• ডেস্ক রিপোর্ট:
• 26 May, 2026

৪০ হাজার ফুট ওপর দিয়ে যখন একটি বিমান মেঘের বুক চিরে এগিয়ে যায়, তখন ভেতরে বসে থাকা যাত্রীদের মনে হতে পারে তারা যেন এক শান্ত, ভাসমান ঘরে বসে আছেন। অথচ জানালার ঠিক ওপাশেই বিরাজ করছে চরম বৈরী এক পরিবেশ! হাড়কাঁপানো ঠান্ডা, নিখাদ অন্ধকার আর শূন্য দৃষ্টিসীমার মাঝেও আধুনিক অ্যাভিয়েশন বিজ্ঞান কীভাবে শত শত টন ওজনের এই ধাতব পাখিকে নিরাপদে গন্তব্যে নিয়ে যায়, তা যেকোনো কল্পবিজ্ঞানকেও হার মানায়।  চলুন, বিমান চলাচলের পেছনের চমকপ্রদ সব বিজ্ঞান রহস্যগুলো একে একে উন্মোচন করা যাক।

১. বাইরে -৪৬°C, তবু এসির বাতাস আসে ফুটন্ত ইঞ্জিন থেকে!
ভূপৃষ্ঠে যখন কাঠফাটা রোদ আর প্রচণ্ড গরম, তখন ৪০ হাজার ফুট ওপরে বিমানের বাইরের তাপমাত্রা থাকে প্রায় -৪৬°C থেকে -৫০°C। এর কারণ হলো, সূর্য সরাসরি বাতাসকে গরম করে না, বরং ভূপৃষ্ঠকে উত্তপ্ত করে। ভূপৃষ্ঠ একটি বিশাল রেডিয়েটরের মতো কাজ করে। মাটি থেকে যত ওপরে ওঠা যায়, বাতাস তত পাতলা হয় এবং তাপ ধরে রাখার ক্ষমতা হারিয়ে ফেলে।

সবচেয়ে বড় বিস্ময়টি হলো, এত ঠান্ডার পরও বিমানের এসি কিন্তু বাইরের বাতাসকে গরম করে না, বরং ঠান্ডা করে! যাত্রীদের শ্বাস নেওয়ার জন্য বাইরের পাতলা বাতাস যখন ইঞ্জিনের ভেতর দিয়ে সংকুচিত করে টানা হয়, তখন তা প্রচণ্ড চাপে প্রায় ২০০°C তাপমাত্রায় ফুটন্ত হয়ে যায়। বিমানের 'এনভায়রনমেন্টাল কন্ট্রোল সিস্টেম' (ECS) সেই ফুটন্ত বাতাসকে দ্রুত ঠান্ডা করে তারপর ২২°C-এর আরামদায়ক বাতাস হিসেবে কেবিনে পাঠায়।

২. ঘণ্টায় ১০০০ কি.মি. বেগে ছুটলেও বিমান কেন স্থির মনে হয়?
আকাশে ৯০০ থেকে ১০০০ কিলোমিটার বেগে ছুটে চলার পরও ভেতরে কোনো গতি টের পাওয়া যায় না। পদার্থবিজ্ঞানের সূত্র অনুযায়ী, মানুষ কেবল গতির পরিবর্তন বা 'ত্বরণ' টের পায়, স্থির গতি নয়। টেকঅফের পর বিমান যখন একটি ধ্রুব বা নির্দিষ্ট বেগে (Constant Velocity) পৌঁছায়, তখন ভেতরের সবকিছু একই বেগে ছুটতে থাকে। চারপাশে গতির তুলনা করার মতো কোনো স্থির বস্তু (যেমন গাছপালা বা ভবন) না থাকায়, মস্তিষ্কের কাছে মনে হয় বিমানটি আকাশে স্থির হয়ে ভাসছে।

