हमने दशकों से मनुष्यों को दूसरे ग्रह पर भेजने का सपना देखा है, और हाल ही में मंगल ग्रह की खोज में रुचि बढ़ने के साथ, ऐसा लग रहा है कि एक दिन यह वास्तविकता हो सकती है।
लेकिन किसी व्यक्ति के लाल ग्रह पर कदम रखने के लिए तैयार होने से पहले हमें बहुत काम करना होगा।
अंतर्वस्तु
- मंगल ग्रह पर पानी की खोज
- एक्स स्थान अंक
- बर्फ का पता लगाने के लिए एक नया उपकरण
- पानी मिल जाने पर उस तक पहुँचना
- पकी हुई चट्टानें
- पानी को सुरक्षित बनाना
अनुशंसित वीडियो
मंगल ग्रह पर आने वाले पर्यटकों को जिन सभी संसाधनों की आवश्यकता होगी, उनमें से सबसे महत्वपूर्ण पानी है - न केवल पीने के लिए, बल्कि रॉकेट प्रणोदक और ऑक्सीजन जैसे अन्य पदार्थ बनाने के लिए भी। और अगर हम हैं वहां कृषि स्थापित करने की उम्मीद है, हमें फ़सलों को बढ़ाने के लिए बहुत सारे पानी की आवश्यकता होगी।
लेकिन मंगल की सतह सूखी, दुर्गम रेगिस्तान जैसी दिखती है। आज, मंगल पर न झीलें हैं, न नदियाँ हैं और न ही वर्षा होती है।
तो हम पानी कहां से लाएंगे? यह जानने के लिए हमने तीन विशेषज्ञों से बात की।
यह लेख का हिस्सा है मंगल पर जीवन - एक 10-भाग की श्रृंखला जो अत्याधुनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी की खोज करती है जो मनुष्यों को मंगल ग्रह पर कब्जा करने की अनुमति देगी
मंगल ग्रह पर पानी की खोज
भले ही हम मंगल ग्रह पर पूर्ण परिचालन आधार स्थापित करने से कई साल दूर हैं, नासा जैसी अंतरिक्ष एजेंसियां पहले से ही पानी के मुद्दे के बारे में सोच रही हैं। पृथ्वी से पानी लाना अव्यावहारिक है - किसी मिशन के लिए आवश्यक सारा पानी रॉकेट में ले जाना बहुत भारी है। तो योजना मंगल ग्रह के वातावरण से पानी इकट्ठा करने की है, और ऐसा करने के लिए हमें यह जानना होगा कि पानी कहाँ स्थित है।
अच्छी खबर यह है कि मंगल की सतह पर बर्फ के रूप में प्रचुर मात्रा में पानी है, जिसमें ध्रुवों और मंगल ग्रह को ढकने वाली बर्फ भी शामिल है। विशाल क्रेटर. बुरी खबर यह है कि इन जमा देने वाले ठंडे क्षेत्रों के लिए एक मिशन की अपनी समस्याएं हैं, जैसे -240°F से भी कम तापमान में मनुष्यों और मशीनों दोनों को गर्म रखने के लिए ऊर्जा की मात्रा की आवश्यकता होगी। इसीलिए अधिकांश मंगल मिशनों का फोकस मध्य अक्षांश क्षेत्र हैं, जहां तापमान कम होता है।
इन क्षेत्रों में सतह पर बर्फ नहीं है, हालाँकि जमीन के नीचे बर्फ है। लेकिन जब तक आप ग्रह पर गंदगी के हर टुकड़े का नमूना लेने के लिए एक अंतरिक्ष यात्री को फावड़े के साथ नहीं भेजना चाहते, आपको उस उपसतह बर्फ को जल्दी और कुशलता से मैप करने का एक तरीका चाहिए।
एक्स स्थान अंक
