Virgin Galactic සංචාරකයින් ගෙනයන අභ්‍යවකාශ යානය කඩාවැටුනේ ඇයි?

Virgin Galactic සමාගමේ Space Ship 2 අභ්‍යවකාශ යානය සිය තුන්වන රොකට්-බල [rocket powered] පරීක්ෂණ පියාසැරියේ යෙදෙමින්..

දිනය : 2014 ඔක්තෝම්බර් 31 සිකුරාදා

වේලාව : එක්සත් ජනපද පැසිෆික් සම්මත වෙලාවෙන් පැය 10:09 

ස්ථානය : කැලිෆෝනියාවේ මොහාවි කාන්තාරයේ සැතපුම් 8ක් ඉහල අහසේ

වර්ජින් ගැලැක්ටික් සමාගම, බ්‍රිතාන්‍යයේ ප්‍රකෝටිපති ව්‍යාපාරික රිචර්ඩ් බ්‍රැන්සන් ගේ මහේච්ඡ (ambitious) ව්‍යාපෘතියකි. එම ව්‍යාපෘතියේ අරමුණ ඉතා ඉක්මණින් අභ්‍යවකාශයේ අද්දර වෙත සංචාරකයින් ගෙනයා හැකි පිරිවැය අඩු අභ්‍යවකාශ යානයක් නිර්මාණය කිරීමයි. 

මේ අරමුණ පෙරදැරි කරගෙන අමෙරිකාවේ නම්දැරූ අභ්‍යවකාශ හා ගගන විද්‍යා ඉන්ජිනේරුවෙකු වන බර්ට් රූටන්ගේ ස්කේල්ඩ් කොම්පොසයිට් සමාගම හා අත්වැල් බැඳගත් වර්ජින් ගැලැක්ටික් සමාගම නිර්මාණය කල SpaceShipTwo යානාවේ සතරවැනි රොකට්බල පරීක්ශණ පියාසැරිය (rocket powered test flight)සඳහා සියලු කටයුතු සූදානම් වෙමින් තිබුණි.

මෙම පරීක්ශණ පියාසැරියේ අරමුණ වූයේ ස්පේස් ෂිප් 2 අභ්‍යවකාශ යානයේ රොකට් එන්ජිම බලගැන්විය හැකි අලුත්ම ඉන්ධන වර්ගයක් අත්හදා බැලීමයි. මීට පෙර පරීක්ශණ පියාසැරි තුනක් පවත්වන ලද අතර එම පරික්ශණ පියාසැරි වලදී තහවුරුවූ එක් කරුණක් නම්, එන්ජිමට යොදන රොකට් ඉන්ධන වර්ගය මගින් යානය අභ්‍යවකාශයේ අද්දර, එනම් පොලොවේ සිට කිලෝමීටර් 110ක් පමණ ඉහලට ගෙනයාමට ලබාගත යුතු වේගය වන පැයට කිලෝමීටර් 4200ක වේගයෙන් (ශබ්දයේ වේගය මෙන් 3.5ක්) යානය ගෙනයාමට අවශ්‍ය ජවය ලබාදීමට අසමත් බවයි. ඒ අනුව ඉන්ධන වර්ගය වෙනස් කොට දහණයේදී වැඩි තෙරපුමක් ලබාදෙන ඉන්ධන වර්ගයක් ආදේශ කෙරුණු අතර එම ඉන්ධන වර්ගය යොදාගෙන සිදු කරන ප්‍රථම පරීක්ශණ පියාසැරිය ආරම්භවීමට ඇත්තේ විනාඩියකටත් අඩු කාලයකි.

