Wednesday, November 30, 2022
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मानवता चंद्रमा पर कैसे लौटेगी: चंद्र अन्वेषण का भविष्य

लगभग 40 वर्षों के लिए, हमारे निकटतम ब्रह्मांडीय पड़ोसी, चंद्रमा, अकेले छोड़ दिया गया था क्योंकि हम सौर मंडल में कहीं और देखते थे। यह 2013 में बदल गया, जब चीन के चांग’ 3 लैंडर ने चंद्र सतह पर छुआ। तब से चंद्रमा में रुचि का विस्फोट हुआ है। नासा, चीन और यहां तक ​​कि निजी कंपनियां भी इसे वापस चला रही हैं, जिसमें दर्जनों रोबोट और मानव मिशन की योजना बनाई जा रही है। आने वाले दशक में चंद्र की सतह पर बहुत अधिक भीड़ पाने के लिए चीजें निर्धारित की जाती हैं, लेकिन इस बार, हम रहेंगे।

“हम जानते हैं कि चंद्रमा में संभावित संसाधन हैं जो अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए उपयोगी होंगे,” कहते हैं इयान क्रॉफर्डलंदन विश्वविद्यालय के बिर्कबेक से ग्रह विज्ञान में एक प्रोफेसर। “विशेष रूप से पानी की बर्फ खंभे में craters के बहुत अंधेरे छाया में फंस गया।”

पृथ्वी के विपरीत, चंद्रमा का अक्ष एक बड़े कोण पर झुका हुआ नहीं है, इसलिए जब आप चंद्र भूमध्य रेखा पर होते हैं तो सूर्य लगातार ऊपर की ओर जाता है। यदि आप चंद्र ध्रुव पर हैं, तो सूर्य हमेशा क्षितिज पर, आसपास के क्रेटरों में लंबे, स्थायी छाया बनाता है। अरबों वर्षों तक सूर्य से छिपे रहने के कारण, उन गड्ढों में तापमान इतना कम हो जाता है कि उनमें पानी की बर्फ बच जाती है और यह ऐसा है जो हर किसी के हित को पकड़ लेता है।

क्रॉफर्ड कहते हैं, “अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए पानी एक अत्यंत उपयोगी पदार्थ है, निश्चित रूप से मानव अन्वेषण के संदर्भ में।” “यह जीवन के लिए एक आवश्यकता है, लेकिन ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में भी टूट सकता है। संयुक्त, वे एक उपयोगी रॉकेट प्रणोदक हैं। “

चीन का चांग 3 लैंडर, और उसका युतु रोवर पेलोड, 14 दिसंबर 2013 को चंद्रमा पर छू गया – लगभग चार दशकों तक ऐसा करने वाला पृथ्वी का पहला शिल्प © शटरस्टॉक

हालांकि ग्रहों के भूवैज्ञानिकों ने वर्षों से चंद्र बर्फ के संकेत देखे हैं, लेकिन पानी की उपस्थिति का पहला निश्चित प्रमाण 2018 में आया, भारतीय चंद्र कक्षा चंद्रयान -1 पर नासा के मून मिनरलॉजी मैपर द्वारा विस्तृत विश्लेषण के बाद।

जबकि हमारे यहाँ पृथ्वी पर बहुत पानी है, यह भारी है – प्रत्येक घन मीटर का वजन 1,000 किग्रा है। इसे अंतरिक्ष में लॉन्च करने से भारी मात्रा में ऊर्जा मिलती है। अगर, इसके बजाय, हम पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण पुल से आगे पानी की कटाई का रास्ता खोज सकते हैं, तो यह चंद्रमा और उसके आगे दोनों बड़ी और महत्वाकांक्षी परियोजनाओं के लिए अनुमति देगा।

“अगर हम मानव अंतरिक्ष अन्वेषण के एक कार्यक्रम में शामिल होने जा रहे हैं, तो चंद्रमा को शुरू करने के लिए स्पष्ट स्थान है,” क्रॉफोर्ड कहते हैं।

जबकि दोनों ध्रुवों पर पानी दिखाई देता है, यह दक्षिण में सबसे अधिक केंद्रित है। दक्षिणी ध्रुव-ऐटकेन बेसिन के रूप में जाना जाने वाला एक क्षेत्र – चंद्रमा का सबसे बड़ा प्रभाव गड्ढा – बर्फ के कई बड़े जमाव का घर है। हालांकि, यह स्पष्ट नहीं है कि बर्फ किस रूप में होती है।

