17,000 ફૂટની ઊંચાઈએ ફ્લાઇટ પર ત્રાટકી વીજળી, જાણો કઈ ટેક્નોલોજીએ બચાવ્યા 110 મુસાફરોના જીવ…!

પટનાથી લખનૌ જઈ રહેલી ઇન્ડિગોની એક ફ્લાઇટ (6E925) જ્યારે લખનૌ નજીક આશરે 17,000 ફૂટની ઊંચાઈએ હતી, ત્યારે ખરાબ હવામાનના કારણે વિમાન પર જોરદાર આકાશી વીજળી ત્રાટકી હતી. વીજળી પડવાથી જેટનું ‘નોઝ કોન’ (વિમાનના આગળના ભાગનો શંકુ આકારનો હિસ્સો) ગંભીર રીતે ક્ષતિગ્રસ્ત થઈ ગયું હતું. આ ભયાનક આકાશી ઘટના બની ત્યારે વિમાનમાં 104 મુસાફરો અને 6 ક્રૂ મેમ્બર્સ સવાર હતા. 17,000 ફૂટની ઊંચાઈએ ખરાબ હવામાન વચ્ચે લેન્ડિંગ કરતી વખતે વિમાનના આગળના ભાગમાં સ્પષ્ટપણે માળખાકીય નુકસાન દેખાતું હોવા છતાં, વિમાન ચૌધરી ચરણ સિંહ ઇન્ટરનેશનલ એરપોર્ટ પર નિર્ધારિત સમય પહેલાં સુરક્ષિત રીતે ઉતરી ગયું હતું અને કોઈને પણ ઈજા થઈ નહોતી.

આવી ઘટના પછી સૌથી આશ્ચર્યજનક બાબત એ છે કે વીજળી પડવા છતાં આખરે ફ્લાઇટને મોટું નુકસાન કેમ ન થયું? તેનો જવાબ એ શાનદાર એન્જિનિયરિંગ સિદ્ધાંત છે, જેને ‘ફેરાડે કેજ’ (Faraday Cage) કહેવામાં આવે છે, જે કોમર્શિયલ વિમાનોને જીવલેણ આકાશી વીજળીના આંચકાથી બચાવે છે.

શું છે ફેરાડે કેજનો સિદ્ધાંત?

વિમાનોની સુરક્ષા માટે કોમર્શિયલ એરલાઇનર્સ ‘ફેરાડે કેજ’ના સિદ્ધાંત પર બનાવવામાં આવે છે. આ એક સતત વાહક (કંડક્ટિવ) કવચ હોય છે જે વીજળીના ચાર્જને ફ્લાઇટની બહારની સપાટી પરથી જ આગળ વહાવી દે છે. જ્યારે કરોડો વોલ્ટ ધરાવતી વીજળી વિમાન પર પડે છે, ત્યારે તેનો કરંટ વિમાનના કોઈ બહારના ભાગ (જેમ કે નોઝ કોન અથવા પાંખોના છેડા) પરથી પ્રવેશે છે. ત્યારબાદ તે બહારની ધાતુની સપાટી અથવા તેમાં લાગેલી કોપર ફોઇલની જાળી મારફતે વહીને પાછળના છેડે લાગેલા સ્ટેટિક ડિસ્ચાર્જ વિક્સ દ્વારા સુરક્ષિત રીતે હવામાં બહાર નીકળી જાય છે. વીજળીનું સુવાહક એવું આ બહારનું પડ વિમાનની અંદરની કેબિનને સંપૂર્ણપણે સુરક્ષિત રાખે છે અને સંવેદનશીલ એવિઓનિક્સ, ફ્યુઅલ ટેન્ક તેમજ મુસાફરોને વીજ કરંટથી બચાવે છે.

ફેરાડે કેજ કેવી રીતે કામ કરે છે?

જ્યારે આ કેજ પર વીજળી પડે છે, ત્યારે તેની અંદર રહેલા મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન બહારની સપાટી પર ફેલાઈ જાય છે અને બાહ્ય તેમજ આંતરિક વીજભાર ભેગા મળીને કેજની અંદરના વિદ્યુત ક્ષેત્રને શૂન્ય (Zero) કરી દે છે. આથી તેની અંદર રાખેલા ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનો (જેમ કે મોબાઇલ ફોન) સુધી કોઈ રેડિયો તરંગો કે સિગ્નલ પહોંચી શકતા નથી. આ સિદ્ધાંતની શોધ વર્ષ 1836માં પ્રખ્યાત વૈજ્ઞાનિક માઇકલ ફેરાડેએ કરી હતી.

ફેરાડે કેજનો ઉપયોગ ક્યાં-ક્યાં થાય છે?

• હોસ્પિટલોમાં MRI સ્કેન રૂમ: સચોટ પરિણામો માટે રૂમને બહારના રેડિયો તરંગોથી સુરક્ષિત રાખવા ફેરાડે કેજની જેમ બનાવવામાં આવે છે.
• કારમાં મુસાફરી: જ્યારે આકાશમાંથી વીજળી પડે છે, ત્યારે કારની અંદર બેઠેલા લોકો સુરક્ષિત રહે છે કારણ કે કારની ધાતુની બોડી ફેરાડે કેજ તરીકે કામ કરે છે.
• ટેક્નોલોજી ક્ષેત્રે: સંવેદનશીલ વૈજ્ઞાનિક સાધનો અને ડેટાને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ટરફેરેન્સ (EMI)થી બચાવવા માટે.

વિમાનનું નાક જ કેમ તૂટ્યું?

વિમાનનું નોઝ કોન, જેને તકનીકી ભાષામાં ‘રેડોમ’ (Radome) કહેવાય છે, તે હવામાં ઊડતી વખતે વીજળી પડવાની સ્થિતિમાં સૌથી નબળો હિસ્સો સાબિત થાય છે. વિમાનના બાકીના ભાગમાં મેટાલિક એલોય અથવા વાહક કોપર જાળીવાળા કમ્પોઝિટ મટિરિયલનો ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ તેનાથી વિપરીત રેડોમને નોન-મેટાલિક ફાઇબર ગ્લાસ કે કમ્પોઝિટ મટિરિયલથી બનાવવું ફરજિયાત હોય છે; કારણ કે વેધર રડાર ડિશ સીધી આ નોઝ કોનની અંદર જ ફીટ કરવામાં આવેલી હોય છે.

જો નાકના ભાગમાં ધાતુનું આવરણ મૂકવામાં આવે તો તે માઇક્રોવેવ રડાર સિગ્નલોને બ્લોક કરી દે, જેનાથી પાઇલટ તોફાની વાદળો જોઈ શકતા નથી. રેડોમમાં વિમાનની મુખ્ય બોડી (ફ્યુઝલેજ) જેવું સતત વાહક પડ ન હોવાથી, વીજળી પડતી વખતે ઇલેક્ટ્રિકલ આર્ક વિમાનની મેટલ બોડી સુધી પહોંચે તે પહેલાં જ તે ચોક્કસ ભાગમાં ભારે ગરમીથી મોટું નુકસાન થાય છે, માળખું દબાઈ જાય છે અથવા સપાટી પર કાણું પડી જાય છે.

જ્યારે બંદૂક ઉપાડી પાકિસ્તાનને પાઠ ભણાવવા સરહદે પહોંચી ગયા હતા નાના પાટેકર, કારગિલ યુદ્ધમાં સેના સાથે વિતાવ્યા હતા 60 દિવસ