৩. শত শত টন ওজনের ধাতব পাখি কীভাবে ভাসে?
বিমানের ডানার ওপরের অংশ কিছুটা বাঁকা এবং নিচের অংশ সমান থাকে (যাকে এয়ারফয়েল বলে)। রানওয়েতে প্রবল বেগে দৌড়ানোর সময় ডানার ওপর দিয়ে বাতাস দ্রুত পার হয়ে নিম্নচাপ তৈরি করে, আর নিচে তৈরি হয় উচ্চচাপ। বিজ্ঞানের 'বার্নুলির নীতি' অনুযায়ী, এই উচ্চচাপ বিমানটিকে প্রবল শক্তিতে ওপরের দিকে ধাক্কা দেয়, যাকে বলে 'লিফট' (Lift)। আর ডানার শেষে থাকা ওপরের দিকে বাঁকানো 'উইংলেট' বাতাসের ঘূর্ণি ভেঙে দিয়ে বিমানের ভারসাম্য বজায় রাখে।

৪. শূন্য দৃষ্টিসীমায় পাইলটের জাদুকরী চোখ
ঘন মেঘ, ভারী বৃষ্টি বা নিকষ অন্ধকারে যখন কিছুই দেখা যায় না, তখন পাইলটরা সম্পূর্ণভাবে ইনস্ট্রুমেন্টের ওপর নির্ভর করেন। বিমানের নাকের ভেতর থাকা 'ওয়েদার রাডার' সামনের ৩২০ কিলোমিটার পর্যন্ত মেঘ বা ঝড়ের পূর্বাভাস স্ক্রিনে ফুটিয়ে তোলে। আর ল্যান্ডিংয়ের সময় 'ইনস্ট্রুমেন্ট ল্যান্ডিং সিস্টেম' (ILS) থেকে আসা রেডিও বিম এবং স্যাটেলাইট জিপিএস ব্যবহার করে শূন্য দৃষ্টিসীমায়ও পাইলটরা নিখুঁতভাবে রানওয়ের ঠিক মাঝ বরাবর বিমান নামিয়ে আনতে পারেন।

 ৫. জানালার গ্লাসে ছোট্ট ছিদ্রের বড় কাজ
বিমানের জানালায় নিচের দিকে পিনের মাথার মতো একটি ছোট্ট ছিদ্র থাকে, যাকে বলা হয় 'ব্লিড হোল'। ৪০ হাজার ফুট ওপরে বাইরের ও ভেতরের বাতাসের চাপের মধ্যে বিশাল পার্থক্য থাকে। জানালার তিনটি অ্যাক্রিলিক স্তরের মধ্যে থাকা এই ছিদ্রটি বাতাসের চাপ নিয়ন্ত্রণ করে, যাতে প্রচণ্ড চাপে গ্লাস ফেটে না যায়। পাশাপাশি এটি জানালায় কুয়াশা বা বরফ জমতেও বাধা দেয়।

৬. বজ্রপাতেও কেন বিমানের কিছু হয় না?
মেঘের ভেতর দিয়ে যাওয়ার সময় বিমানে বজ্রপাত হওয়াটা খুব সাধারণ ঘটনা। কিন্তু বিমানের বাইরের আবরণ অ্যালুমিনিয়াম বা কার্বন ফাইবারের মতো পরিবাহী পদার্থ দিয়ে তৈরি হওয়ায় এটি একটি 'ফ্যারাডে খাঁচা' (Faraday Cage) হিসেবে কাজ করে। বজ্রপাত হলে বিদ্যুৎ কেবল বাইরের আবরণ দিয়ে বয়ে গিয়ে লেজ বা ডানার প্রান্ত দিয়ে শূন্যে মিলিয়ে যায়। ভেতরের যাত্রীরা বা যন্ত্রপাতি সম্পূর্ণ সুরক্ষিত থাকে।