प्लैनेटरी साइंस इंस्टीट्यूट के गैरेथ मॉर्गन और थान पुटज़िग सबसर्फेस वॉटर आइस मैपिंग (एसडब्ल्यूआईएम) परियोजना के हिस्से के रूप में इसी पर काम कर रहे हैं। उन्होंने और उनके सहयोगियों ने पांच अलग-अलग कक्षीय मंगल उपकरणों से 20 साल के डेटा को मिलाकर यह पता लगाया है कि सतह के नीचे बर्फ कहाँ स्थित होने की सबसे अधिक संभावना है। अपने आप में, प्रत्येक डेटासेट, जैसे कि रडार रीडिंग या हाइड्रोजन के संकेत, आपको इसके बारे में केवल इतना ही बता सकते हैं बर्फ एक विशेष स्थान पर है, लेकिन संयोजन में, वे संकेत दे सकते हैं कि बर्फ खोजने के लिए प्रमुख स्थान क्या होंगे होना।
उनके काम का लक्ष्य नासा को चालक दल के मिशनों के लिए भविष्य के लैंडिंग स्थलों का चयन करने में मदद करना है ताकि अंतरिक्ष यात्री उन तक पहुंच सकें उपसतह बर्फ, वैज्ञानिक रूप से दिलचस्प अन्वेषण का चयन करने के लिए यथासंभव अधिक स्वतंत्रता की अनुमति देता है क्षेत्र।
मॉर्गन ने कहा, "प्रौद्योगिकी और इंजीनियरिंग यह परिभाषित करने जा रही है कि मनुष्यों को मंगल ग्रह पर कैसे भेजा जाए," और उनकी अपनी सीमाएं होंगी कि ऐसा कहां हो सकता है। वे यह भी चाहते हैं कि विज्ञान समुदाय सबसे अधिक वैज्ञानिक रूप से व्यवहार्य, दिलचस्प, आकर्षक स्थान ढूंढे। इसलिए हमारा काम दोनों टीमों को संसाधन कहां हैं इसकी व्यापक समझ देकर उन दोनों दुनियाओं को पाटना है।
यह मानचित्र दिखा सकता है कि बर्फ कहां मिलने की संभावना है, लेकिन केवल तभी जब वह बर्फ जमीन से पांच मीटर से कम नीचे हो। किसी भी क्षेत्र में बर्फ कितनी गहराई तक स्थित है, इसके बारे में सटीक रूप से बताना भी मुश्किल है क्योंकि उपयोग की जाने वाली संवेदन विधियां केवल वहां बर्फ की मात्रा का मोटा अनुमान ही प्रदान कर सकती हैं।
और इसमें एक बड़ा व्यावहारिक अंतर है कि सतह से कुछ इंच नीचे की बर्फ तक पहुँचना कितना मुश्किल है, बनाम घनी चट्टान के मीटर के नीचे की बर्फ तक।
बर्फ का पता लगाने के लिए एक नया उपकरण
मंगल ग्रह पर कितनी गहरी बर्फ है, इसका पता लगाने के लिए हमें नए प्रयासों की आवश्यकता होगी मंगल आइस मैपर मिशन: एक अंतरिक्ष यान जिस पर नासा और अन्य अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष एजेंसियां मिलकर काम कर रही हैं मंगल ग्रह की परिक्रमा करें और इसके नीचे कितनी गहरी बर्फ स्थित है, इसका पता लगाने के लिए दो प्रकार की रडार पद्धतियों का उपयोग करें सतह।
पुटज़िग ने बताया, "केंद्रीय विचार एक उच्च-आवृत्ति, उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाला रडार है।" आइस मैपर मिशन अभी भी अपने अवधारणा चरण में है, और वह और मॉर्गन इसमें सीधे तौर पर शामिल नहीं हैं। लेकिन उन्होंने अन्य वैज्ञानिकों से मिशन की अवधारणाओं के बारे में सुना है, और उन्होंने इस बारे में कुछ विवरण साझा किए हैं कि यह कैसे काम करेगा।
