നാസ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത എക്സ് -57 വിമാനം ഈ വർഷം ആദ്യമായി പറക്കാന്‍ തയ്യാറെടുക്കുകയാണ്. പൂർണ്ണമായും വൈദ്യുതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന 14 പ്രൊപ്പല്ലറുകള്‍ ചിറകുകളിൽ ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട് എന്നുള്ളതാണ് ഈ വിമാനത്തിന്‍റെ പ്രത്യേകത. കാര്‍ബണ്‍ ബഹിര്‍ഗമന മുക്തമായ ഒരു വ്യോമയാനത്തിന് ഈ വിമാനം എത്രമാത്രം പ്രതീക്ഷകള്‍ നല്‍കുന്നുണ്ട് എന്നതാണ് പ്രധാന ചോദ്യം.
നിലവില്‍ ഹരിതഗ്രഹ വാതകങ്ങളുടെ പുറംന്തള്ളലില്‍ ഒരു നല്ല ശതമാനം വ്യോമയാന മേഖലയില്‍ നിന്നാണ്. അതുകൊണ്ട് തന്നെ വിമാനത്തിലെ ഫോസില്‍ ഇന്ധനങ്ങള്‍ കുറയ്‌ക്കേണ്ടത് കാലാവസ്ഥ വ്യതിയാനം നേരിടുന്നതിന് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.
നാസയുടെ വിമാനം വ്യോമഗതാഗതത്തില്‍ ഫോസില്‍ ഇന്ധനങ്ങള്‍ എത്രമാത്രം കുറയ്‌ക്കും?: X-57ലെ പ്രൊപ്പല്ലറുകളില്‍ ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ ലിഥിയം ബാറ്ററികളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഭാരത്തിന്‍റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ ബാറ്ററികളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന ഊർജം, ഫോസില്‍ വിമാന ഇന്ധനത്തിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്നതിനേക്കാൾ 50 മടങ്ങ് കുറവാണ്. നാല്‌ സീറ്റുകളുള്ള ഇറ്റാലിയൻ നിർമ്മിത ടെക്‌നാം P2006T വിമാനത്തിന്‍റെ പരിഷ്‌കരിച്ച മോഡലാണ് X-57.
ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് പ്രൊപ്പൽഷൻ എന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യയെയാണ് X-57 പ്രധാനമായും ആശ്രയിക്കുന്നത്. ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് പ്രൊപ്പല്‍ഷനില്‍ ധാരാളം പ്രൊപ്പല്ലറുകളും, ചെറിയ മോട്ടോറുകളും, നിരവധി ബാറ്ററികളും വിമാനത്തിലുടനീളം വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്നു. നിരവധി പരീക്ഷണാത്മക ഇലക്ട്രിക് വിമാന ഡിസൈനുകളിൽ ഡിസ്‌ട്രീബ്യൂട്ടഡ് പ്രൊപ്പല്‍ഷന്‍ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്.
എക്സ്-57ന്‍റെ പ്രത്യേകത: X-57 നെ വ്യത്യസ്‌തമാക്കുന്നത് വിമാനത്തിന്‍റെ ചിറകുകള്‍ സാധാരണയില്‍ നിന്നും വ്യത്യസ്‌തമായി രൂപകല്‍പ്പന ചെയ്‌തു എന്നതാണ്. ചിറകുകൾക്ക് ചുറ്റുമുള്ള വായുപ്രവാഹം പൂര്‍ണമായും ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നതിനായി പ്രൊപ്പല്ലറുകളുടെ സ്ഥാനം ക്രമീകരിക്കാനാണ് ചിറകുകളെ പുതിയ രീതിയില്‍ രൂപകല്‍പ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നത്.
X-57ല്‍ പ്രൊപ്പല്ലർ ആവശ്യമില്ലാത്തപ്പോൾ, ഡ്രാഗ് കുറയ്ക്കാൻ അതിന്‍റെ ബ്ലേഡുകൾ മടക്കിവയ്‌ക്കാം. പ്രൊപ്പല്ലർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വലിയ മുന്നേറ്റമാണ് ഇത്. ഡിസൈനുകൾ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി എന്ന് മാത്രമല്ല, പ്രൊപ്പല്ലറുകള്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോഴുള്ള ശബ്‌ദം കുറയുകയും പ്രൊപ്പല്ലറുകള്‍ കൂടുതല്‍ ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമായിരിക്കുകയാണ്.
ടേക്ക് ഓഫ്, ലാൻഡിങ്, ക്രൂയിസിങ്(ആകാശത്തിലൂടെയുള്ള പറക്കല്‍) തുടങ്ങിയ സമയത്തുള്ള വിമാനത്തിന്‍റെ വ്യത്യസ്‌ത വേഗതയ്‌ക്ക് അനുസൃതമായി പുതുതായി രൂപകല്‍പ്പന ചെയ്‌ത ഈ പ്രൊപ്പല്ലറുകളുടെ വേഗതയും പിച്ച് ആംഗിളും മാറ്റാൻ കഴിയും. ഉയരം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് വായു സാന്ദ്രതയില്‍ മാറ്റം ഉണ്ടാകുന്നു. ഇത് പ്രൊപ്പല്ലറിൽ നിന്ന് വിമാനത്തിന് ലഭിക്കുന്ന ത്രസ്റ്റിനെ ബാധിക്കുന്നു.