 ৭. 'ব্ল্যাক বক্স' আসলে কালো নয়!
যেকোনো বিমান দুর্ঘটনার নিখুঁত রহস্য উন্মোচনের চাবিকাঠি হলো ব্ল্যাক বক্স (FDR ও CVR)। তবে এটি মোটেও কালো নয়, বরং দূর থেকে সহজে চোখে পড়ার জন্য এটি উজ্জ্বল কমলা রঙের হয়। টাইটানিয়ামের মোড়কে থাকা এই যন্ত্রটি ১,১০০°C তাপমাত্রায় আগুনে পুড়লেও বা সমুদ্রের ২০ হাজার ফুট গভীরে পানির প্রচণ্ড চাপে থাকলেও সম্পূর্ণ অক্ষত থাকে এবং টানা ৩০ দিন সিগন্যাল পাঠাতে পারে।

 ৮. মেঘের রাজ্যে নিরবচ্ছিন্ন ইন্টারনেট
এত উঁচুতে বসে ওয়াই-ফাই ব্যবহার করা সম্ভব হয় দুটি উপায়ে। একটি হলো 'এয়ার-টু-গ্রাউন্ড' (ATG) সিস্টেম, যেখানে মাটি থেকে আকাশের দিকে মুখ করে থাকা বিশেষ টাওয়ার থেকে সিগন্যাল নেওয়া হয়। আর আধুনিক দূরপাল্লার ফ্লাইটে ব্যবহৃত হয় স্যাটেলাইট ওয়াই-ফাই। বিমানের ছাদে থাকা অ্যান্টেনা সরাসরি মহাকাশে থাকা স্যাটেলাইটের সাথে যুক্ত হয়ে বিমানে ইন্টারনেট সরবরাহ করে। ইলন মাস্কের 'স্টারলিংক'-এর মতো প্রযুক্তির কল্যাণে আকাশে এখন হাই-স্পিড ইন্টারনেটও হাতের মুঠোয়।

৯.বায়ুমণ্ডল নিচ থেকে গরম হয় (Heating from the Ground):
আমরা হয়তো ভাবি সূর্যের আলো সরাসরি বাতাসকে গরম করে, কিন্তু ঘটনাটি আসলে সেভাবে ঘটে না। সূর্যের আলো বাতাস ভেদ করে এসে প্রথমে ভূপৃষ্ঠকে (মাটি, পানি, ঘরবাড়ি) উত্তপ্ত করে। এরপর এই উত্তপ্ত ভূপৃষ্ঠ তার সংস্পর্শে থাকা নিচের দিকের বাতাসকে গরম করে। অর্থাৎ, আমাদের পৃথিবী একটি বিশাল হিটার বা রেডিয়েটরের মতো কাজ করে, যা বায়ুমণ্ডলকে নিচ থেকে উপরের দিকে গরম করে। আপনি এই 'হিটার' (ভূপৃষ্ঠ) থেকে যত দূরে বা উপরে যাবেন, তাপমাত্রা স্বাভাবিকভাবেই তত কমতে থাকবে।

১০. বাতাসের চাপ ও ঘনত্ব কমে যাওয়া (Adiabatic Cooling):
ভূপৃষ্ঠের কাছাকাছি বাতাসের চাপ ও ঘনত্ব অনেক বেশি থাকে। ঘন বাতাসে জলীয় বাষ্প, ধূলিকণা এবং কার্বন ডাই-অক্সাইডের মতো গ্যাস বেশি থাকে, যা তাপ ধরে রাখতে বা আটকে রাখতে সাহায্য করে। কিন্তু ৩৮-৪০ হাজার ফুট উচ্চতায় বাতাস অত্যন্ত পাতলা। বাতাসের চাপ কমে গেলে তা প্রসারিত হয় এবং বিজ্ঞানের সূত্র অনুযায়ী প্রসারিত বাতাস দ্রুত ঠান্ডা হয়ে যায় (যাকে Adiabatic cooling বলা হয়)। বাতাস খুব পাতলা হওয়ার কারণে সেখানে তাপ ধরে রাখার মতো পর্যাপ্ত উপাদান বা অণুই থাকে না।