White Knight Two මව් යානය හා සම්බන්ධවී ගුවන්ගත වන Space Ship Two උප යානය

මේ අවස්ථාව වන විට ස්පේස් ෂිප් 2 යානය, සිය මව්යානය වන WhiteKnightTwo ආධාරක ගුවන්යානයේ රඳවා තිබූ අතර වයිට්නයිට් 2 යානය,  ස්පේස් ෂිප් 2  උප යානයද සමග මොහාවී කාන්තාරයේ සැතපුම් 8ක් ඉහල අහසේ පියාසර කරමින් තිබුණි.  SpaceShip 2  නියමුකුටියේ පලපුරුදු පරීක්ශණ පියාසැරි නියමුවන් (test pilots) දෙදෙනෙකු වන පීටර් සීබෝල්ඩ් හා මයිකල් ඇල්ස්බරි,  මව් යානයෙන් නිදහස්වී රොකට් එන්ජිම දැල්වීම සඳහා සූදානම් වෙමින් සිටියහ.පීටර් සීබෝල්ඩ් හා මයිකල් අල්ස්බරි යන දෙදෙනාම කැලිෆෝනියා පොලිටෙක්නික් විශ්වවිද්‍යයාලයේ ගගන විද්‍යා ඉන්ජිනේරු ශිල්පය පිලිබඳ උපාධි ලබාගත් ගගනවිද්‍යා ඉන්ජිනේරුවන් විය. පීටර් සීබෝල්ඩ් හට විවිධ ගුවන්යානා වල පියාසර පැය 2000කට වැඩි කාලයක් අත්දැකීම් තිබූ අතර මයිකල් ඇල්ස්බරිහට පියාසර පැය 1900ක අත්දැකීම් තිබුණි.

ස්පේස් ෂිප් 2 යානයේ තුන්වන රොකට්බල පරීක්ශණ පියාසැරිය 2014 ජනවාරියේ සිදුවූ අතර රොකට් එන්ජිම තත්පර 20 දැල්වීම මගින් යානය පොලොවේ සිට කිලෝමීටර් 22ක් ඉහල නැගීමට සමත්වූ අතර ශබ්දයේ වේගය මෙන් 1.4ක වේගයකින් ගමන්කලේය. ඊට අමතරව යානය රොකට් එන්ජිම රහිතව ග්ලයිඩරයක් ආකාරයෙන් ගොඩබැස්සවීමේ පරීක්ශණ පියාසැරි 54ක් සාර්තකව අවසන් කොට තිබුණි. ස්පේස්ෂිප්2 යානයේ තාක්ශණික දත්ත වලට අනුව එහි රොකට් එන්ජිම දල්වා තත්පර 8කින් ශබදයේ වේගය ඉක්මවා යන අතර කිලෝමීටර් 110ක උසකට ගමන් කිරීම සඳහා තත්පර 70ක් එන්ජිම ක්‍රියාත්මක විය යුතුය. මෙතෙක් සිදුකෙරුණු පරීක්ශණ පියාසැරිවලදී රොකට් එන්ජිම තත්පර 70ක් දක්වා ක්‍රියාත්මක නොකල අතර යානයේ සංකීර්ණ පද්ධති නිසි පරිදි කියාත්මක වන්නේදැයි සොයා බැලීම සඳහා තත්පර 20ක් වැනි කෙටි වේලාවක් එන්ජිම දල්වමින්, ක්‍රමාණුකූලව පියාසැරියේ කාලය දිගුකරමින් අත්හදාබැලීම් ඉදිරියට ගෙනයාමට වර්ජින් ගැලැක්ටික් සමාගමත්, යානය නිර්මාණය කල ස්කේල්ඩ් කොම්පොසයිට් සමාගමත් සැළසුම් කොට තිබුණි.

ස්පේස් ෂිප් 2 යානයේ පියාසර සැලැස්මට අනුව එහි රොකට් මෝටරය නිවාදැමීමෙන් පසුව තවදුරටත් යානය ඉහලට යාමට සලස්වන අතර පියාසැරියේ උපරිම උස වන කිලෝමීටර් 110ක උසට ලඟාවන්නේ මෙහිදීය. මේ අවස්ථාවේදී යානයේ ගමන්කරන මගීන් සයදෙනාට අභ්‍යවකාශගාමීන් හට අත්දැකීමට ලැබෙන අපූර්ව ස්ංසිද්ධියක් වන ශුන්‍ය ගුරුත්වය (zero gravity) අත්දැකීමට ලැබේ. එම ශුන්‍ය ගුරුත්ව අවස්ථාව විනාඩි 5ක් පමණ පවතී.