പ്രൊപ്പല്ലറുകളുടെ രൂപകല്‍പ്പനയില്‍ സംഭവിച്ചത് വലിയ മുന്നേറ്റം: വിവിധ ഉയരങ്ങളിലും വേഗതയിലും ഫലപ്രദമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന പ്രൊപ്പല്ലറുകൾ നിർമിക്കാൻ ഇപ്പോള്‍ സാധിക്കും എന്നുള്ളത് കൊണ്ട്, ബാറ്ററികളിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ഊർജം ഫലപ്രദമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്താന്‍ കഴിയും. 11 ബ്ലേഡുള്ള പ്രൊപ്പല്ലർ പോലെയുള്ള പുതിയ ഡിസൈനുകൾക്ക് ഉയർന്ന വായു സാന്ദ്രതയിൽ പോലും വളരെ ഉയർന്ന ത്രസ്റ്റ് നേടാൻ കഴിയും. പ്രൊപ്പല്ലറുകളുടെയും മോട്ടോറുകളുടെയും പുതിയ രൂപകല്‍പ്പന വിമാനത്തിന് ലംബമായ ടേക്ക്ഓഫിനും ലാൻഡിംഗിനും അവസരം നൽകുന്നു.
അതുകൊണ്ട്തന്നെ നീളമുള്ള റൺവേകളും വലിയ ടെർമിനലുകളുമുള്ള വിമാനത്താവളങ്ങൾ ചരിത്രത്തിന്‍റെ ഭാഗമാകാനുള്ള സാധ്യതയാണ് ഉള്ളത്. X-57 ഉപയോഗിക്കുന്നത് സാധാരണ വിപണിയില്‍ ലഭ്യമാകുന്ന ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളാണ്. മികച്ച ബാറ്ററി വികസിപ്പിക്കുകയായിരുന്നില്ല X-57 നിര്‍മാതക്കളുടെ ലക്ഷ്യം, മറിച്ച് പ്രൊപ്പല്ലറിന്‍റേയും ചിറകുകളുടെയും പുതിയ രൂപകല്‍പ്പനയുടെ സാധ്യതകള്‍ പരിശോധിക്കുക എന്നതായിരുന്നു.
ഇലക്ട്രിക് വിമാനത്തിന്‍റെ രൂപകല്‍പ്പനയില്‍ ബാറ്ററി സാങ്കേതിക വിദ്യപ്രധാനം: കാര്യക്ഷമമായ ബാറ്ററി വികസിപ്പിക്കുക എന്നത് ഇലക്ട്രിക് വിമാനം വികസിപ്പിക്കുന്നവര്‍ക്കുള്ള പ്രധാന വെല്ലുവിളിയാണ്. ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ ഇതുവരെ ലഭ്യമായതില്‍ വച്ച് ഏറ്റവും മികച്ച ബാറ്ററികളാണ്. എന്നാല്‍ ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ പോരായ്‌മ ഭാരക്കൂടുതലാണ്.
ലിഥിയം എളുപ്പത്തിൽ തീ പിടിക്കുന്നതിനാല്‍ അപകടകരവുമാണ്. പരമ്പരാഗത വിമാനഇന്ധനങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് ബാറ്ററികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് ചില നേട്ടങ്ങള്‍ ഉണ്ട്. സാധാരണ ഇന്ധനങ്ങളുടെ പ്രശ്‌നം അവ ചിറകുകളില്‍ സൂക്ഷിക്കണമെന്നാണ്. എന്‍ജിന്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കാനായുള്ള ഇന്ധന ഉപഭോഗം കാരണം അവ തീര്‍ന്ന് കൊണ്ടിരിക്കുമ്പോള്‍ വിമാനത്തിലെ ഭാരവും കുറയും.
ഇങ്ങനെ ഭാരം കുറയുമ്പോള്‍ വിമാനത്തിന്‍റെ ബാലന്‍സ്‌ കുറയുന്നു. ഇത് ഒഴിവാക്കാന്‍ വിമാനത്തിന്‍റെ ബാലന്‍സ്‌ നിലനിര്‍ത്തുന്നതിന് വേണ്ടിയാണ് ഇന്ധനം ചിറകുകളില്‍ സൂക്ഷിക്കുന്നത്. ബാറ്ററികള്‍ക്ക് ഈ പ്രശ്‌നമില്ല കാരണം ഇതിന്‍റെ ഭാരം ഒരേപോലെ എല്ലായ്‌പ്പോഴും തുടരുന്നു.
എന്നിരുന്നാലും ബാറ്ററികളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ഏറ്റവും പ്രധാനം ഊര്‍ജ സാന്ദ്രതയാണ്. ഒരു ബാറ്ററിയുടെ ഭാരത്തിനോ വലിപ്പത്തിനോ അനുസൃതമായി അതില്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഊര്‍ജത്തിന്‍റെ അളവിനെയാണ് ഊര്‍ജ സാന്ദ്രത എന്ന് പറയുന്നത്. ക്വാണ്ടം സാങ്കേതിക വിദ്യയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി രൂപകല്‍പ്പന ചെയ്‌തതടക്കമുള്ള പുതിയ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുന്നുണ്ട്.