উপরে সূর্যের কড়া আলো ঠিকই থাকে, কিন্তু সেই আলোকে শোষণ করে তাপ তৈরি করার মতো ঘন বাতাস সেখানে নেই। পাশাপাশি, ভূপৃষ্ঠের তাপ বিকিরণ থেকেও সেই জায়গাটি অনেক দূরে। এই কারণেই বিমানের বাইরের আবহাওয়া ওই হাড়কাঁপানো -৪৬ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মতো হিমশীতল থাকে!

১১. বিমানের এসি কি গরম রাখে নাকি ঠান্ডা করে? বিমান কীভাবে এটি নিয়ন্ত্রণ করে?
সাধারণভাবে মনে হতে পারে যে বাইরের বাতাস যেহেতু -৪৬ ডিগ্রি সেলসিয়াস, তাই এসি হয়তো সেই বাতাসকে গরম করে কেবিনে পাঠায়। কিন্তু বাস্তবে ঘটে ঠিক তার উল্টো!

বাইরের বাতাস প্রচণ্ড ঠান্ডা হলেও, সেই বাতাস যখন বিমানের ইঞ্জিনের ভেতর দিয়ে টেনে নেওয়া হয় এবং যাত্রীদের শ্বাস নেওয়ার জন্য উচ্চ চাপে সংকুচিত (compress) করা হয়, তখন তা প্রচণ্ড গরম হয়ে যায় (প্রায় ২০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস বা তারও বেশি)।

বিমানের 'এনভায়রনমেন্টাল কন্ট্রোল সিস্টেম' (ECS) বা এসি-র মূল কাজ হলো এই প্রচণ্ড গরম বাতাসকে ঠান্ডা করা। এই সিস্টেমটি ইঞ্জিনের সেই ফুটন্ত বাতাসকে বাইরের কনকনে ঠান্ডা বাতাসের সাহায্যে এবং বিভিন্ন কুলিং টারবাইনের মাধ্যমে ঠান্ডা করে। এরপর প্রয়োজনমতো কিছুটা গরম বাতাসের সাথে মিশিয়ে একটি আরামদায়ক তাপমাত্রায় (প্রায় ২০-২৪ ডিগ্রি সেলসিয়াস) বিমানের কেবিনে পাঠায়। অর্থাৎ, এসি মূলত আপনাকে বাইরের -৪৬ ডিগ্রির হাত থেকেও বাঁচায়, আবার ইঞ্জিনের ২০০ ডিগ্রির তাপ থেকেও বাঁচায়!

১২. আরও উপরে কি ঠান্ডা বেশি?
সাধারণ যুক্তি বলে, যত উপরে ওঠা যাবে তত ঠান্ডা বাড়বে। কিন্তু বায়ুমণ্ডলের ক্ষেত্রে সবসময় এমনটি হয় না!

    ট্রপোস্ফিয়ার (Troposphere): ভূপৃষ্ঠ থেকে প্রায় ৩৬,০০০-৪০,০০০ ফুট (যেখানে বিমান ওড়ে) পর্যন্ত স্তরকে ট্রপোস্ফিয়ার বলে। এই স্তরে আপনি যত উপরে উঠবেন, তাপমাত্রা তত কমতে থাকবে (প্রায় -৫৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত)।

    স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার (Stratosphere): এর ঠিক উপরের স্তরটি হলো স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার। মজার ব্যাপার হলো, এই স্তরে আপনি যত উপরে উঠবেন, তাপমাত্রা কমার বদলে ধীরে ধীরে বাড়তে থাকে! এর কারণ হলো এই স্তরে 'ওজোন স্তর' থাকে, যা সূর্যের অতিবেগুনি (UV) রশ্মি শোষণ করে তাপ তৈরি করে।