“हम अभी भी प्रारंभिक पूर्वेक्षण चरण में हैं,” क्रॉफोर्ड कहते हैं। “हमें नहीं पता कि हमें यहां और वहां बर्फ के बड़े ब्लॉक की जांच करनी चाहिए या चंद्र मिट्टी के साथ मिश्रित बर्फ के छोटे, सूक्ष्म आकार के अनाज।”

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नासा 2023 में ऐटकेन बेसिन के लिए ध्रुवीय अन्वेषण रोवर (VIPER) की जांच करने के लिए एक मिशन की योजना बना रहा है। एक बार, यह सतह पर बर्फ की जांच करने के लिए एक craters की छाया में ड्राइव करेगा और अपनी ड्रिल के साथ। उससे दो मीटर नीचे।

पानी भी वैज्ञानिकों की विशेष रुचि है। जैसा कि यह लाखों, या कभी-कभी अरबों वर्षों से अस्तित्व में नहीं रहा है, यह ग्रह भूवैज्ञानिकों को अतीत में एक खिड़की देता है।

“चंद्रमा बहुत प्राचीन और भौगोलिक रूप से निष्क्रिय है, जिसका अर्थ है कि यह चट्टानी ग्रहों के विकास के लिए एक संग्रहालय की तरह है – [its rocks hold] क्रॉफर्ड कहते हैं, इसके गठन के तुरंत बाद से इसके शुरुआती विकास का रिकॉर्ड। बर्फ एक संग्रह के रूप में कार्य कर सकती है, जिसमें विस्तार किया जा सकता है कि धूमकेतु और क्षुद्रग्रहों द्वारा चंद्रमा पर पानी कैसे लाया गया था। जैसा कि ये भी हमारे ग्रह पर पानी ले गए होंगे, इस तरह की समझ हमें पृथ्वी के इतिहास के बारे में उतना ही बताएगी जितना कि चंद्रमा करता है।

पानी में जमा राशि के साथ चंद्रमा का एक नक्शा नीले रंग में प्रकाश डाला गया © गेटी इमेजेज

नासा के मून मिनरलॉजी मैपर ने 2018 में चंद्र ध्रुवों के पास पानी के जमाव (नीले रंग में) का पता लगाया © Getty Images

जबकि कई मिशन पानी का पालन करना चाहते हैं और ध्रुवीय क्षेत्रों का पता लगाना चाहते हैं, यह इसकी चुनौतियों के बिना नहीं है। अब तक, अधिकांश चंद्र मिशनों ने सूर्य के भूमध्य रेखा के आसपास छुआ है जहां सौर पैनल आसानी से बिजली की आपूर्ति कर सकते हैं। यह बहुत पेचीदा है जब आप कहीं और जा रहे हैं जो स्थायी अंधेरे में है।

कुछ शुरुआती मिशन, जैसे VIPER, छाया में संक्षिप्त sojourns शुरू करने के लिए रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग करेंगे, लेकिन लंबी अवधि के मिशन के लिए अधिक विचार की आवश्यकता होगी। यदि भविष्य के अंतरिक्ष यात्री चंद्र बर्फ के खनन पर योजना बनाते हैं, तो उन्हें ऐसा करने के लिए एक स्थायी आधार की आवश्यकता होगी और इसे समृद्ध करने के लिए बहुत विशिष्ट स्थान की आवश्यकता होगी।

“सबसे अच्छी जगह, अगर आप इसे चंद्रमा पर पा सकते हैं, तो पानी के साथ एक स्थायी रूप से छाया हुआ क्षेत्र होगा, लगातार प्रकाश के साथ एक चोटी के पास जो सौर पैनलों से बिजली के लिए लगभग पूरे वर्ष धूप में रह सकता है, और आश्रय के लिए एक गुफा है,” कहते हैं। एस्ट्रोबॉटिक के जॉन थॉर्नटन, नासा द्वारा कंपनी को VIPER को चंद्रमा पर ले जाने के लिए अनुबंधित किया। “गुफाएँ भूमिगत रूप से एक अच्छा, ऊष्मीय वातावरण प्रदान करती हैं। अगर हम उस स्थान को पा सकते हैं, तो इसमें कोई संदेह नहीं है कि यह एक ऐसी जगह है जहां मानव बसाव हो सकता है। “