मैपर द्वारा उपयोग की जाने वाली पहली रडार विधि को सिंथेटिक एपर्चर रडार इमेजिंग कहा जाता है। इसमें सतह पर एक कोण पर निर्देशित एक रडार शामिल है, जो "आपको उथली बर्फ के व्यापक वितरण का एहसास देता है," पुटज़िग ने कहा। "आप उस पद्धति से अपेक्षाकृत तेज़ी से एक बड़े क्षेत्र का मानचित्रण कर सकते हैं।"
दूसरी विधि राडार साउंडिंग है, जहां राडार को बर्फ की परत के ऊपर उछालने के लिए सीधे नीचे की ओर निर्देशित किया जाता है। इससे पता चलता है कि बर्फ की परत कितनी गहरी है. जब आप दोनों को जोड़ते हैं, तो "आपको एक मानचित्र दृश्य और एक क्रॉस-अनुभागीय दृश्य मिलता है," उन्होंने कहा।
और फिर आप जानते हैं कि कहां खुदाई करनी है।
पानी मिल जाने पर उस तक पहुँचना
बर्फ का पता लगाना पानी इकट्ठा करने की दिशा में पहला कदम है। पीने और अन्य उद्देश्यों के लिए जमीन के नीचे ठोस बर्फ के ब्लॉकों से स्वच्छ, सुरक्षित पानी प्राप्त करने के लिए, हमें बर्फ निकालने और संसाधित करने का एक तरीका खोजने की आवश्यकता होगी।
यदि आप जानते हैं कि बर्फ कितनी गहरी स्थित है और आपको लगता है कि वहां तक पहुंचने के लिए बड़ी मात्रा में बर्फ मौजूद है, तो आप उस तक पहुंचने के लिए ड्रिलिंग कर सकते हैं। नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी में मंगल जल मानचित्रण परियोजना के प्रमुख सिडनी डू ने समस्या को समझाया, क्या आपको यह जानने की ज़रूरत है कि आप किस प्रकार की चट्टान में ड्रिलिंग करेंगे ताकि आप इसके लिए सही उपकरण ला सकें काम।
वर्तमान में, मंगल की सतह और उपसतह की संरचना के बारे में हमारी समझ सीमित है, जिसने इनसाइट जैसे मंगल मिशनों पर समस्याएं पैदा की हैं, जहां लैंडर की गर्मी की जांच की जाती है सतह के नीचे नहीं जा सका क्योंकि मिट्टी में घर्षण का स्तर अपेक्षा से थोड़ा भिन्न था। इसलिए हमें किसी विशेष क्षेत्र में सुरंग बनाने के लिए एक ड्रिल डिजाइन करने से पहले वहां की चट्टानों की संरचना के बारे में अधिक जानकारी की आवश्यकता होगी।
एक बार जब आप बर्फ के नीचे एक छेद कर लेते हैं, तो आप रोड्रिग्ज वेल नामक प्रणाली का उपयोग कर सकते हैं, जो वर्तमान में पृथ्वी पर ऐसी जगहों पर उपयोग में है अंटार्कटिका, पानी तक पहुंचने के लिए। अनिवार्य रूप से, आप एक गर्म छड़ को ड्रिल किए गए छेद में डुबोते हैं, जो बर्फ को पिघलाता है और तरल पानी का एक कुआं बनाता है जिसे आप फिर सतह पर पंप कर सकते हैं। इसके लिए गर्मी के रूप में ऊर्जा की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, लेकिन यह संभावित रूप से बड़ी मात्रा में पानी तक पहुंचने का एक प्रभावी तरीका है।
पकी हुई चट्टानें
पानी इकट्ठा करने का एक अन्य विकल्प भी है: हम इसे हाइड्रेटेड खनिजों से निकाल सकते हैं, जो मंगल के कई क्षेत्रों में प्रचुर मात्रा में हैं। वहां जिप्सम जैसी चट्टानें हैं जिनमें पानी है और अगर आप उन चट्टानों को कुचलकर, पकाकर, पानी को गाढ़ा करके इकट्ठा कर सकते हैं.