১৩. সাইবেরিয়া অঞ্চলে আকাশ ও ভূপৃষ্ঠের আবহাওয়া কেমন থাকে?
সাইবেরিয়ায় শীতকালে ভূপৃষ্ঠের তাপমাত্রাই -৪০ থেকে -৫০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে নেমে যায়। সেখানে ভূপৃষ্ঠ এবং আকাশের উপরের তাপমাত্রার মধ্যে খুব বড় কোনো পার্থক্য থাকে না।  নিচে (ভূপৃষ্ঠে): প্রচণ্ড ঠান্ডা এবং বরফাচ্ছন্ন (-৪০°C বা তার নিচে)।

উপরে (৪০ হাজার ফুট): সেখানেও তাপমাত্রা প্রায় একই রকম বা কিছুটা কম থাকে (-৫০°C থেকে -৬০°C এর মতো)। মেরু অঞ্চলের কাছাকাছি হওয়ায় সেখানকার বায়ুমণ্ডল এমনিতেই অনেক বেশি শীতল থাকে। অনেক সময় শীতকালে সাইবেরিয়ায় এমনও হয় যে, মাটির কাছাকাছি বাতাস এত বেশি ঠান্ডা হয়ে যায় যে, ভূপৃষ্ঠের চেয়ে কয়েক হাজার ফুট উপরের বাতাস কিছুটা তুলনামূলক 'উষ্ণ' থাকে (যাকে Temperature Inversion বলে)। তবে ৪০ হাজার ফুটে সবসময়ই কনকনে ঠান্ডা থাকে।

১৪. হিমালয়ের উপরে আবহাওয়া কেমন থাকে?
হিমালয়ের সর্বোচ্চ চূড়া (মাউন্ট এভারেস্ট) প্রায় ২৯ হাজার ফুট উঁচুতে অবস্থিত।

নিচে (পাহাড়ের চূড়ায়): সেখানে ভূপৃষ্ঠের তাপমাত্রাই থাকে প্রায় -২০ থেকে -৩৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস। পাশাপাশি প্রচণ্ড বেগে বাতাস বয়।

    উপরে (৪০ হাজার ফুট): হিমালয়ের উপর দিয়ে যখন ৩৮ বা ৪০ হাজার ফুট উচ্চতায় কোনো বিমান যায়, তখন সেখানে তাপমাত্রা -৫০ থেকে -৬০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের কাছাকাছি থাকে। অর্থাৎ, হিমালয় অঞ্চলে নিচেও যেমন হাড়কাঁপানো ঠান্ডা, উপরেও ঠিক তেমনি প্রাণঘাতী শীতল আবহাওয়া বিরাজ করে।

উপরে সূর্যের কড়া আলো ঠিকই থাকে, কিন্তু সেই আলোকে শোষণ করে তাপ তৈরি করার মতো ঘন বাতাস সেখানে নেই। পাশাপাশি, ভূপৃষ্ঠের তাপ বিকিরণ থেকেও সেই জায়গাটি অনেক দূরে। এই কারণেই বিমানের বাইরের আবহাওয়া ওই হাড়কাঁপানো -৪৬ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মতো হিমশীতল থাকে!

বিমানের প্রতিটি যন্ত্রাংশ এবং এর চলাচলের প্রতিটি মুহূর্ত আসলে পদার্থবিজ্ঞান, আবহাওয়া বিজ্ঞান এবং আধুনিক প্রকৌশলের এক অপূর্ব মেলবন্ধন।

পরবর্তী ফ্লাইটে যখন জানালার বাইরে তাকাবেন, তখন হয়তো মেঘের এই বিশাল শূন্যতার মাঝে লুকিয়ে থাকা বিজ্ঞানের জাদুকরী নিয়মগুলো আপনাকে নতুন করে মুগ্ধ করবে।