एक बार जब एक जगह मिल जाती है, तो यह एक आधार बनाने का मामला बन जाता है। प्रारंभ में, यह संभवतः पृथ्वी से परिवहन किए गए संरचनाओं के साथ किया जाएगा, हालांकि लॉन्च वाहनों पर वजन और आकार प्रतिबंधों को सीमित किया जाएगा, इसलिए इसे सीटू में आधार बनाने के लिए बेहतर होगा। सौभाग्य से, चंद्रमा पर हर जगह निर्माण सामग्री हैं। कई परियोजनाएं रेगोलिटिंग को देख रही हैं – माइक्रोलेरेटोराइट्स द्वारा बनाई गई धूल की बारीक परत चन्द्र चट्टानों को तोड़ती है – और इसे 3 डी प्रिंट संरचनाओं का उपयोग करती है।

लंबी अवधि में, चंद्र चट्टानों से लोहा और टाइटेनियम निकालना संभव हो सकता है। हमें उन्हें संसाधित करने के लिए एक रिफाइनरी का निर्माण करने की आवश्यकता होगी, लेकिन पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण से परे ऐसी धातुओं तक पहुंच हमें बहुत बड़ी संरचनाओं और अंतरिक्ष यान के निर्माण की अनुमति देगी। जनवरी 1994 में शुरू किए गए क्लेमेंटाइन अंतरिक्ष यान ने चंद्र घोड़ी के आसपास की धातुओं के उच्चतम स्तर का पता लगाया – प्राचीन लावा द्वारा निर्मित अंधेरे क्षेत्र। एक अतिरिक्त बोनस के रूप में, अधिकांश अयस्कों में ऑक्साइड होते हैं, इसलिए वे एक उप-उत्पाद के रूप में ऑक्सीजन का उत्पादन करेंगे।

लेकिन सभी संभावित चंद्र संसाधनों को निकालना उतना आसान नहीं है। चांद की सतह पर अनुमानित अरब टन हीलियम -3, एक संभावित ईंधन स्रोत है, लेकिन इसे निकालने से हर सेकंड सैकड़ों टन रेजोलिथ के विशाल औद्योगिक जटिल खनन की आवश्यकता होगी – एक संभावना है जो सदियों से संभव होने के बावजूद भी दूर है। सबसे महत्वाकांक्षी परिस्थितियों।

नासा के VIPER रोवर का पृथ्वी पर परीक्षण किया जा रहा है © NASA / डोमिनिक हार्ट

नासा चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव के पास क्रेटरों का पता लगाने के लिए वीआइपीआर रोवर विकसित कर रहा है और इस पर मिलने वाली किसी भी बर्फ का निरीक्षण करता है, और इसके नीचे, चंद्र सतह © नासा / डोमिनिक हार्ट

हालाँकि इस तरह की महत्वाकांक्षी योजनाएँ अकेले नहीं चल सकती हैं। वर्तमान में चंद्रमा पर मनुष्यों को लगाने के लिए दो महाशक्तियां काम कर रही हैं: अमेरिका और चीन। हालांकि अमेरिकी कानून दोनों को सहयोग करने से रोकता है, वे दोनों अपने लक्ष्य को प्राप्त करने में मदद करने के लिए अन्य राष्ट्रों तक पहुंच रहे हैं।

क्रॉफर्ड कहते हैं, “चंद्र अन्वेषण अंतरराष्ट्रीय सहयोग के लिए एक जबरदस्त फोकस बन सकता है, जो मुझे लगता है कि विशेष रूप से आज के अंतरराष्ट्रीय माहौल में बहुत वांछनीय होगा।”

2003 में केवल अपना पहला ‘टीकोनॉट’ अंतरिक्ष में भेजने के बावजूद, चीन का अंतरिक्ष कार्यक्रम काफी प्रगति कर रहा है। रोबोट लूनर मिशन की इसकी चांग’ई श्रृंखला बेतहाशा सफल रही है और उसने 2019 में चंग के 4 (चांग 4) में चंद्रमा के दूर की ओर पहली लैंडिंग देखी और चांग 6 के साथ चंद्र दक्षिण ध्रुव से पहले नमूने वापस करने की योजना बनाई (2023 में लॉन्च होने के कारण)।

