विमानप्रवासाचे विज्ञान

विमानप्रवास आता सामान्य माणसाच्या आवाक्यात आला आहे. विमानात बसण्याची पूर्वतयारी म्हणजे तारीख ठरवून तिकीट काढणे अशी बहुतेकांची समजूत असते. ‘मला विमान चालवायचे नाही. त्याच्या संबंधातील तांत्रिक गोष्टींचा मला काय उपयोग?’ असा प्रश्न रास्त आहे. पण यामागील विज्ञानासंदर्भात एक प्रश्न विचारून फक्त सुरुवात तर करून बघा? भौतिकशास्त्र, रसायनशास्त्र, अभियांत्रिकी, भूगोल वगैरे बाबतीतील कुतुहल वाढत जाईल. जसजशी उत्तरे मिळतील तसतसे प्रश्न वाढतील. करूया सुरुवात? ‘विमानप्रवास सुरक्षित आहे का?’ हा काहींचा पहिला प्रश्न असू शकतो.

प्रत्येकाला पहिला विमानप्रवास आठवतोच आठवतो. अगदी नीट लक्षात असतो. असंख्य सूचना, पाळावयाची पथ्ये, घ्यावयाची काळजी, सोपस्कारांचे क्रम, उत्साहित तसेच विचलित करणारे अनुभव कथन, यांचा भडिमार झालेला असतो. पाय लटलट करण्यापासून नव्या अनुभवास सामोरे जाण्यापर्यंत मानसिक स्थिती असलेले प्रवासी सिद्ध होतात. सर्व जामानिमा करून विमानतळावर पोचतात.

(विमानाची रचना व चलन-वलन हे स्वतंत्र विषय आहेत. त्याची माहिती येथे नको.)

विमानतळावरः

• विमान प्रवास हे प्रवासाचे सर्वात सुरक्षित साधन आहे. विमान अपघातात मृत्यू होण्याची शक्यता 125 दशलक्ष प्रवाशांमागे एक इतकी असते.
• विमानातील भार हा खूप महत्वाचा घटक आहे आणि तो प्रवाशाच्या सरासरी वजनावरून विमान कंपनीला ठरवावा लागतो. सामानाचे वजन निश्चितपणे कळते.
• वैद्यकीय चाचणीसाठी वापरल्या जाणार्‍या क्ष-किरण यंत्रापेक्षा सामानाची तपासणी अनेक पटींनी जास्त क्षमता असणार्‍या यंत्रांकडून होते.
• स्फोटकातील काही रेणू सामान्य तापमानाला मुक्त होतात त्यामुळे कुत्रे ते वासाने शोधू शकतात.
• धातुशोधक यंत्रे विद्युतचुंबकीय क्रियांची साखळी करीत धातूंचा शोध घेतात.
• Biometrics चा वापर करून बोटांचे ठसे व डोळ्यांची रचना यांची पडताळणी पासपोर्टवरील नोंदींशी केली जाते.
• तुम्ही विमानाकडे जाल तेव्हा लक्ष ठेवा. गेट क्रमांक 13 आढळणार नाही. काही कारणाने 13 हा आकडा सर्वांच्याच मनातून उतरला आहे. अंधश्रद्धा (superstition) ही शक्यतेशी (chance) जोडली गेली आहे. ही जागतिक पातळीवरील समजूत आहे. (जर 13 नंबरचे गेट आढळले तर देश व विमानतळ यांचे नाव, टर्मिनल नंबर मला कळवा).
• काही हवाई वाहतुक कंपन्यांच्या विमानात 13 क्रमांकाची लाईन नसल्याचे दिसेल. उदाहारणार्थ, एअर फ्रान्स, इबेरिया, कॉन्टिनेंटल, एअर न्यूझीलॅन्ड. काहीं कंपन्या 14 वा 17 क्रमांकाच्या लाईन्स वगळतात.

