శాస్త్ర విజ్ఞానము

సైన్స్ ఫిక్షన్ కథలలో రచయితలు ఏవేవో సాంకేతిక పదాలు అలవోకగా పాఠకుల మీదకి విసుర్తుంటారు. అసలే అగమ్య గోచరంగా తోచే కథలో ఈ ’గుగ్లీ’లు పాఠకులని మరింత ఇబ్బంది పెడతాయి. కొన్ని సార్లు సైన్స్ ఫిక్షన్ కథలలోని సాంకేతిక నేపథ్యాన్ని వివరిస్తూ ప్రతీ కథకి ఓ చిన్న ’గైడ్’ ఉంటే బావుంటుందని అనిపిస్తుంది. కాని తీరా గైడ్ పట్టుకుని ఓ ఎంసెట్ పరీక్షకి చదివినట్టు కథలు చదివితే అది ... కొంచెం ఏడ్చినట్టే ఉంటుంది.

ఏదేమైనా ఎలాగూ ఇది ’శాస్త్రవిజ్ఞానం’ బ్లాగే కనుక, ప్రస్తుతం ధారావాహికగా సాగుతున్న కథలో కిందటి సారి దొర్లిన ఒక సాంకేతిక అంశం గురించి చర్చించుకుంటే బావుంటుంది అనిపించింది.

కథలో ఒక చోట కాప్టెన్ వర్ధమాన్ ’కక్ష మార్పిడి కోసం జూపిటర్ కి అవతలి వైపుకి వెళ్లాలని, అలా చేస్తే ఇంధనం ఆదా అవుతుందని అంటాడు. ఆ కక్ష్య మార్పిడి (transfer orbit) ఏంటో దాని భాగోతం ఏంటో ఓ సారి చూద్దాం.

ఈ transfer orbit కి Hohman transfer orbit అని మరో పేరు కూడా ఉంది. జర్మన్ శాస్త్రవేత్త వాల్టర్ హోహ్మన్ దీనిగురించి అధ్యయనం చేసి ఆ వివరాలని 1925 లో ప్రచురించాడు. అందుకే అతని పేరే పెట్టారు,

ఒక గ్రహం నుండి మరో గ్రహానికి ప్రయాణించేటప్పుడు అతి తక్కువ ఇంధనం ఖర్చుతో ఆ ప్రయాణం చెయ్యాలంటే తీసుకోవాల్సిన పథమే ఈ హోహ్మన్ కక్ష్య. అలా ప్రయాణిస్తే సమయం ఎక్కువ పట్టొచ్చు గాని ఇంధనం చాలా తక్కువ అవుతుంది.

ఉదాహరణకి భూమి నుండి జూపిటర్ కి ప్రయాణించాలని అనుకుందాం. (నిజానికైతే కథలో ఈ సందర్భంలో జూపిటర్ నుండి భూమికి ప్రయాణించడానికి సిద్ధం అవుతున్నారు. కాని నాకు భూమి నుండి జూపిటర్ కి ప్రయాణించడానికి సంబంధించిన చిత్రాలే నెట్ లో దొరికాయి. ఈ సూత్రం వ్యతిరేక దిశలో ప్రయాణానికి కూడా వర్ర్తిస్తుంది. కనుక ప్రత్యేకించి కథలో సందర్భానికి తగ్గ బొమ్మ వెయ్యడానికి కొంచెం బద్ధకించాను. సద్దుకుపోదురూ!)

కింద చిత్రంలో సూర్యుడి చుట్టూ భూమి కక్ష్య, జూపిటర్ కక్ష్య కనిపిస్తున్నాయి. భూమి నుండి బయలుదేరబోతున్న వ్యోమనౌక భూమితో పాటు సూర్యుడి చుట్టు 1 AU (astronomical unit, ఖగోళ ఏకాంకం=93 మిలియన్ మైళ్లు) దూరంలో తిరుగుతోంది. అలాగే జూపిటర్ ని చేరి అక్కడ వాలిన నౌక జూపిటర్ లాగే సూర్యుడి చుట్టు 5.2 AU దూరంలో సూర్యుడి చుట్టు తిరుగుతుంటుంది. ఇక్కణ్ణుంచి అక్కడికి చేరుకోడానికి ఏంటి మార్గం?

అందుకు ముందు భూమి వద్ద నుండి బయలుదేరేటప్పుడు మన రాకెట్లని మండించి మన నౌక వేగం పెంచుకోవాలి. దాంతో మన నౌక భూమి కక్ష్య నుండి బయటపడి ఓ కొత్త దీర్ఘవృత్తాకార కక్ష్యలోకి (elliptical orbit) ప్రవేశిస్తుంది. ఈ కొత్త కక్ష్య ఎలా ఉండాలంటే, దాని perihelion (సూర్యుడికి అతి దగ్గరి బిందువు) 1 AU దూరంలో ఉంటే దాని aphelion (సూర్యుడికి అతి దూరపు బిందువు) 5.2 AU దూరంలో ఉండాలి. అలా భూమిని, భూమి కక్ష్యని వదిలిన నౌక ఆ తరువాత ఇంధనం వాడకుండానే జూపిటర్ (కక్ష్య) వరకు ప్రయాణిస్తుంది. (వైజాగ్ లో ’కేజీహెచ్ డౌన్’ లో ఇంజెన్ ఆఫ్ చేసి కిందికి దూసుకుపోయే స్కూటర్ల లా!!!)

జూపిటర్ కక్ష్యని చేరుకున్న నౌక ఆ కక్షలో స్థిరంగా ప్రయాణించాలంటే దాని వేగాన్ని పెంచుకోవాలి, అంటే దాని వేగం జూపిటర్ వేగంతో సమానం అయ్యేట్టు చూసుకోవాలి. గ్రహం వేగంతో నౌక వేగం match కావాలన్నమాట. అలా వేగం పెంచుకోకపోతే, నౌక తిరిగి బుద్ధిగా ఇంటికి తిరిగొచ్చేస్తుంది. కనుక ఆ సందర్భంలో వేగం పెంచుకోడానికి రాకెట్లని మండిస్తే చాలు. అదీ సరిగ్గా తగినంత సేపే మండించాలి. వేగం మరీ ఎక్కువైతే జూపిటర్ కక్ష్యని దాటి పోయే ప్రమాదం ఉంది.

References: