரட்சி.  பெட்ரோல் எக்கு முதலியவை இந்தப் புரட்சியின் அத்தியாவசிய தேவையாக இருந்தது. 

மின்னணுச் சாதனங்கள், கணினி இண்டர்நெட் முதலியவை கொண்டு கருவிகளைப் படைத்தது உற்பத்தி, தகவல் தொடர்பு முதலியவை நடத்தியது மூன்றாம் தொழில்நுட்பப் புரட்சி.

சிலிகான் போன்ற பொருள்களோடு ஆற்றல் மூலங்கள் இந்தப் புரட்சிக்கு இன்றியமையாததாக அமைந்தது. தற்போது நடைபெற்றுவரும் நான்காம் தொழில்நுட்பப் புரட்சியின் வளர்ந்துவரும் முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள்: காற்றலை, பசுமை ஹைட்ரஜன் முதலிய ஆற்றல் உற்பத்தித் தொழில்நுட்பம், கணினி வலைபின்னல், சமூக ஊடகம், போன்ற தகவல் தொடர்புத் தொழில்நுட்பம், நம்மைச் சுற்றி இருக்கும் பல்வேறு நிலைகளை உணரும் தன்மை கொண்ட மிகுநுட்பத் திறன் கொண்ட உணர்வீ தொழில்நுட்பங்கள், இன்டர்நெட் ஒப் திங்ஸ், செயற்கை நுண்ணறிவு, பிளாக் செயின் மற்றும் கிரிப்டோ தொழில்நுட்பங்கள், 3டி பிரிண்டர், ஆக்மெண்டெட் ரியாலிட்டி வெர்ச்சுவல் தொழில்நுட்பம், ரோபோடிக்ஸ்.

இந்தத் தொழில்நுட்பக் கருவிகளை உற்பத்தி செய்ய அருமண் தனிமங்கள் அத்தியாவசியம்.   

ஒரு சிட்டிகை உப்புதான்; ஆனால் உப்பிலாத பண்டம் குப்பையிலே. அதுபோலத்தான் அருமண் தனிமங்கள். 

ஒவ்வொருவர் கைகளில் உள்ள கைபேசி முதல் கணினி வரை அனைத்து மின்னணுக் கருவிகளிலும் சிறிதளவு அருமண் தனிமம் உள்ளது. சூரிய ஆற்றலை எடுக்க உதவும் சூரிய மின் தகடு முதல் காற்றாலைகள், மின் தேக்கிகள் வரை அருமண் தனிமங்கள் இல்லாமல் சாத்தியமே இல்லை.  எல்ஈடி பல்புகள் முதல் நம்மைச் சுற்றிப் பசுமைத் தொழில்நுட்பங்களில் இந்தத் தனிமங்கள் உள்ளன.

மின்சார வாகன எஞ்சின், காற்றாலைகள், கணினி ஹார்ட் டிஸ்க்குகள், போர்ட்டபிள் எலக்ட்ரானிக்ஸ் கைபேசிகளில் நியோடைமியம் (Nd) மற்றும் சமாரியம் (Sm) ஆன காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சீரியம், யூரோபியம், காடோலினியம், லாந்தனம், டெர்பியம் யட்ரியம் முதலிய அரிய மண் தாதுக்கள் இல்லாமல் எல்ஈடி (LED) குறைக்கடத்திகலைத் தயார்செய்ய முடியாது. வழமையான காரைவிட மின்சார காருக்கு ஆறு மடங்கு அரிய மண் தனிமங்கள் தேவை.  ஒரு மெகாவாட் மின்சாரம் தயாரிக்கும் காற்றலையில் சுமார் 170 கிலோ அரிய மண் தாதுக்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. 

ஏன் இவை ‘அரு’மண் தனிமங்கள்? 

பூமியில் இவை அரிதாகத்தான் கிடைக்கும். பல்வேறு பொருள்களோடு பிணைந்து இருக்கும். எனவே, வெட்டி எடுத்துப் பிரித்தெடுப்பதும் கடினம். இவற்றைச் சுரங்கம் செய்து வெட்டி எடுப்பது என்பது பெரும் சூழல் மாசு ஏற்படுத்தும்.  

ஆனால், நிலவின் தரைபரப்பில் அருமண் தனிமங்களும் ஹீலியம் 3 ஐசொடோப்பும் செய்வாக உள்ளது. சில டன் அளவில் இவற்றை வெட்டிப் பிரித்தெடுத்துப் பதம் செய்து பூமிக்கு எடுத்துவந்தால் போதும் பல பத்தாண்டுகளின் தேவைகளைப் பூர்த்திசெய்துவிடலாம் எனக் கருதுகிறார்கள். 

நிலவில் தங்க வேட்டை செய்ய ஆர்வம்தான் நிலவு நோக்கிய பயணங்களின் இலக்கு.  அருமண் தனிமங்கள் ஹீலியம்-3 போன்ற விலை மதிப்பில்லாத பொருள்களை நிலவில் சுரங்கம் அமைத்து ரோபோ கருவிகளின் உதவியோடு எடுத்துவர முதலில் நிலவில் குடியிருப்பை ஏற்படுத்த வேண்டும். 