උපරිම උසට ලඟාවූ පසු යානයේ නියමුවන් එහි අත්තටු වල සවිකොට ඇති කුඩා ත්‍රස්ටර් රොකට්ටු ආධාරයෙන් එය ආපසු හරවන අතර එහි විශාල අත්තටු ඉහලට එසවී පවතින ලෙස සකස් කරනු ලැබේ. මෙසේ අත්තටු ඉහලට එසවීම feathering  ලෙස හඳුන්වන අතර යානය නිර්මාණය කල ඉන්ජිනේරුවන් මෙම  උපක්‍රමය නිර්මාණය කලේ ඉතා අඩු වායු ඝණත්වයක් ඇති කිලෝමීටර් 110ක් ඉහල අහසේදී යානයේ ස්ථායිතාවය රඳවා ගැනීමේ ගැටලුවට විසඳුමක් ලෙසයි. ශුන්‍ය ගුරුත්වය ඇතිවන ඉහල වායුගෝලයේ ක්‍රියාත්මක වන අභ්‍යවකාශ යානාවලට ගුවන් අත්තටුවලින් හා ඒවායේ ඇති පාලණ පෘශ්ඨ (control surfaces) මගින් යානය හසුරුවාගත නොහැකි වන්නේ ඉතා අඩු වායු ඝණත්වයක් ඇති නිසාය. මේ අවස්ථාවේදී අභ්‍යවකාශ යානය හැරවීම වැනි හැසිරවීම් සඳහා රියැක්ශන් ත්‍රස්ටර් (reaction thrusters) ලෙස හැඳින්වෙන කුඩා රොකට්ටු භාවිතා කරයි.

Feathering ආකාරයට අත්තටු සකසා ගැනීමෙන් පසු කිලෝ මීටර් 110ක් ඉහල අහසේ සිට යානය නැවතත් පෘථිවිය වෙත වැටෙන්නට පටන් ගනී. මෙලෙස පොලොවේ සිට කිලෝමීටර් 22ක් ඉහල අහස දක්වාම යානය වැටෙන්නට ඉඩ හරින අතර කිලෝමීටර් 22 පසු කරත්ම වායුගෝලයේ ඝණත්වය වැඩිවී ඇති බැවින් නැවතත් යානයේ අත්තටු තිරස් ආකාරයට සකස් කොට (de-feathering) ගන්නා අතර ඒ මොහොතේ සිට යානය ග්ලයිඩරයක් ලෙස පාවෙමින් ධාවන පථයට ලඟාවේ.

පහත ඇති infographic රූපසටහන් මෙම ක්‍රියාකාරිත්වය හොඳින් පෙන්වාදෙයි.

ගොඩ බැස්සවීමට මොහොතකට පෙර ග්ලයිඩරයක් ලෙස පියාසර කරන ස්පේස් ෂිප් 2 යානය - මෙහි රොකට් එන්ජිම වසා ඇති බව පෙනෙන්නේ මෙම පියාසැරිය එන්ජින් නොදල්වා සිදුකල un-powered test flight පියාසැරියක් බැවිනි.

පැසිෆික් සම්මත වෙලාවෙන් පැය 10:10  - මොහාවී කාන්තරය ඉහල අහස

ස්කේල්ඩ් කොම්පොසයිට් සමාගම හා වර්ජින් සමාගම එක්ව මෙම ව්‍යාපෘතිය සඳහාම "Mojave  Spaceport" ලෙසින් හැඳින්වෙන අභ්‍යවකාශ තොටුපොලක් නිර්මාණය කොට ඇත. සියලුම අත්හදාබැලීම්, ගුවන්ගත කිරීම් හා පර්යේෂණ කටයුතු මෙම ස්ථානයේ සිදුකෙරෙන අතර සියළුම පරීක්ශණ පියාසැරි මෙහෙයවන පාලන මැදිරිය පිහිටා ඇත්තේද මෙහිය.

ස්පේස් ෂිප් 2 යානයේ නියමු පීටර් සීබෝල්ඩ්, මව් යානයෙන් නිදහස්වීමට සියල්ල සූදානම් බවත් යානාවේ සියලුම පද්ධති නිවැරදිව ක්‍රියාත්මක වෙන බවත් පාලන මැදිරියට දැනුම් දෙන ලද අතර ඒ අනුව පාළන මැදිරිය මහින් වයිට් නයිට් 2 මව් යානයට, උප යානය නිදහස් කරන ලෙස දැනුම් දෙන ලදී. තත්පර කිහිපයකින් මව් යානය හා උප යානය සාර්ථකව වෙන් වෙන අතර, මොහොතකින් ස්පේස් ෂිප් 2 යානයේ නියමුවන් යානය මව් යානයේ ගමන් මාර්ගයෙන් මදක් වෙනස් ගමන් මාර්ගයකට යොමුකොට රොකට් එන්ජිම දල්වන ලදී. මේ සියල්ලම ඉතා සාර්ථකව සිදුවූ බව යානයෙන් පාළණ මැදිරිය වෙත ස්වයංක්‍රීයව එවන ලද telemetry දත්ත පැහැදිලිව පෙන්නුම් කරයි.

