NASA-இன் Artemis II உடற்பயிற்சி சாதனம் சிறிய வன்பொருள் பெரிய ஆழ்விண் பிரச்சினைகளை எவ்வாறு தீர்க்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது

ஆழ்விண் பயணங்கள் நன்றாகச் செய்யப்பட்ட சாதாரண வன்பொருளையே சார்ந்துள்ளன

பெரிய விண்வெளி பயணங்கள் பொதுவாக ஏவுதல் சாளரங்கள், பாதைகள், இலக்குகள் ஆகியவற்றுக்காக நினைவுகூரப்படுகின்றன. ஆனால் தலைப்புச் செய்திகள் தணிந்த பிறகு, பயணம் வழக்கமான கட்டத்திற்குள் நுழைந்த பிறகு, மக்களை செயல்பட வைக்கும் சுருக்கமான அமைப்புகளுக்கு குறைவான கவனம் செல்கிறது. NASA-வின் சமீபத்திய Artemis விவரம், மனிதர்கள் கொண்ட ஆழ்விண் பறப்பு தள்ளுபொறி மற்றும் வழிநடத்துதல்மீது மட்டுமல்ல, அன்றாட உயிர்த் தற்காப்பு வன்பொருளின் வடிவமைப்பின்மீதும் சார்ந்துள்ளது என்பதை நினைவூட்டுகிறது.

Orion flywheel திட்ட மேலாளர் Ryan Schulte மீது கவனம் செலுத்திய ஒரு சிறப்புக் கட்டுரையில், சந்திரனைச் சுற்றி மீண்டும் திரும்பிய Artemis II குழு பயன்படுத்திய உடற்பயிற்சி சாதனத்தை NASA விவரித்தது. நான்கு விண்வெளி வீரர்கள் 694,481 மைல்கள் பயணம் செய்தனர், மேலும் பயணம் முழுவதும் அவர்கள் ஆழ்விணில் வாழ்வின் அடிப்படைத் தேவைகளை வழங்க விண்கலத்தை நம்பியிருந்தனர். அந்த அடிப்படைத் தேவைகளில் ஒன்றாக இருந்தது தினசரி உடற்பயிற்சி.

இந்தக் கதையின் மையத்தில் உள்ள வன்பொருள் flywheel எனப்படுகிறது. இது ஒரு சுருக்கமான, பல்துறை பயன்பாட்டுக்கான உடற்பயிற்சி சாதனம்; ஒரு பெரிய செருப்பு பெட்டியின் அளவுக்குச் சமம். NASA-வின் படி, இது விண்கலத்திலிருந்து எந்த மின்சாரத்தையும் எடுத்துக்கொள்ளாமல், பயணத்தின் போது குழுவினர் உடல் மற்றும் மன ஆரோக்கியத்தைப் பேண உதவியது.

சிக்கலான சூழலுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட எளிய கருத்து

Flywheel, சக்தியூட்டப்பட்ட இயந்திரம் அல்லாமல், இயக்கமுறைக் எதிர்ப்பின் மூலம் செயல்படுகிறது. Schulte, இதை ஒரு inertial yo-yo போலச் செயல்படுவதாக விவரித்தார். பயனர்கள் வெவ்வேறு எதிர்ப்பு முறைகளுக்காக வெவ்வேறு gear ratio-களைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம், மேலும் பயனர் செலுத்தும் உழைப்பைப் பொறுத்து இந்த அமைப்பு 500 பவுண்டுகள் வரை எதிர்ப்பை வழங்க முடியும்.

அந்த திறன் மிகவும் சிறிய தொகுப்பிலேயே ஆச்சரியமான அளவு பயிற்சி வரம்பை வழங்குகிறது. NASA-வின் கூற்றுப்படி, குழுவினர் ஒரே சாதனத்தைப் பயன்படுத்தி squats, deadlifts, bent rows, high-pulls, curls, heel raises, மற்றும் aerobic rowing ஆகியவற்றைச் செய்ய முடியும். ஒரு crew capsule-இன் குறுக்கிடப்பட்ட உள்ளகத்தில், இப்படிப்பட்ட பல்துறை பயன்பாடு ஒரு ஆடம்பரம் அல்ல. அது ஒரு அவசியம்.

