સુપરસોનિક જેટ વિમાન “X-59”

સાડા ત્રણ કલાકનું સ્વપ્ન, બે દાયકાની ખામોશી
ફયુચર સાયન્સ-કે.આર.ચૌધરી
વિ જ્ઞાન અને ટેક્નોલોજીના આજના આધુનિક યુગમાં પણ જ્યારે આપણે વિમાન પ્રવાસની વાત કરીએ છીએ, ત્યારે ન્યૂયોર્કથી લંડન પહોંચવામાં આજે પણ સરેરાશ સાતથી આઠ કલાકનો સમય નીકળી જાય છે. લાંબી મુસાફરી, સાંકડી બેઠકો અને વિમાનની, એ જ જૂની કૃત્રિમ હવા વચ્ચે, મુસાફર ગૂંગળામણ અનુભવે છે. પરંતુ એવિએશન એટલે કે વિમાન ઉડ્ડયનના ઇતિહાસમાં એક એવો સોનેરી અને ચમકતો દોર પણ હતો, જ્યારે આ લાંબી મુસાફરી અડધાથી પણ ઓછા સમયમાં સમેટાઈ જતી હતી.
'કોનકોર્ડ' નામનું એક અતિ આધુનિક, સોય જેવા અણીદાર નાકવાળું સુપરસોનિક જેટ વિમાન એટલાન્ટિક મહાસાગરના આકાશને ચીરીને માત્ર સાડા ત્રણ કલાકમાં મુસાફરોને ન્યૂયોર્કથી લંડન પહોંચાડી દેતું હતું. પરંતુ એક ભયાનક અકસ્માત, આર્થિક ભીંસ અને સૌથી મહત્ત્વનું, તેની પાછળ છોડાતો કાન ફાડી નાખે તેવો ભયાનક અવાજ, જેને વિજ્ઞાનની ભાષામાં 'સોનિક બૂમ' કહે છે. તેના કારણે 'કોનકોર્ડ' હંમેશાં માટે જમીનદોસ્ત થઈ ગયું. સાથે જ સુપરસોનિક મુસાફરીનો એ યુગ આથમ્યો. હવે, આ ઘટનાના બે દાયકા બાદ, અમેરિકાની અવકાશ સંશોધન સંસ્થા 'નાસા'એ દાવો કર્યો છે કે 'તેમણે આ અસાધ્ય લાગતી 'સોનિક બૂમ' નામની વૈજ્ઞાનિક સમસ્યાનો ઉકેલ શોધી કાઢયો છે.' આ ઉકેલનું પ્રતીક એટલે નાસાનું નવું પ્રાયોગિક વિમાન : X-59.

સૌથી ઝડપી વિમાન : ૫૦ વર્ષ વહેલું જન્મ્યું હતું?
કોનકોર્ડ માત્ર એક વિમાન નહોતું, પરંતુ તે માનવજાતની આકાશને આંબી જવાની મહત્વાકાંક્ષાનું પ્રતીક હતું. ૧૯૭૬માં એંગ્લો-ફ્રેન્ચ સહયોગ દ્વારા વિકસાવાયેલું, સુપરસોનિક પેસેન્જર વિમાન વ્યવસાયિક સેવાઓમાં જોડાયું હતું. કોનકોર્ડ સામાન્ય રીતે ૯૨ થી ૧૨૮ મુસાફરોને લઈને મેક ૨.૦૪ એટલે કે કલાકના આશરે ૧,૩૫૪ માઈલની મહત્તમ ઝડપે ઉડતું હતું. આ ઝડપ સામાન્ય પેસેન્જર વિમાનો કરતાં બમણી અને અવાજની ગતિ કરતાં પણ વધારે હતી. પરંતુ, વિજ્ઞાનનો એક સનાતન નિયમ છે : 'જ્યાં પ્રચંડ ગતિ હોય, ત્યાં પ્રકૃતિનો અવરોધ પણ એટલો જ તીવ્ર હોય છે.' કોનકોર્ડની સૌથી મોટી નબળાઈ તેનો કાન ફાડી નાખતો 'સોનિક બૂમ' હતો. વિજ્ઞાન અને પ્રવાહી ગતિશીલતાના સિદ્ધાંત મુજબ, જ્યારે કોઈ વિમાન અવાજની સામાન્ય ગતિને વટાવી જાય છે, ત્યારે પદાર્થ પોતાના દ્વારા જ પેદા થતા ધ્વનિ તરંગો કરતાં પણ આગળ નીકળી જાય છે. આ સ્થિતિમાં હવાનું ભારે દબાણ વિમાનની આસપાસ એકત્રિત થઈને એક પ્રચંડ શાકવેવ એટલે કે આઘાત તરંગ બનાવે છે. આ તરંગ જ્યારે પૃથ્વીની સપાટી પર રહેલા લોકો સુધી પહોંચે છે. ત્યારે તે કોઈ વિસ્ફોટ કે ફટાકડા જેવો ભયાનક અવાજ કરે છે. અમેરિકાએ ૧૯૭૩માં, આ પ્રચંડ અવાજના કારણે જ, સુપરસોનિક વિમાનો પર જમીન પરથી