उड्डाणः

• विमानातील इंधनाचे रेणू हे पेट्रोलच्या वा डिझेलच्या रेणूपेक्षा मोठे असतात. त्यामुळे त्याचे बाष्पीभवन कमी प्रमाणात होते.
• युरोप ते अमेरिका या लांबच्या प्रवासात एका प्रवाशामागे 2.5 टन कार्बन-डाय-ऑक्साईड वायूचे उत्सर्जन होते.
• विमानाच्या चाकांना गती देणारी यंत्रणा नसते. जमीनीवरील हालचाल इंजीन्सपासून मिळणार्‍या शक्तीमुळे करता येते. विमान मागे ढकलण्यासाठी Tug चा वापर करावा लागतो. उतरताना जमिनीला टेकल्यावर Reverse Thrust ने वेग कमी केला जातो.
• विमानाचे जमीनीवरील क्लिष्ट चलन-वलन Ground Radar नियंत्रित करते. विमानावरील नियंत्रणाचे पुढील काम Control Tower व शेवटी Area Control करते.
• विमान उतरताना, Instrument Landing System (ILS), रेडिओ प्रक्षेपकांच्या मदतीने धावपट्टी व विमानाचा उतरण्याचा कोन यांची माहिती वैमानिकाला देते.
• चार ते सहा उपग्रहांच्या सहाय्याने Global Positioning System (GPS) विमानाची स्थिती निश्चित करते.
• सर्व जगातील विमान वाहतुक संदेशांसाठी इंग्रजी भाषेचा वापर केला जातो.
• मोठ्या विमानतळांवर 3 ते 5 कि.मी. लांब धावपट्ट्या असतात. पुष्कळदा समांतर धावपट्टया असतात. तेथील वार्‍याच्या दिशांवर त्यांची रचना असते. धावपट्टयांचे क्रमांक उत्तरेकडून पूर्वेकडे असणार्‍या कोनाशी संबंधीत असतात. धावपट्टीच्या दोन टोकांच्या क्रमांकात 18 चा फरक असतो. उदा. लंडनच्या हीथ्रो विमानतळावर पूर्व-पश्चिम दोन समांतर धावपट्टया आहेत व त्यांचे क्रमांक 27 Left & 27 Right किंवा 9 Right & 9 Left (उतरण्याच्या दिशेवर अवलंबून) असे आहेत (चित्र 1).

• धावपट्टीच्या सुरूवातीला विमान काही वेळ थांबते, कारण पुढे गेलेल्या विमानामुळे हवेचे भोवरे तयार झालेले असतात. ते शांत होण्यास 2-3 मिनिटे लागतात.
• विमानाने जमिनीवर 0-150 mph वेग अर्ध्या मिनिटात घेतल्यावर आपल्याला जाणविणारा G-Force हा 25g इतका असतो.
• उड्डाणानंतर विमानतळाजवळ राहणार्‍यांना त्रास होऊ नये म्हणून विमानाच्या इंजीन्सचा आवाज एकदम कमी केला जातो. विमानापाशी वर जाण्यास व वेग वाढविण्यास पुरेशी शक्ती असते.
• हवेचा दाब कमी झाल्याने कानात दडे बसतात. विमान 35,000 ते 40,000 फुटांवर असते तेव्हा केबिन प्रेशर समुद्रसपाटीपाशी असणार्‍या हवेच्या दाबाच्या 80 टक्के असते (6,000-8,000 फूट उंचीवर असणार्‍या मेक्सिको सिटीत असल्यासारखे).

विमानातून दिसणारी जमीनः

• काही ठिकाणी मानव निर्मित शेतांची वर्तुळे (चित्र 2) , भौमितिक रचना, जाहिराती छान दिसतात. इंग्लंडवरून उडताना चुनखडीच्या पांढर्‍या घोड्यासारख्या दिसणार्‍या रचना, हिरवळ आणि माती खरवडून, बाजूला करून कलावंतांनी मुद्दाम केल्या आहेत (चित्र 3).
  
• नद्यांची घडण झाडाच्या फांदीच्या उलट प्रकारे, म्हणजे सुरूवातीला बारीक व नंतर रुंद अशी झालेली दिसते.
• समुद्रकिनारे खूप लांबलचक भासतात (Koch curve).
• समुद्राचा रंग त्याच्या खोलीवर अवलंबून असतो. पाण्याचे रेणू लाल रंग शोषून घेतात, त्यामुळे पाण्याला निळसर झाक दिसते.