Microgravity-யில் உடற்பயிற்சி என்பது பொதுவான உடல்தகுதியை மட்டுமே பற்றியது அல்ல. அது mission protection-இன் ஒரு பகுதி. NASA-வின் மூல உரை, இந்த சாதனத்தை குழுவின் பாதுகாப்பு, ஆரோக்கியம், மற்றும் mission success உடன் தெளிவாக இணைக்கிறது. இது முக்கியமானது, ஏனெனில் இது flywheel-ஐ propulsion system அல்லது habitat interface-களைக் காட்டிலும் குறைவாக நாடகமயமாகத் தோன்றினாலும், பிற life-support அத்தியாவசியங்களின் அதே செயல்பாட்டு வகைக்குள் வைக்கிறது.

இந்த engineering சவால் கேட்டதைவிட கடினமானது ஏன்

Orion-இல் உடற்பயிற்சியை சாத்தியமாக்க பல பிரச்சினைகளை ஒரே நேரத்தில் தீர்க்க வேண்டியிருந்தது. சாதனம் அளவு குறைவான விண்கலத்திற்குள் பொருந்த வேண்டும், குழுவின் இயக்கம் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழலில் இருக்க வேண்டும், மேலும் பயிற்சியின் போது விண்வெளி வீரர்கள் தெளிவாகத் தொடர்புகொள்ள வேண்டியதால் சத்தமும் முக்கியம்.

அனைத்தையும் சுருக்கமான பெட்டிக்குள் பொருத்திக்கொண்டே, ஒரு குழு உறுப்பினர் முழுமையாக நின்று, அதிக வேகத்திலும் மீளச்செயல்திறனிலும் நீட்டிக்கக் கூடிய அளவு cabin space-ஐப் பாதுகாப்பது மிகப் பெரிய சவால்களில் ஒன்றாக இருந்தது என்று Schulte கூறினார். இது விண்கல வடிவமைப்பின் தர்க்கத்தை நன்றாகக் காட்டுகிறது: ஒவ்வொரு புதிய திறனும் mass, volume, clearance, மற்றும் மனிதக் காரணிகளுடன் போட்டியிடுகிறது.

இந்த engineering-இன் சுமை ஒரு resistance machine உருவாக்குவது மட்டுமல்ல; அது compact, quiet, மற்றும் mechanically effective ஆக இருந்து, வாகனத்திலிருந்து மின்சாரத்தை இழுக்காமல் செயல்பட வேண்டும். நிலத் தயாரிப்பு வடிவமைப்பில் இத்தகைய பரிமாற்றங்கள் பழக்கமானவை, ஆனால் விண்கலத்தில் அவற்றின் விளைவுகள் இன்னும் கூர்மையானவை; அங்கு ஒவ்வொரு subsystem-உம் தனது இடத்தை நியாயப்படுத்த வேண்டும்.

Artemis II இந்த அமைப்பை எவ்வாறு பயன்படுத்தியது

சுமார் 10 நாள் நீடித்த Artemis II பயணத்தின் போது, குழு உறுப்பினர்கள் flywheel-ஐப் பயன்படுத்தி தினமும் சுமார் 30 நிமிடங்கள் உடற்பயிற்சி செய்தனர். இந்த அமர்வுகள் microgravity சூழலால் ஏற்படும் உடல் மற்றும் மன விளைவுகளை எதிர்கொள்ளும் நோக்கத்துடன் இருந்தன.

அந்த இரட்டை பங்கு முக்கியமானது. விண்வெளிப் பயணத்தில் உடற்பயிற்சி musculoskeletal மற்றும் cardiovascular பராமரிப்புக்கு உதவுகிறது; அதோடு அது வழக்கமான ஒழுங்கு, மனஉறுதி, மற்றும் உளவியல் நிலைத்தன்மைக்கும் பங்களிக்கிறது. NASA-வின் விளக்கம், flywheel-ஐ ஒரு சிறு கூடுதல் பொருளாகக் கருதவில்லை என்பதைக் காட்டுகிறது. அது குழுவின் தினசரி செயல்பாட்டு ஓட்டத்தின் ஒரு பகுதியாக இருந்தது.

இந்தப் பயணம், Schulte-யின் குழு எடுத்த வடிவமைப்பு முடிவுகள் நடைமுறையில் செயல்படுகின்றன என்பதையும் நேரடியாகக் காட்டியது. Artemis II-ல் பயன்படுத்தப்பட்ட flywheel-ஐ தங்கள் குழுவே வடிவமைத்து, கட்டி, சோதித்து, பறக்கவைத்ததாக NASA கூறுகிறது; இப்போது எதிர்கால Artemis பயணங்களுக்காக இன்னும் அதிகமாக மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய உடற்பயிற்சி சாதனங்களின் தொகுப்பை உருவாக்குகிறது. இது திட்டத்தின் அடுத்த படியைச் சுட்டிக்காட்டுகிறது: mission-specific செயலாக்கத்திலிருந்து நீண்டகால ஆராய்ச்சிக்கான மீளக்கூடிய திறனாக மாறுதல்.