எங்கே வீடு கட்டுவது? 

நிலவில் வாஸ்து ஃபெங் சுயி பார்த்துக் குடியிருப்பை ஏற்படுத்த முடியாது. அறிவியல் ஆய்வுதான் எங்கே குடியிருப்பு என்பதைத் தீர்மானம் செய்யும். குடியிருப்பு என்றால் நீர் வேண்டும்; சுவாசிக்க ஆக்சிஜன் வேண்டும். நிலவுக்குச் சென்றால் அங்கிருந்து திரும்ப ராக்கெட் எரிபொருள் வேண்டும். இதெல்லாம் தரக்கூடிய இடமாக இருந்தால் பெரிதும் நலம். 

நிலவின் தென் துருவப் பகுதிகளில் சூரியன் தலைக்கு மேலே வராது. அடிவானில் கிழக்கிலிருந்து உதயமாகும் சூரியன் வடக்கு நோக்கி அடிவானில் நகரும். பின்னர் மேற்கு நோக்கி நகரும். அதாவது, தொடுவானத்தில் வட்டமடிப்பதுபோலத் தென்படும்.  அதாவது, சூரியனின் கதிர்கள் சாய்வாகத்தான் கீழே விழும்.  இதன் காரணமாகச் சில ஆழமான குழிகளின் உட்புறம் வருடம் முழுவதும் சூரிய ஒளியே செல்ல முடியாது. அதேபோல சில இடங்களில் வருடம் முழுவதும் சூரிய ஒளி இருந்துகொண்டே இருக்கும். 

கோள்களுக்கு இடையேயான விண்வெளியில் சிறிதும் பெரிதுமாக விண்கற்கள் வால்மீன்கள் உள்ளன. வால்மீன்களின் சரி பாதி பனி. இந்த வால்மீன்களும் விண்கற்களும் நிலவின் அவ்வபோது விழுந்தபடி இருக்கிறது. தற்செயலாகச் சூரிய ஒளியே படராத பள்ளத்துக்குள் பனி நிரம்பிய வால்மீன் விழுந்தால் அந்தப் பனி அப்படியே இருக்கும். 

சந்திரயான்-1 உட்பட நிலவை நெருங்கிய சில விண்கலங்கள் தொலையுணர்வு வழியே நிலவில் தென் துருவப் பகுதியில் அங்கும் இங்கும் பனி உள்ளது எனக் கண்டிருக்கிறார்கள்.  பனி என்றால் நீர். நீர் என்றால் H2O. பிரித்தால் ஆக்சிஜன் ஹைட்ரஜன். ஆக்சிஜன் சுவாசிக்க உதவும். ஹைட்ரஜனை எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தலாம். திரவ ஆக்சிஜன் திரவ ஹைட்ரஜன்தான் கைரோஜனிக் ராக்கெட் எரிபொருள். அதாவது, ஒரே கல்லில் பல மாங்காய்கள். 

நீர் கிடைத்தால் போதும் சுவாசிக்க காற்று, குடிக்க நீர் இயங்க ஆற்றல் ராக்கெட் எரிபொருள் எனப் பல்வேறு தேவைகளை ஒருங்கே பூர்த்திசெய்துகொண்டுவிடலாம்.  அதனால்தான் முதன்முதலில் நிலவில் ஏற்படும் பரீட்சார்த்த குடியிருப்புகூடத் தென் துருவப் பகுதியில்தான் ஏற்படும் என்கிறார்கள். அதாவது, ‘தங்க’ வேட்டைக்குத் தோதான இடம் நிலவின் தென் துருவப் பகுதி. 

அன்றும் இன்றும் 

இதில் 1960களிலேயே நிலவில் தரையிறங்கிவிட்டோமே; இப்போது என்ன பெரிய சாதனை என சிலர் நினைக்கக்கூடும்.  இருநூறு ஆண்டுகளுக்கு முன்பே அலக்சாண்டர் கிரகம்பெல் தொலைபேசியைக் கண்டுபிடித்துவிட்டதால் அந்தத் தொலைபேசியும் இன்றைய நவீன திறன் பேசியும் ஒன்றாகிவிடாது. மனிதனை ஏந்திச் சென்ற அப்போலோ-11 விண்கலத்துக்கும் ஜப்பானின் ஸ்லிம் எனும் விண்கலத்துக்கும் உள்ள வேறுபாட்டைப் புரிந்துகொண்டால் இது எளிதில் விளங்கும். 

நிலவில் கால் பதிக்க திட்டமிடப்பட்டுள்ள ஜப்பானின் ஸ்லிம் விண்கலத்தில் எந்த ஆய்வுக் கருவியும் இல்லை. எந்தக் கோணத்தில் விண்கலம் சாய்ந்துள்ளது. வெளியே உள்ள வெப்பநிலை என்ன, விண்கலம் மீது படியும் சூரியக்கதிர்களின் வீச்சு என்ன என்பதை அளவிட மூன்று கருவிகள் மட்டுமே இது ஏந்திச் செல்கிறது. 

