हाल ही में, मंगल ग्रह के विकास और अंतरिक्ष यात्रियों और बसने वालों के लिए वहां ठिकानों की नियुक्ति के संबंध में कई योजनाएं हैं। लेकिन अगर लोग वास्तव में किसी दिन वहां रहना चाहते हैं, तो लाल ग्रह को पूरी तरह से टेराफॉर्म करना होगा। इसके लिए क्या आवश्यक है? मानवता ने हमेशा दूर के सितारों के लिए उड़ान भरने का सपना देखा है, लोग बाहरी अंतरिक्ष में यात्रा करना चाहते थे, दूसरे ग्रहों पर रहना चाहते थे। हाल ही में, ऐसी उड़ानों के बारे में बहुत सी बातें और लेखन हुआ है और अन्य ग्रहों पर मानव प्रवास की संभावनाएं, रॉकेट बनाए जा रहे हैं, और अंतरिक्ष अभियानों की योजना बनाई जा रही है। आज, मैं इस बात पर विचार करना चाहूंगा कि क्या हम मंगल को एक नई पृथ्वी में बदलने में सक्षम होंगे, लाल ग्रह को कैसे टेराफॉर्म किया जाए, और क्या यह सिद्धांत रूप में संभव है।
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मंगल एक ऐसा ग्रह है जो हाल ही में वैज्ञानिक समाचारों और लेखों की सुर्खियों में रहा है। मंगल निश्चित रूप से सौरमंडल का वह ग्रह है जिस पर हम सबसे अधिक ध्यान देते हैं। यह केवल इसलिए नहीं है क्योंकि यह पृथ्वी के काफी करीब है (अन्य ग्रहों की तुलना में), बल्कि उन विशेषताओं के कारण भी है जो इसे कुछ हद तक हमारे ग्रह के समान बनाती हैं। बेशक, जहां तक संभव हो जीवन से रहित आकाशीय पिंड पर, वातावरण में ऑक्सीजन, और जिस पर ग्रह की पूरी सतह को कवर करने वाले प्रचंड रेतीले तूफान हैं।
पिछले कुछ दशकों में, वैज्ञानिकों ने मंगल के विकास और उसकी सतह की स्थितियों के बारे में बहुत कुछ सीखा है, जिसने उनके दृष्टिकोण को बदल दिया है। जबकि ये स्थितियां बहुत अनुकूल नहीं हैं। अब हम जानते हैं कि हालांकि मंगल वर्तमान में बहुत ठंडा, शुष्क और दुर्गम ग्रह है, लेकिन यह हमेशा से ऐसा नहीं था। इसके अलावा, वैज्ञानिकों ने देखा कि अपने वर्तमान स्वरूप में भी, मंगल और पृथ्वी में बहुत कुछ समान है। सबसे पहले, दो ग्रह आकार, अक्ष झुकाव, संरचना, संरचना और यहां तक कि उनकी सतह पर पानी की उपस्थिति में समान हैं। इस कारण से और पृथ्वी से इसकी सापेक्ष निकटता के कारण, मंगल को भविष्य में मानव बस्ती के लिए एक प्रमुख उम्मीदवार माना जाता है। यह दृष्टिकोण तभी संभव होगा जब मानव आवश्यकताओं (टेराफॉर्मिंग) के अनुसार ग्रह पर स्थितियों को बदलना संभव हो। उल्लिखित समानताओं के बावजूद, मंगल का मानव जीवन के लिए अधिक उपयुक्त ग्रह में परिवर्तन कई कठिनाइयों का कारण बनेगा। सबसे पहले, एक बहुत ही पतला और सांस लेने योग्य वातावरण है, जिसमें 96% कार्बन डाइऑक्साइड, 1,93% आर्गन और 1,89% नाइट्रोजन, साथ ही ऑक्सीजन और जल वाष्प के निशान हैं।
हालांकि, ग्रह के आकार और संरचना के बारे में विश्वकोशीय तथ्यों को पढ़ने के बजाय, मंगल ग्रह के अतीत को देखना अधिक दिलचस्प है, क्योंकि यह एक बार पृथ्वी जैसा अधिक हो सकता है। मंगल जांच और रोवर्स द्वारा एकत्र किए गए आंकड़ों के आधार पर कुछ वैज्ञानिकों का सुझाव है कि समुद्र और उथले पानी के रूप में पानी एक बार लाल ग्रह के अधिकांश भाग को कवर करता है। लेकिन वह शायद लगभग 4 अरब साल पहले था। तब से, बहुत कुछ बदल गया है, और वैज्ञानिकों का मानना है कि वातावरण में बदलाव के कारण ग्रह पर पानी गायब हो गया। एक बार की बात है, मंगल ग्रह के वातावरण की एक अलग संरचना हो सकती है और संभवतः तरल पानी के महासागर का समर्थन करने के लिए पर्याप्त घना था।