எதிர்கால Artemis பறப்புகளுக்கு இதன் அர்த்தம் என்ன

பயணங்கள் நீளமாகும் போது flywheel-இன் முக்கியத்துவம் அதிகரிக்கிறது என்பதை மூல உரை சுட்டுகிறது. Artemis II சுமார் 10 நாள் செயற்பாட்டு சூழலை வழங்கியது. எதிர்கால பயணங்கள், குறிப்பாக நீண்ட தங்குதல்கள் அல்லது மேலும் சிக்கலான செயல்பாட்டு கட்டங்கள் கொண்டவை, அரிய விண்கல வளங்களைச் செலவிடாமல் குழுவின் நிலையைப் பாதுகாக்கும் அமைப்புகளை இன்னும் அதிகமாக நம்பும்.

பல வகையான உடற்பயிற்சிகளை வழங்கும், மின்சாரம் தேவையில்லாத, மேலும் கட்டுப்பாடுள்ள வாகனத்திற்குள் பொருந்தும் ஒரு சுருக்கமான சாதனம் அந்த சூழலில் அதிக மதிப்புடையதாகிறது. NASA ஏன் எதிர்கால பறப்புகளுக்காக மேலும் மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய அலகுகளின் தொகுப்பை உருவாக்குகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள கடினமில்லை.

பெரிய பாடம் என்னவென்றால், மனித விண்வெளிப் பயணம் பெரிய பொது milestones-களால் மட்டுமல்ல, பல சிறிய engineering வெற்றிகளாலும் முன்னேறுகிறது. செருப்பு பெட்டியின் அளவுள்ள உடற்பயிற்சி சாதனம் Artemis-இன் பொதுப் படிமத்தை வரையறுக்காவிட்டாலும், விண்வெளி வீரர்கள் தங்கள் பணியைச் செய்யத் தேவையான அளவு ஆரோக்கியமாக இருக்க முடியுமா என்பதை அது நேரடியாகப் பாதிக்கிறது.

அதுவே exploration architecture-இன் நடைமுறைத் தரப்பு. நீண்ட தூர மனிதர் கொண்ட பயணங்கள், குழுவின்மீது தவிர்க்கக்கூடிய அழுத்தத்தைக் குறைத்து, வாகன வளங்களைப் பாதுகாக்கும் அமைப்புகளால் கட்டப்படுகின்றன. NASA-வின் விளக்கத்தில், Artemis II flywheel இதையே செய்தது. அது விண்கலத்தின் கடுமையான கட்டுப்பாடுகளை ஒரு செயல்படக்கூடிய அன்றாட கருவியாக மாற்றியது, அதனால் ஆழ்விண் செயல்பாடுகளுக்கு தேவையான வன்பொருள் ஒழுக்கத்தை வெளிப்படுத்தியது.

முக்கிய குறிப்புகள்

• NASA-வின் கூற்றுப்படி, Artemis II விண்வெளி வீரர்கள் சந்திரனைச் சுற்றி மீண்டும் திரும்பிய 694,481 மைல் பயணத்தின் போது தினசரி உடற்பயிற்சிக்காக ஒரு சுருக்கமான flywheel சாதனத்தைப் பயன்படுத்தினர்.
• செருப்பு பெட்டி அளவுள்ள இந்த அமைப்பு 500 பவுண்டுகள் வரை எதிர்ப்பை வழங்குகிறது, மேலும் resistance மற்றும் aerobic பயிற்சிகளையும் ஆதரிக்கிறது.
• இந்த சாதனம் விண்கலத்திலிருந்து எந்த மின்சாரத்தையும் பயன்படுத்தாது; இது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆழ்விண் வாகனத்தில் பெரிய நன்மை.
• NASA, எதிர்கால Artemis பயணங்களுக்காக இந்த உடற்பயிற்சி சாதனங்களின் மேலும் மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய பதிப்புகளை உருவாக்குகிறது.

இந்தக் கட்டுரை NASA அளித்த செய்திப்பதிவின் அடிப்படையில் அமைந்தது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.