ઉડવા માટે સંપૂર્ણ પ્રતિબંધ મૂકી દીધો હતો. ઇતિહાસ સાક્ષી છે કે આવી મર્યાદાઓ વચ્ચે પણ કોનકોર્ડ શાનથી ઉડતું રહ્યું હતું. જુલાઈ ૨૦૦૦માં પેરિસની બહાર થયેલા એક ભયાનક વિમાન અકસ્માતે, તેની સુરક્ષાની પ્રતિષ્ઠાને મોટો ધક્કો પહોંચાડયો. ત્યારબાદ ૨૦૦૧ના સપ્ટેમ્બર ૧૧ (૯/૧૧)ના આતંકવાદી હુમલાએ વૈશ્વિક વિમાન ઉદ્યોગની કમર તોડી નાખી. મોંઘું મેન્ટેનન્સ, ઇંધણનો અતિશય વપરાશ અને એરબસ કંપની દ્વારા વિમાનના સ્પેરપાર્ટ્સ સપ્લાય બંધ કરવાના નિર્ણયે કોનકોર્ડના ભવિષ્ય પર પૂર્ણવિરામ મૂકી દીધું. ૨૬ નવેમ્બર, ૨૦૦૩ના રોજ કોનકોર્ડની અંતિમ વ્યાપારી ફ્લાઇટે સુપરસોનિક યુગનો અંત આણ્યો.

૩૩ ફૂટનું નાક : કાચની બારી વિનાની કોકપિટ
લોકહીડ માર્ટિનનું X-59 ક્વેસ્ટ એ કોઈ સામાન્ય વિમાન નથી, પરંતુ વિજ્ઞાન અને એરોડાયનેમિક્સના નિયમોને ફરીથી લખનારો એક ચાલતો-ફરતો પ્રયોગ છે. નાસાના 'લો-બૂમ ફ્લાઇટ ડેમોન્સ્ટ્રેટર' પ્રોજેક્ટ હેઠળ બનેલું આ સિંગલ-સીટર વિમાન પોતે મુસાફરોને લઈ જવા માટે બન્યું નથી. પરંતુ તે એ સાબિત કરવા માટે બન્યું છે કે 'અવાજની ગતિએ ઉડતી વખતે થતા, પ્રચંડ ધડાકાને કેવી રીતે શાંત પાડી શકાય. સરળ ભાષામાં એમ કહી શકાય કે 'આ વિમાનની ડિઝાઇન, કોઈ શક્તિશાળી ફટાકડાના અવાજને માત્ર એક સામાન્ય 'થમ્પ' એટલે કે હળવા ધબકારામાં બદલી નાખવા માટે કરવામાં આવી છે.' વૈજ્ઞાનિક આંકડાઓ અનુસાર, કોનકોર્ડ વિમાન જમીન પર ૧૦૫ થી ૧૧૦ ડેસિબલનો કાન ફાડી નાખતો અવાજ કરતું હતું, જ્યારે ઠ-૫૯ માત્ર ૭૫ ડેસિબલ જેટલો અવાજ પેદા કરશે, જે કોનકોર્ડ કરતાં આશરે ૧૬ ગણો ઓછો છે! આ વિમાનની કુલ લંબાઈ આશરે ૧૦૦ ફૂટ છે, પરંતુ આશ્ચર્યની વાત એ છે કે તેની લંબાઈનો ત્રીજો ભાગ એટલે કે લગભગ ૩૩ ફૂટ જેટલો ભાગ માત્ર તેનું સોય જેવું લાંબુ નાક છે! આ લાંબુ નાક જ હવામાં સર્જાતા આઘાત તરંગોને એકબીજા સાથે ભળવા નથી દેતું. તેમને અલગ-અલગ દિશામાં વિખેરી નાખે છે. પરંતુ વિમાનનું નાક એટલું લાંબુ છે કે કોકપિટમાં બેઠેલા પાયલટને સામેનો રસ્તો દેખાતો ન હતો! આ સમસ્યા ઉકેલવા માટે નાસાએ વિમાનમાં આગળની કાચની બારી જ કાઢી નાખી! કાચની બારી વગર પાયલટ જોઈ શકે, તે માટે વિમાનના નાક પર હાઇ-ડેફિનેશન ૪ણ કેમેરા અને ઇન્ફ્રારેડ સેન્સર્સ લગાવવામાં આવ્યા છે. જેનો લાઈવ ડિસ્પ્લે પાયલટની સામે રહેલી કમ્પ્યુટર સ્ક્રીન પર ઓગમેન્ટેડ રિયાલિટી દ્વારા દેખાય છે. પાયલટ આ આભાસી સ્ક્રીન જોઈને જ આખું વિમાન હંકારે છે! આ ઉપરાંત, આ વિમાનના કેટલાક ભાગો અન્ય પ્રખ્યાત વિમાનોમાંથી ઉછીના લેવાયા છે. જેમ કે તેની ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ પેનલ અને ઇજેક્શન સીટ નોર્થરોપ T-38 વિમાનમાંથી અને તેનું લેન્ડિંગ ગિયર F-16 ફાઇટર જેટમાંથી લેવામાં આવ્યું છે.

