എന്തുകൊണ്ട് ഹീലിയം?

ഇന്ത്യന്‍ വംശജയായ ബഹിരാകാശ യാത്രിക സുനിത വില്യംസും സഹയാത്രികരും സഞ്ചരിച്ച ബഹിരാകാശ വാഹനത്തിലെ ഹീലിയം ചോര്‍ച്ച കാരണമാണ് അവര്‍ തിരിച്ചെത്താന്‍ വൈകുന്നതെന്ന് അറിയിപ്പുണ്ടായിരുന്നു. മിക്കവാറും എല്ലാ ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങളിലും ഹീലിയം ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് എന്താണ് കാരണം എന്നാലോചിച്ചിട്ടുണ്ടോ? എന്തുകൊണ്ട് ഹീലിയം എന്ന ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം കണ്ടെത്താന്‍ ശ്രമിക്കുകയാണിവിടെ.

ഭാരം കുറഞ്ഞതും നിറമില്ലാത്തതും മണമില്ലാത്തതുമായ വാതകമാണ് ഹീലിയം.  പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ രണ്ടാമത്തെ മൂലകമാണ്. ആദ്യത്തെ സമൃദ്ധമായ മൂലകം ഹൈഡ്രജനാണ്.
ഏറ്റവും കനംകുറഞ്ഞ നോബിള്‍ വാതകം, കുറഞ്ഞ ആറ്റോമിക് പിണ്ഡമുള്ള വാതകം (4.0026 u), ഉയര്‍ന്ന താപ ചാലകതയുള്ളത്, കുറഞ്ഞ തോതിലുള്ള താപന പോയിന്റ് (-268.93°C),
നോണ്‍-റിയാക്ടീവ്, നോണ്‍-ടോക്‌സിക് എന്നിങ്ങനെ പല പ്രത്യേകതകള്‍ ഹീലിയത്തിനുണ്ട്.

ഇന്ധന ടാങ്കുകളിലും പ്രൊപ്പല്‍ഷന്‍ സിസ്റ്റങ്ങളിലും സമ്മര്‍ദ്ദം ചെലുത്താന്‍ ബഹിരാകാശ വാഹനത്തില്‍ ഹീലിയം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒപ്പം ഹീലിയത്തിന്റെ കുറഞ്ഞ തിളക്കല്‍ സാദ്ധ്യത അതിനെ ലിക്വിഡ് ഹൈഡ്രജന്‍ പോലെയുള്ള ക്രയോജനിക് ഇന്ധനങ്ങള്‍ക്കുള്ള ഫലപ്രദമായ ശീതീകരണ മാധ്യമമാക്കി മാറ്റുന്നു. പ്രൊപ്പല്‍ഷന്‍ അഥവാ ഇന്ധന അവശിഷ്ടങ്ങള്‍ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനും മലിനീകരണം തടയുന്നതിനുമുള്ള ഒരു ശുദ്ധീകരണ വാതകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഹീലിയമാണ്. അതിന്റെ കുറഞ്ഞ തോതിലുള്ള താപചാലകത, ചൂട് പടരുന്നതിനെ തടസ്സപ്പെടുത്തും. അതിന്റെ പ്രതിപ്രവര്‍ത്തന സ്വഭാവം കാരണം ബഹിരാകാശ യാത്രികര്‍ക്കുള്ള ശ്വസന മിശ്രിതങ്ങളിലും ഹീലിയം ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്.

അങ്ങനെ ഭാരം കുറഞ്ഞതാകയാല്‍ ഹീലിയം വാഹനത്തിന്റെ ഭാരം കുറയ്ക്കുന്നു. തീപിടിക്കാത്തതായതിനാല്‍ അതിന്റെ സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ വിസ്‌കോസിറ്റിയായതിനാല്‍ ഒഴുക്ക് സുഗമമാക്കുന്നു തുടങ്ങിയ കാരണങ്ങളാണ് ഹീലിയത്തെ ബഹിരാകാശ വാഹന നിര്‍മ്മാതാക്കള്‍ക്ക് പ്രിയങ്കരമാക്കുന്നത്.

എന്നാല്‍ ഹീലിയത്തിന് ഇത്രയും ഗുണങ്ങള്‍ മാത്രമല്ല ചെറിയ ചില ബലഹീനതകളുമുണ്ട്.
ഹീലിയത്തിന്റെ ചെറിയ തന്മാത്രകള്‍ക്ക് ചെറിയ തുറസ്സുകളിലൂടെ രക്ഷപ്പെടാന്‍ കഴിയുന്നതിനാല്‍ ചോര്‍ച്ചയുണ്ടായാല്‍ എളുപ്പത്തില്‍ പൂര്‍ണ്ണമായി ഒഴിഞ്ഞുപോകുകയും പേടകത്തിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനം തകരാറിലാവുകയും ചെയ്യും.

ഹൈഡ്രജനെ അപേക്ഷിച്ച് ഹീലിയം പ്രപഞ്ചത്തില്‍ വളരെ അപൂര്‍വമായതിനാല്‍ അത് സംഭരിക്കുകയെന്നത് ചെലവേറിയതാകുന്നു. ഹീലിയത്തിന്റെ കുറഞ്ഞ തോതിലുള്ള സ്റ്റീമിംഗ് പോയിന്റ് കാരണം അത് സൂക്ഷിക്കാന്‍ പ്രത്യേക പാത്രങ്ങള്‍ ആവശ്യമായി വരുന്നു. ഇത്രയൊക്കെ ദോഷങ്ങളുള്ളപ്പോഴും ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തില്‍ ഹീലിയം തന്നെയാണ് നിര്‍ണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നത്. കാര്യക്ഷമവും സുരക്ഷിതവുമായ ബഹിരാകാശ പേടക പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ സാധ്യമാക്കുന്നതും അതുതന്നെ.