ढगांच्या वरः

• वर जात असताना दोन विमानांच्या उंचीत 1000 फूटांपेक्षा जास्त फरक असावा लागतो, वेग स्थिरावल्यावर 2000 फूट फरक असतो. पण एकमेकांपासून 3 मैलांहून दूर असणार्‍या विमानांना हे बंधन नाही.
• विमानाच्या इंजिनातून पाण्याची वाफ बाहेर टाकली जाते. तिचे बर्फाच्या स्फटिकात रुपांतर होते. ते आपल्याला मागे सोडलेल्या ढगासारखे दिसते.
• बॅक्टेरिया 20,000 मीटरवर आढळले आहेत.
• नेहमी दिसणारे पक्षी 2000 फूटांपर्यंत उंच गेलेले दिसतात. पाणपक्षी 4000 फूट उंच जाऊ शकतात. विशिष्ट जातीचा Goose पक्षी 30,000 (Jet Stream) फूटांवरून उडताना दिसला आहे. एक भले मोठे गिधाड (पंखाचा विस्तार 3 मीटर) Ivory Coast च्या वर 38,000 फूटांवर दिसले आहे.
• हवेतील वादळाने आधुनिक काळातील एकही विमान कोसळलेले नाही. कारण असे वादळ वर जाताना किंवा खाली अतरताना लागू शकते. नुसत्या विजांपासून फारच कमी धोका असतो. व्होल्टेजमधील फरक विमानाच्या बाहेरील कवचावर परिणाम करू शकतो व त्यामुळे आतील विद्युत यंत्रणा बिघडू शकते. पण विमानाची रचना विद्युत भारापासून सुरक्षित ठेवणारी असते.
• विमानाची Cruising height वादळी ढगांच्याही वर असते. वादळ जर 40,000 फूटांच्या वर असेल तर सहजपणे विमानातल्या रडारवर दिसते व पायलट विमान नियंत्रित करू शकतो.
• ज्वालामुखीचे उद्रेक विमानाच्या मार्गापर्यंत परिणाम करू शकतात. अशा घटनांची सूचना मिळते. पण ही बाब आपल्या नियंत्रणा बाहेर आहे.
• वैश्विक क्ष-किरण व गॅमा किरण यांपासून धोका संभवतो. ऍटलांटिक समुद्र पार करताना छातीचा एक्सरे काढताना होणार्‍या किरणोत्सारा एवढा मारा आपल्या शरीरावर होतो.

विमानाच्या आतील जगः

• लांब पल्ल्याच्या प्रवासात पुष्कळ वेळ सीटकडून प्रेशर आल्यामुळे पायातील रक्तात गाठी येतात (Deep Vein Thrombosis, DVT). ही समस्या फार गंभीर नसते. पाणी पीणे, पायांच्या हालचाली यामुळे धोका कमी होतो.
• जेट लॅग ही वैद्यकीय बाब नसून ती अस्वस्थ करणारी परिस्थिती आहे. त्याचा आपल्या कोणत्याही क्षमतेवर परिणाम होत नाही. वेळ जाऊ देणे हाच यावर सोपा उपाय आहे. पश्चिमेकडे प्रवास करताना जेट लॅगचा प्रभाव कमी असतो.
• तुम्ही जरी टाईम झोन न बदलता लांबचा प्रवास केला तरी थकवा हा पाण्याच्या कमतरतेमुळे व कमी दाबाच्या हवेत राहिल्यामळे येतो. (उदा. जोहान्सबर्ग ते हेलसिंकी किंवा टोरंटो ते लीमा).
• जेट स्ट्रीम (पृथ्वीच्या फिरण्यामुळे पश्चिमेकडून पूर्वेकडे निर्माण होणारा हवेचा प्रवाह) 30,000 ते 40,000 फूटांवर काही भागात तयार होतात (सगळीकडे नाही). यामुळे योग्य मार्गाने पूर्वेच्या दिशेने होणारा प्रवास हा पश्चिमेकडे होणार्‍या प्रवासापेक्षा कमी वेळात होऊ शकतो.
• आपण घरी पीतो तेवढा गरम चहा विमानात कधीच मिळणार नाही. कारण, 40,000 फूटांवर चहाचे तापमान 53 अंश सेल्सियस पेक्षा जास्त जात नाही.
• रात्रीचा प्रवास असेल तर आकाशातील तारे विमानातून जेवढे स्पष्ट दिसतील तेवढे जमिनीवरून कधी दिसणार नाहीत.

विमानोड्डाणा मागील तंत्रः

• विमानाचा मार्ग वक्राकार असण्याची तीन कारणे आहेत. 1) भूपृष्ठावरील दोन बिंदूंमधील कमीत कमी अंतर हे एका मोठ्या वर्तुळाचा भाग असते. 2) जेट-स्ट्रीममुळे सुद्धा जवळचा मार्ग बदलावा लागतो. 3) व्यावहारिक व राजकीय कारणांमुळे उड्डाण मार्गाचे निर्णय बदलावे लागतात.
• विमानातील हाय टेक गॅजेट्स करमणुकीसाठी असतात. विमानाचे उड्डाण होत असताना व विमान उतरत असताना प्रवाशांकडील फोन, लॅपटॉप यांच्या वापरावरील निर्बंध हे सुरक्षेच्या कारणास्तव असतात.
• अपोलो मोहिमेच्या वेळेस वापरलेल्या संगणकाची क्षमता आजच्या साध्या मोबाईल फोनच्या क्षमतेपेक्षा कितीतरी कमी होती. नियंत्रण करणार्‍या संगणकाची मेमरी 4 KB होती.

कशी वाटली सफर? आता न कंटाळता निरीक्षण करता येईल प्रवासात.

— रविंद्रनाथ गांगल