लेकिन इन खनिजों को पहचानना आसान नहीं है। कक्षा से इन हाइड्रेटेड खनिजों की पहचान करने के लिए, शोधकर्ता परावर्तन स्पेक्ट्रोस्कोपी नामक तकनीक का उपयोग करते हैं। मंगल ग्रह के चारों ओर अंतरिक्ष यान के उपकरण सूर्य के प्रकाश का पता लगा सकते हैं क्योंकि यह सतह से परावर्तित होता है, जिससे स्पेक्ट्रा बनता है। परावर्तित प्रकाश की कुछ तरंग दैर्ध्य कुछ रसायनों द्वारा अवशोषित होती हैं, जिससे वैज्ञानिकों को यह अनुमान लगाने की अनुमति मिलती है कि नीचे की चट्टानें किस चीज से बनी हैं। लेकिन यह संकेत केवल देखे जा रहे क्षेत्र के लिए औसत है, और ऐसे कई रसायन हो सकते हैं जो समान तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करते हैं। इसलिए विभिन्न संकेतों को समझना एक चुनौती हो सकती है।
"जिस तरह से मैं इसे समझाना चाहता हूं वह यह है: आपके पास एक केक है जो आपको मिला है," डू ने कहा। “आपको प्रयास करना होगा और पता लगाएँ कि इसे किन सामग्रियों से बनाया गया है और प्रत्येक घटक ने इसे बनाने में कितना योगदान दिया है केक। हम इन परावर्तक संकेतों के साथ अनिवार्य रूप से यही कर रहे हैं - हम यह पता लगाने के लिए कि उनमें क्या है, उन्हें उनके घटक भागों में विघटित करने का प्रयास कर रहे हैं।
पानी को सुरक्षित बनाना
किसी भी तरह से, एक बार जब आप बर्फ को पिघलाकर या चट्टानों को पकाकर पानी एकत्र कर लेते हैं, तो आपको इसे संसाधित करने की आवश्यकता होती है। पानी भारी धातुओं या परक्लोरेट्स जैसे नमक जैसी हानिकारक अशुद्धियों से भरा हो सकता है, इसलिए इसका उपयोग करने से पहले इसे साफ और अलवणीकृत किया जाना चाहिए। सैद्धांतिक रूप से, हम जानते हैं कि पृथ्वी पर पानी के समान प्रसंस्करण करने से यह कैसे किया जा सकता है, लेकिन मंगल पर एक चुनौती यह है कि हम वर्तमान में यह नहीं जानते हैं कि किस प्रकार के प्रदूषकों की अपेक्षा की जानी चाहिए।
मंगल ग्रह पर जल प्रबंधन के कई पहलुओं की तरह, मुद्दा अवधारणा में नहीं बल्कि कार्यान्वयन में है। पृथ्वी पर पानी के प्रबंधन की तकनीक अच्छी तरह से समझी जा चुकी है, लेकिन किसी अन्य ग्रह पर काम करने वाली प्रणाली बनाने से पहले अभी भी बहुत कुछ करना बाकी है।
"हम ऐसा करने के मूलभूत सिद्धांतों को जानते हैं," डू ने कहा। "लेकिन हम उन पर्यावरणीय परिस्थितियों को पूरी तरह से नहीं समझते हैं जिनमें हमें इस मशीनरी को संचालित करना होगा।" मंगल के पतले वातावरण से लेकर इसके कम गुरुत्वाकर्षण तक सब कुछ प्रचुर मात्रा में धूल मशीनों के संचालन के तरीके को बदल सकता है। यह उल्लेख करने की आवश्यकता नहीं है कि रॉकेट पर रखे जाने के लिए जल प्रणाली को न केवल छोटा और हल्का होना होगा, बल्कि इसे बेहद विश्वसनीय भी होना होगा - मंगल ग्रह पर कोई मरम्मत की दुकानें नहीं हैं।
यहीं पर तकनीकी नवाचार की अगली सीमा उभरेगी। हमें अभी यह ज्ञान है कि पानी निकालने और प्रसंस्करण के लिए एक प्रणाली कैसे बनाई जाए, डू ने कहा, “लेकिन मोड़ना प्रौद्योगिकी में वे सिद्धांत जो उस वातावरण में विश्वसनीय तरीके से काम करते हैं जिसकी हम अपेक्षा करते हैं - वह अभी भी है खुला।"
यह लेख का हिस्सा है मंगल पर जीवन - एक 10-भाग की श्रृंखला जो अत्याधुनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी की खोज करती है जो मनुष्यों को मंगल ग्रह पर कब्जा करने की अनुमति देगी
संपादकों की सिफ़ारिशें
- एक ब्रह्माण्ड संबंधी यात्रा: लोगों को मंगल ग्रह पर भेजने की पेचीदा व्यवस्था
- संपूर्ण प्रणोदन: हम मनुष्यों को मंगल ग्रह पर कैसे ले जाएंगे
- रेत से बने महल: हम मंगल ग्रह की मिट्टी से कैसे आवास बनाएंगे
- कृत्रिम वातावरण: हम मंगल ग्रह पर सांस लेने योग्य हवा के साथ एक बेस कैसे बनाएंगे
- खगोल कृषि: हम मंगल ग्रह पर फसलें कैसे उगाएंगे