Chang’e 4 मिशन ने नीदरलैंड्स, स्वीडन और जर्मनी से उपकरणों को चलाया, जबकि यूरोपीय अंतरिक्ष यात्री पहले ही अपने चीनी समकक्षों के साथ कई प्रशिक्षण अभ्यास चला चुके हैं। हालांकि चीनी अपनी सटीक योजनाओं के बारे में गुप्त हैं, उन्होंने यह स्पष्ट कर दिया है कि ये मिशन एक चंद्र लैंडिंग मिशन के अग्रदूत हैं।

कई दशकों से अधिक अनुभव के साथ, अमेरिका के प्रयास थोड़े अधिक परिपक्व हैं। उनकी वर्तमान योजनाएं गेटवे के आसपास केंद्रित हैं, एक चंद्र स्टेशन जो चंद्रमा की परिक्रमा करेगा। स्टेशन चंद्र सतह और संभवतः मंगल और उससे आगे के मिशनों के लिए एक मंचन के रूप में कार्य करेगा।

जापानी, कनाडाई और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसियों ने अपने स्वयं के अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा पर भेजने के एक दिन के वादे पर स्टेशन के कुछ हिस्सों के निर्माण के लिए सहमत होने के लिए मदद करने के लिए सभी पर हस्ताक्षर किए हैं। गेटवे के पहले खंड 2023 में उड़ान भरने के कारण हैं, 2026 में शुरू होंगे। इस बीच नासा पहले से ही आर्टेमिस मिशन की योजना बना रहा है, जो 2024 तक पहली महिला को चंद्र सतह पर भेज देगा।

एक संभावित चंद्रमा आधार का प्रतिपादन © विज्ञान फोटो लाइब्रेरी

लूनर आवासों को 3 डी प्रिंटेड रेजोलिथ से बने एक शेल से ढके inflatable संरचनाओं का उपयोग करके बनाया जा सकता है, जो कि विकिरण से रहने वालों को ढालने के लिए है।

ये महत्वाकांक्षाएं अंतरिक्ष अन्वेषण की एक शाखा को बढ़ावा देने में मदद कर रही हैं जो पिछले एक दशक से खिल रही है: निजी उद्यम। अंतरिक्ष क्षेत्र के विकास को प्रोत्साहित करने के लिए, नासा ने वाणिज्यिक चंद्र पेलोड सेवा पहल की स्थापना की, जिससे कंपनियों को अंतरिक्ष एजेंसी के विज्ञान उपकरणों को चंद्रमा तक पहुंचाने के लिए कहा गया।

थॉर्नटन कहते हैं, “नासा की अगले आठ से 10 वर्षों तक प्रति वर्ष कम से कम दो चंद्र मिशन खरीदने की योजना है।” “यह दिनचर्या के व्यावसायीकरण, चंद्रमा पर नियमित परिवहन की दिशा में पहला कदम है।”

नासा के लिए सस्ता होने के साथ-साथ यह बहुत कम बजट वाले लोगों के लिए भी अवसर पैदा करता है। 2021 के अंत में, एस्ट्रोबोटिक एक दर्जन नासा उपकरणों के साथ चंद्रमा के लिए अपने पेरेग्रीन लैंडर को भेजेगा, लेकिन इसमें 1.2 मीटर प्रति किलो (लगभग £ £ 850,000) की लागत से अन्य परियोजनाओं को परिवहन के लिए जगह भी है। यह एक बहुत लग सकता है, लेकिन spaceflight शब्दों में यह एक सौदा है।

थॉर्नटन कहते हैं, “हमारे पास अपने पहले मिशन पर भी, ग्राहकों की एक विस्तृत सरणी है, जिन्होंने विश्वविद्यालयों, कंपनियों और यहां तक ​​कि निजी व्यक्तियों को भी सवारी करने के लिए साइन अप किया है। “हमारे पास ब्रिटेन से एक पेलोड है जो वास्तव में एक मजेदार चलने वाला रोवर है जो सतह के पार चलने वाला है।”

एस्ट्रोबायोटिक के साथ-साथ कई अन्य कंपनियां हैं जो सभी को चंद्र सतह पर लाने की तैयारी कर रही हैं। हालांकि उनमें से कोई भी अभी तक सफलतापूर्वक नहीं उतरा है, फिर भी यात्रियों को सवारी में बाधा डालने की कोई कमी नहीं है। चंद्र की सतह पहले से कहीं ज्यादा व्यस्त हो गई है।

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