அப்படி என்றால் இந்தக் கலத்தை நிலவை நோக்கிச் செலுத்த வேண்டிய அவசியம் என்ன? என்ன இலக்கு? 

இதுவரை எங்கே எளிதாக இறங்க முடியுமோ அங்கே தரையிறங்குவது என்று செயல்பட்டார்கள்; நாங்கள் இங்கே இறங்க வேண்டும் என முடிவுசெய்து அங்கே சரியாக இறங்குவோம் என்கிறது ஜப்பான் விண்வெளி நிறுவனம். நிர்ணயிக்கப்பட்ட புள்ளியிலிருந்து வெறும் பத்து மீட்டர் சுற்றளவுக்குள் நாங்கள் தரையிறங்கிவிடுவோம் என்று சவால் செய்கிறார்கள். சந்திரயான்-3 தரையிறங்கியபோதுகூட இலக்கை அடைந்தது எனக் கூடுதலாக மகிழ்ச்சி கொண்டார்கள். 

அப்போலோ-11 விண்கலம் 20 கி.மீ. நீளமும் 5 கி.மீ. அகலமும் கொண்ட பகுதியில் இறங்குமாறு திட்டம். ஆனால், தற்போதைய விண்கலங்கள் நிலவின் தரை பரப்பின் மீது நூறு மீட்டர் சுற்றளவுக்குள் தரையிறங்கும்படி வடிவமைக்கப்படுகின்றன.  எதிர்காலத்தில் நிலவில் குடியிருப்பு ஏற்படுத்தினால் அதன் அருகே ராக்கெட் தளமும் இருக்கும். நிலவின் மேலே வழிதடம் அறிந்து செயல்பட்டு, குழி பாறை போன்ற இடர்களைத் தவிர்த்து ராக்கெட் தளத்தில் சரியாக இறங்கும்படியான தொழில்நுட்பம் வேண்டும் அல்லவா?  அதைத்தான் சீனாவின் சாங்'இ, இந்தியாவின் சந்திரயான், ஜப்பானின் ஸ்லிம் முயற்சி செய்கின்றன. 

அதாவது, எதிர்காலத்தில் நிலவுக் குடியிருப்புக்குத் தளவாடங்களை ஏந்திச் செல்லும் விண்கலம் தானியங்கி முறையில் செல்ல வேண்டிய இலக்கில் தரையிறங்க வேண்டும். அதுதான் இந்த முயற்சிகளின் முக்கியத்துவம்.  நிலவின் தரைப்பரப்பில் உள்ள பல்வேறு கனிமங்களை வெட்டி எடுத்துவிட்டோம் எனக் கொள்வோம். அது பாதிக் கிணறு தாண்டிய செயல் மட்டுமே. வெட்டி எடுத்த செல்வதைப் பூமிக்கு எடுத்துவர வேண்டும் அல்லவா? அதைத்தான் முந்தைய சோவியத் ஒன்றியம் கையாண்ட நுட்பத்தைச் செழுமை செய்து பயன்படுத்த முடியும். 

தரையிறங்கி கலத்தில் அங்கும் இங்கும் சென்று பொருள்களைச் சேகரிக்கும் உலாவிக் கலம் வேண்டும். கூடவே திரும்புக் கலம் ஒன்றையும் அதன் தலையில் வைத்து அனுப்ப வேண்டும். சேகரித்த தாதுப் பொருள்களைத் திரட்டி திரும்பக் கலம் எடுத்து பூமிக்குத் திரும்பும். பாராச்சூட் கொண்டு பத்திரமாகப் பூமியின் தரையில் அந்தப் பெட்டகம் வந்துசேரும். 

லூனா-24, 1976இல் இதைத்தான் செய்துகாட்டியது. அதன் தொடர்ச்சியாக சீனா சாங்’இ 5 திட்டத்தை ஏவியது. இந்த விண்கலம் 2020 டிசம்பர் 1இல் தரையிறங்கியது.  பின்னர் கல், மண் மாதிரிகளைச் சேகரித்து திரும்பக் கலம் 2020 டிசம்பர் 3 அன்று நிலவிலிருந்து புறப்பட்டது. 2020 டிசம்பர் 16 அன்று இந்தக் கல், மண் மாதிரி பூமிக்குப் பத்திரமாக திரும்பியது. இதே போன்ற ஒரு கல், மண் மாதிரி திரும்பும் திட்டத்தை மீண்டும் அடுத்த ஆண்டு இயக்க இருக்கிறார்கள். 

சீனா மட்டுமல்ல; இந்தியா உட்பட பல்வேறு நாடுகள் அடுத்த கட்டமாக கல் மண் மாதிரி திருப்பும் திட்டத்தைக் கட்டாயமாகச் செயல்படுத்துவார்கள். இவையெல்லாம் எதிர்காலத்தில் நிலவில் அமையவிருக்கும் குடியிருப்புக்கான முன்தயாரிப்புகள்தான்!

தொடர்புடைய கட்டுரைகள்

அறிவியல் எனும் ஜன்னல் திறந்தே இருக்கட்டும்
பச்சை வால் நட்சத்திரத்தை வரவேற்போம்