સન ઓફ કોનકોર્ડ : બાપ કરતાં બેટો સવાયો.
કોનકોર્ડના વારસદાર તરીકે ઓળખાતા,નવાં પ્રાયોગિક વિમાન ઠ-૫૯ને 'સન ઓફ કોનકોર્ડ'નું ઉપનામ મળ્યું છે. આ વિમાને શુક્રવાર, ૫ જૂન, ૨૦૨૬ ના રોજ કેલિફોર્નિયાના એડવર્ડ્સ એરફોર્સ બેઝ પરથી ઉડેલા, વિમાને ૮૧ મિનિટની ટેસ્ટ ફ્લાઇટ દરમિયાન અંદાજે ૪૩,૪૦૦ ફૂટની ઊંચાઈએ ૧.૧ મેક એટલે કે કલાકના અંદાજે ૭૧૩ માઈલની ઝડપ હાંસલ કરી હતી. અમેરિકન એરફોર્સના અનુભવી પાયલટ જીમ 'ક્લુ' લેસ, જ્યારે આ વિમાનના કંટ્રોલ પર બેઠા હતા. ત્યારે આ ઐતિહાસિક ક્ષણ આશ્ચર્યજનક રીતે એકદમ શાંત રહી હતી. તેમણે જણાવ્યું કે, 'તમને માત્ર વિમાનના મીટર જોઈને જ ખબર પડે કે 'તમે અવાજની ગતિ પાર કરી ચૂક્યા છો, બાકી અંદર કોઈ મોટો ધુ્રજારો કે અવાજ અનુભવાતો નથી.' આ સંશોધનનું વૈશ્વિક મહત્ત્વ સમજવા માટે આપણે બ્રહ્માંડ અને ભૌતિક વિજ્ઞાનના નિયમોને સમજવા પડે.
જેમ પાણીમાં પથ્થર નાખતા તરંગો ઉત્પન્ન થાય છે. તે જ રીતે જ્યારે કોઈ પદાર્થ અવાજની ગતિએ દોડે છે, ત્યારે હવામાં દબાણના પ્રચંડ મોજાં ઊભા થાય છે. નાસાના X-59 પ્રોજેક્ટને આકાશમાં સાકાર કરવા પાછળ પણ આવા જ સમર્પિત નિષ્ણાતોની એક આખી ટીમ કામ કરી રહી છે. નાસાના એરોનોટિક્સ રિસર્ચ મિશનના ઉચ્ચ અધિકારીઓ અને પ્રોજેક્ટ મેનેજર્સનો સમાવેશ થાય છે. તેમાં સૌથી મોખરાનું નામ છે : કેથી બામ , જેઓ નાસાના 'લો-બૂમ ફ્લાઇટ ડેમોન્સ્ટ્રેટર' પ્રોજેક્ટના મુખ્ય મેનેજર છે. કેથી બામ એક એવા કુશળ એન્જિનિયર અને લીડર છે. જેઓ માને છે કે 'વિજ્ઞાનનો અસલી વિજય ત્યારે જ થાય, જ્યારે તે પ્રયોગશાળામાંથી બહાર નીકળીને સામાન્ય માનવીના જીવનને વધુ સરળ બનાવે.' તેમની સાથે આ મિશનના અન્ય એક આધારસ્તંભ એટલે પ્રોજેક્ટ મેનેજર લોરી ઓઝોરોસ્કી. લોરીએ વિમાનના ધ્વનિશાસ્ત્ર એટલે કે એક્યુસ્ટિક્સ ઉપર વર્ષો સુધી ઝીણવટભર્યું કામ કર્યું છે. X-59 ના અવાજને સામાન્ય કારના દરવાજા બંધ થવા જેટલો, સોફ્ટ બનાવવામાં તેમનું મોટું યોગદાન છે.