පාලන මධ්‍යස්ථානයේ ඇති අධිබල දුරේක්ශ මගින්ද මේ සියල්ල නිරීක්ශණය කෙරෙමින් හා ඡායාරූප ගතකරමින් පැවති අතර තත්පර කිහිපයක් ඇතුලට ස්පේස් ෂිප් 2 යානය රොකට් එන්ජිම දල්වාගෙන මව් යානය පසුකරමින් වේගයෙන් ඉදිරියට යන ආකාරය සටහන් වී තිබුණි. මේ වනවිට රොකට් එන්ජිම දල්වා තත්පර 8ක් ගෙවීගොස් තිබුණු අතර,සියලුම පද්ධති නිවැරදිව ක්‍රියාත්මක වන බව පෙනෙන්නට තිබුණි. ඒ වනවිට යානය ශබ්දයේ වේගය ඉක්මවූවා පමණකි.

එහෙත් නිමේෂයකින් සියල්ල වෙනස් විය. අවසන් ඡායාරූපයේ ස්පේස් ෂිප් 2 යානය අහසේදීම කැබලිවලට කුඩුවී යන ආකාරය සටහන්වී තිබුණි. ගිණිබෝලයක්ද සටහන්වී තිබූ බැවින් බොහෝ නිරීක්ශකයින් මෙන්ම අණතුර පිලිබඳ විමර්ශණය සිදුකරන අමෙරිකානු රජයට අයත් National Transportation Safety Board (NTSB) ඒජන්සියේ විමර්ශකයින්ගේද සැකය වී තිබුණේ අලුත් ඉන්ධන වර්ගයක් යොදමින් ක්‍රියාත්මක වූ රොකට් එන්ජිම පුපුරාගොස් මෙම ව්‍යසනය සිදුවන්නට ඇති බවයි. රේඩාර් දත්තවලට අනුව යානය පොලොවට අඩි 50,000ක් ඉහල අහසේදී විනාශවී ගියේය.

රොකට් මෝටරය හා ඉන්ධන ටැංකිය සොයා ගැනේ - පිපුරමක් සිදුවූ බවට කිසිදු සළකුණක් නැතැයි විමර්ශකයින් පවසති!

යානයේ ඉන්ධන ටැංකියේ හා රොකට් මෝටරයේ කොටස් ඉහත ඡායාරූපවල දැක්වේ.

යානයේ විනාශවීම පිලිබඳව විමර්ශණය ආරම්භකල NTSB විමර්ශකයින්, යානයේ සුන්බුන් අතර එහි රොකට් එන්ජිමේ දහනය සීග්‍ර කරන ද්‍රව ඔක්සිඩයිසර් ටැංකිය, ඝණ ඉන්ධන ටැංකිය හා රොකට් මෝටරය සොයාගත් අතර ඒවා සියුම්ව නිරීක්ශණයට බඳුන්කල ඔවුන් ඉන්ධන ටැංකි හා රොකට් මෝටරයේ දහන කුටීරිය කිසිශු ආකාරයක පිපුරුමකට හෝ වෙනයම් ආකාරයක අණතුරකට බඳුන්වී නැතිබව තහවුරු කරගන්නා ලදී. ඒ අනුව අලුත් ඉන්ධන වර්ගය නිසා එන්ජිම පුපුරා ගිය බවට වූ තර්කය මුලුමනින්ම බැහැර කිරීම සිදුවිය. 

එසේ නම් සිදුවූයේ කුමක්ද?

සහයක නියමු මයිකල් ඇල්ස්බරි අතින් සිදුවූ බරපතල අත්වැරැද්දක් හෙලිවෙයි!

යානයෙන් ලැබුනු ටෙලිමෙට්‍රි දත්ත, යානයේ නියමු කුටියේ පටිගතවූ වීඩියෝ දර්ශණ හා අධිබල දුරේක්ශ මගින් යානයේ අවසන් තත්පර කිහිපය ඇතුලත් වීඩියෝ පට නැවත නැවතත් විශ්ලේෂණය කල NTSB විමර්ශණ කණ්ඩායම, යානයේ උප නියමු මයිකල් ඇල්ස්බරි අතින් සිදුවූ බරපතල අත්වැරැද්දක් හෙලි කර ගත්තා. 