ഇത്തരം ബാറ്ററികള്‍ വേഗത്തില്‍ ചാര്‍ജ് ചെയ്യാന്‍ സാധിക്കുന്നതാണെങ്കിലും ലിഥിയം ബാറ്ററിക്ക് പകരമാവാന്‍ ഇവയ്‌ക്ക് സാധ്യമല്ല. സാധാരണ വിമാന ഇന്ധനങ്ങള്‍ക്ക് സമാനമായ ഊര്‍ജ സാന്ദ്രത ബാറ്ററിയില്‍ നിന്നും കിട്ടുന്ന തരത്തില്‍ ബാറ്ററി സാങ്കേതിക വിദ്യയില്‍ ഒരു വിപ്ലവമാണ് ഉണ്ടാകേണ്ടത്.
X-57 ഫോസില്‍ ഇന്ധനം ഉപയോഗിക്കാത്ത ഒരു വ്യോമയാനത്തിന് എത്രമാത്രം പ്രതീക്ഷകള്‍ നല്‍കുന്നുണ്ട്? : ഏകദേശം 160 കിലോമീറ്റർ ദൂരം താണ്ടാനും ഒരു മണിക്കൂർ നേരം വരെ പറക്കാനുമാണ് എക്സ് -57ന് സാധിക്കുക. അതുകൊണ്ട് തന്നെ എക്സ് -57ന്‍റെ സാങ്കേതിക വിദ്യ ദീർഘദൂര വിമാനങ്ങളില്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്താന്‍ സാധ്യമല്ല. ചുരുങ്ങിയത് അടുത്തകാലത്തൊന്നും ഈ സാങ്കേതിക വിദ്യ ദീര്‍ഘദൂര പറക്കലിന് ഉതകും വിധം പരിവര്‍ത്തിപ്പിക്കാന്‍ സാധ്യമല്ല.
പകരം, പത്തോ അതിലധികമോ യാത്രക്കാരുള്ള ഹ്രസ്വദൂര വിമാനങ്ങളിലാണ് സമീപ കാലങ്ങളില്‍ ഇലക്ട്രിക് ബാറ്ററികള്‍ ഉപയോഗിക്കാന്‍ സാധ്യതയുള്ളത്. ഹൈഡ്രജന്‍ ഇന്ധനം ഉപയോഗിച്ചുള്ള വിമാനങ്ങളും വളരെയധികം താത്‌പര്യം ജനിപ്പിക്കുന്നതാണ്. ഇതിന് കാരണം ഹൈഡ്രജന്‍റെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത പരമ്പരാഗത വ്യോമയാന ഇന്ധനത്തേക്കാൾ ഏകദേശം മൂന്നിരട്ടി കൂടുതലാണ് എന്നതാണ്.
എന്നാൽ ഹൈഡ്രജൻ ഒരു വാതകമായതിനാല്‍ അതിന്‍റെ വ്യാപ്‌തം കുറയ്‌ക്കുന്നതിനായി ഉയര്‍ന്ന മര്‍ദത്തിലുള്ള ഇന്ധന ടാങ്കുകളിൽ സൂക്ഷിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അങ്ങനെ വരുമ്പോള്‍ വിമാനത്തിന്‍റെ രൂപകല്‍പ്പനയില്‍ തന്നെ വലിയ മാറ്റം ആവശ്യമായി തീരും. ഹൈഡ്രജനെ 253 ഡിഗ്രി സെല്‍ഷ്യസില്‍ ദ്രവരൂപമാക്കികൊണ്ട് വിമാന ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കാനുള്ള ആലോചനകള്‍ നടക്കുന്നുണ്ട്. എന്നാല്‍ ഇതിന് പ്രായോഗികമായി വളരെയധികം പരിമിതികള്‍ ഉണ്ട്.
ഫോസില്‍ ഇന്ധനങ്ങള്‍ക്ക് പകരമായി ഹൈഡ്രജനില്‍ നിന്നും കാര്‍ബണ്‍ മോണോക്‌സൈഡില്‍ നിന്നും വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്ന സിന്തറ്റിക് ഇന്ധനം വ്യോമയാന ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കാന്‍ സാധിക്കും. എന്നാല്‍ ഇതിന് വലിയ ചെലവാണ്. എന്നാല്‍ സാങ്കേതിക വിദ്യ പുരോഗമിക്കുമ്പോള്‍ ഇതിന്‍റെ ചെലവ് കുറഞ്ഞ് വരുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
ബാറ്ററി സാങ്കേതിക വിദ്യയില്‍ ഒരു വിപ്ലവമുണ്ടായാല്‍ മാത്രമെ വ്യോമയാന മേഖല എല്ലാവര്‍ക്കും താങ്ങാവുന്ന രീതിയില്‍ കാര്‍ബണ്‍ ബഹിര്‍ഗമന മുക്തമാകുകയുള്ളൂ.