ઝડપ ક્યાં જઈને અટકશે?
નાસાના X-59 પ્રોજેક્ટની સફળતા માત્ર એક વિમાન પૂરતી સીમિત નથી. પરંતુ તે ભવિષ્યના વૈશ્વિક નાગરિક ઉડ્ડયનનો આખો નકશો બદલી નાખવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. આ સંશોધનનો અસલી પડકાર હવે શરૂ થશે. જેને નાસા 'ફેઝ-૨' તરીકે ઓળખે છે. વર્ષ ૨૦૨૬ના ઉત્તરાર્ધમાં શરૂ થનારા આ તબક્કામાં વિમાનની ધ્વનિ તીવ્રતાની સચોટ ચકાસણી કરશે. ત્યાર બાદ નાસા અમેરિકાના જુદા જુદા ૫ શહેરોમાં એક વ્યાપક સર્વેક્ષણ હાથ ધરશે. આ સર્વેક્ષણ હેઠળ X-59 વિમાન ગીચ વસ્તી ધરાવતા વિસ્તારો પરથી વારંવાર પસાર થશે. વર્ષ દરમિયાન આશરે ૩,૫૦,૦૦૦ જેટલા સામાન્ય નાગરિકો પાસેથી પ્રતિભાવો લેવામાં આવશે કે શું તેમને આ 'ક્વાયટ થમ્પ' પરેશાન કરે છે કે નહીં?
આ રેસમાં નાસા એકલું નથી. વૈશ્વિક બજારમાં અન્ય ખાનગી ખેલાડીઓ પણ સુપરસોનિક આકાશ પર રાજ કરવા માટે તૈયાર બેઠા છે. 'બૂમ સુપરસોનિક' નામની કંપનીએ ૨૦૨૫ની શરૂઆતમાં જ પોતાના 'XB-1' ડેમોન્સ્ટ્રેટર વિમાન દ્વારા અવાજની ગતિ પાર કરી લીધી હતી. તેઓ 'ઓવરચર' નામનું કોમર્શિયલ વિમાન વિકસાવી રહ્યા છે. જે ૨૦૨૯ સુધીમાં સેવામાં આવી શકે છે. આ જ રીતે 'હર્મેયસ' કંપનીએ પણ મે ૨૦૨૬માં પોતાના અનમેન્ડ (માનવરહિત) પ્રોટોટાઇપ 'ક્વાર્ટરહોર્સ Mk 2.1'નું સફળ સુપરસોનિક પરીક્ષણ કર્યું છે.
આ આધુનિક એવિએશન સંશોધનો વિશે ભારતના વિખ્યાત એરોસ્પેસ વૈજ્ઞાનિક અને ઇસરોના પૂર્વ નિર્દેશક ડૉ. કે. સિવન તેમના એક લેખમાં નોંધે છે કે, 'ભવિષ્યનું વિજ્ઞાન માત્ર ગતિ પર નહીં, પણ ટકાઉપણું અને પર્યાવરણની સુરક્ષા પર નિર્ભર રહેશે.' ભારત પણ પોતાના 'આરએલવી-ટીડી' (રીયુઝેબલ લોન્ચ વ્હીકલ) પ્રોગ્રામ દ્વારા સ્પેસ-પ્લેન ટેક્નોલોજી પર કામ કરી રહ્યું છે. જે ભવિષ્યમાં આવી હાઇપરસોનિક મુસાફરી માટે પાયાનું સંશોધન સાબિત થઈ શકે છે. X-59 એ સાબિત કર્યું છે કે 'માનવજાત આકાશના અવાજને શાંત પાડીને સમયના બંધનો તોડવા માટે સજ્જ થઈ ચૂકી છે.' પરંતુ એક સવાલ જરુર ઉત્તરહીન રહેશે. શું ભવિષ્યમાં અતિ ઝડપી સુપરસોનિક મુસાફરી સામાન્ય મધ્યમવર્ગીય માનવીના બજેટમાં આવી શકશે, કે તે માત્ર અમીરો પૂરતી જ સીમિત રહેશે?