එම අත්වැරැද්ද නම් ඔහු, යානයේ පිටුපස වලිග කොටස, සැළසුම් කල වෙලාවට කලින් සිරස් අතට, එනම් feathering ආකාරයට ස්ථානගත කිරීම සඳහා ක්‍රියාත්මක කලයුතු ලීවර දෙකෙන් එකක් ක්‍රියාත්මක කිරීමයි. යානයේ පියාසර සැළස්මට අනුව එය ක්‍රියාත්මක කල යුතුව තිබුනේ එහි වේගය ශබ්දයේ වේගය මෙන් 1.4ක් ඉක්මවා අඩි 65,000ක් ඉහල නැගීමෙන් පසුවයි. එහෙත් ඇල්ස්බරි යම් කිසි හේතුවක් නිසා යානය ශබ්දයේ වේගය ඉක්මවා යන මොහොතේ, අඩි 50,000ක් ඉහල ඝණ වායුගෝලයේ යමින් සිටියදී ලීවරය ක්‍රියාත්මක කරනවා. ඇලිස්බරි මෙම ලීවරය ක්‍රියාත්මක කල බව තමන් නොදත් බව අණතුරෙන් දිවිගලවාගත් යානයේ නියමු පීටර් සීබෝල්ඩ් පවසනවා.

Feathering ආකාරයට යානයේ වලිගයේ අත්තටු සකස්කල විට දිස්වෙන අයුරු...

Feathering ආකාරයට වලිගය ස්ථානගත කිරීමේ උපක්‍රමය ක්‍රියාත්මක කල යුත්තේ වායුගෝලීය ඝණත්වය ඉතා අඩු අවස්ථාවලදීයි. ඝණත්වය වැඩි වායුගෝලයේදී එය ක්‍රියාත්මක කලහොත් එය මත යෙදෙන අධික පීඩනය හා ආතතිය (stress) නිසා එය කැඩී යන්නට පුලුවන්. විමර්ශකයින් දැන් අනුමාන කරන්නේ සහයක නියමුවා මෙම ලීවරය ක්‍රියාත්මක කිරීමෙන් ඝණ වායුගෝලයේ අධික වේගයෙන් ගමන්කරන අවස්ථාවේ වලිග කොටස සිරස්වීම නිසා ඇතිවුනු වායුගතික පීඩනය  (aerodynamic pressure) හේතුකොට ගෙන යානය කැඩී බිඳී විනාශවූ බවයි.

අණතුරින් පුදුමාකාර ලෙස දිවි ගලවාගත් නියමු පීටර් සීබෝල්ඩ් [වම් පස] හා අණතුරින් මියගිය සහයක නියමු මයික් ඇල්ස්බරි [ දකුණු පස]

මයිකල් ඇලිස්බරි වැනි ඉතා පලපුරුදු පරීක්ශණ ගුවන් නියමුවෙකු මෙවැනි ප්‍රාථමික ගණයේ අත්වැරැද්දක් සිදුකලේ ඇයි?

NTSB විමර්ශකයින් හට මෙන්ම වර්ජින් ගැලැක්ටික් හා ස්කේල්ඩ් කොම්පොසයිට් සමාගම් වලටද දැන් විසඳීමට ඇති ප්‍රධාන ගැටලුව මෙයයි. ස්පෙස් ෂිප් 2 යානයේ පරීක්ශණ පියාසැරි වල නිරතවූ නියමුවන් සතර දෙනෙකු සිටින අතර ඔවුන් විමර්ශකයින්ට ලබාදී ඇති තොරතුරු වලට අනුව යානයේ රොකට් එන්ජින් ක්‍රියාත්මක කොට පියාසර කිරීමේදී ඉතා අධික කම්පණයන්ට හා ස්පන්ධනයන්ට මුලු යානයම බඳුන්වනවා. ඔවුන් පවසන අන්දමට මෙම ස්පන්ධනයන් කොතරම් තීව්‍රද යත්, යානයේ වීඩියෝ තිර හා මීටර් වලින් ලබාදෙන කියවීම් හා තොරතුරු පැහැදිලිව දැක ගැනීම ඉතා අපහසුයි. මයිකල් ඇලිස්බරි නියමිත කාලයට පෙර ලීවරය ක්‍රියාත්මක කලේ ඔහුට යානයෙන් ලබාදුන් දත්ත නිසි පරිදි දැකගත නොහැකිවීමෙන්ද?

NSTB විමර්ශකයින් පවසන අන්දමට නිශ්චිත නිගමනයකට එළඹීමට ඔවුන් හට වසරක කාලයක් පමණ ගතවනි ඇති...

ගැලැක්ටික් සිහිනය...