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मंगल की सतह पर देखी गई विशाल रेत संरचनाएं पृथ्वी पर समान नहीं हैं और लाल ग्रह के लिए अद्वितीय हैं। वे हमें मंगल के प्राचीन वातावरण के बारे में क्या बता सकते हैं? वैज्ञानिकों का मानना है कि उनका गठन ग्रह के पतले वातावरण में चलने वाली हवाओं और तूफान की सतह पर प्रभाव के कारण हुआ था। वे विशिष्ट टीलों और चट्टानों का निर्माण करते हैं जो 3,7 अरब साल पहले बनने लगे थे, और जिनका हम आज अध्ययन करते हैं।
इस प्रकार, सतह की संरचना का अध्ययन यह निर्धारित करने में मदद कर सकता है कि मंगल ने अपना अधिकांश वातावरण कब खो दिया। लेकिन कहां गया माहौल? यह सवाल मुख्य रूप से वैज्ञानिकों के लिए दिलचस्पी का है। चूंकि मंगल पृथ्वी से छोटा है, इसलिए इसका गुरुत्वाकर्षण खिंचाव कमजोर है, और शायद यह ग्रह के वायुमंडल को धारण करने के लिए पर्याप्त नहीं होता। सौर विकिरण (अर्थात, सूर्य से अंतरिक्ष में चोट करने वाले कण) ने मंगल के अधिकांश वायुमंडल को छीन लिया। वास्तव में, इस विकिरण के प्रभाव में मंगल ग्रह का वातावरण अभी भी पतला होता जा रहा है।
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मंगल पर पानी था और है! मंगल की जंग लगी चट्टानें, जिसके कारण इसे "लाल ग्रह" भी कहा जाता है, पानी से भरे अतीत की गवाही देती है। मंगल गहरी घाटियों, सूखी नदी के तल, झीलों, चिकने पत्थरों - कंकड़ से ढका हुआ है, जो पृथ्वी पर ऐसे वातावरण में बनते हैं जहाँ पानी बहता है। वैज्ञानिकों ने लंबे समय से माना है कि मंगल पर गर्म और आर्द्र अवधि अपेक्षाकृत कम थी, लेकिन अध्ययनों से पता चलता है कि इसका पानी का आवरण पहले की तुलना में बहुत अधिक समय तक अस्तित्व में रहा होगा। मार्स ऑर्बिट से हाई रेजोल्यूशन इमेजिंग साइंस एक्सपेरिमेंट (HiRISE) प्रोब ने डेटा और ग्रह की सतह के बेहद सटीक चित्र प्रदान किए, जिसकी बदौलत शोधकर्ताओं ने 200 से अधिक प्राचीन रिवरबेड्स की विशेषताओं का विश्लेषण किया। चैनलों के आकार, उनके आकार और आसपास के इलाके की सापेक्ष उम्र के आधार पर, टीम ने निष्कर्ष निकाला कि 3,8 और 2 अरब साल पहले मंगल की सतह पर पानी बहता था।
ये अध्ययन वैज्ञानिकों को यह कहने का कारण देते हैं कि मंगल की सतह पर पानी निश्चित रूप से मौजूद था, और मंगल पर विकासवादी प्रक्रियाओं के विकास के बारे में बहुत सारे नए ज्ञान जोड़ते हैं, दोनों अतीत और वर्तमान में। आज मंगल ग्रह पर पानी मंगल ग्रह की मिट्टी की एक पतली परत के नीचे बर्फ के रूप में है। कभी-कभी, जब तापमान अनुमति देता है (ऐसा होता है कि मंगल ग्रह पर यह +20 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है), बर्फ स्थानीय रूप से पिघल जाती है और चट्टानी ढलानों से तरल पानी बहता है।
हालांकि, वैज्ञानिकों का कहना है कि वे मंगल ग्रह पर पानी के अस्तित्व के तथ्यों की पुष्टि करना जारी रखते हैं। इस मामले पर अभी भी एक राय नहीं है। मुख्य प्रश्न यह है कि ग्रह के आर्द्र और अपेक्षाकृत गर्म से रेगिस्तान और ठंडे में परिवर्तन के क्या कारण हैं।
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इसके लिए विचारों की कोई कमी नहीं है। मानव उपनिवेशवादियों के लिए मंगल को रहने योग्य कैसे बनाया जाए, इसके लिए कई प्रस्ताव हैं। 1964 में वापस, डैंड्रिज एम। कोल ने मंगल ग्रह पर ग्रीनहाउस प्रभाव के निर्माण की वकालत की। यह, उनकी राय में, किया जा सकता है यदि आप सौर मंडल के बाहरी भाग से अमोनिया से युक्त बर्फ वितरित करते हैं, और फिर इसे सतह पर फेंक देते हैं। चूंकि अमोनिया (NH3) एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है, इसलिए मंगल के वातावरण में इसके प्रवेश से यह गाढ़ा हो जाएगा और वैश्विक तापमान में वृद्धि होगी। चूंकि अमोनिया में मुख्य रूप से नाइट्रोजन होता है, यह वातावरण को तथाकथित बफर गैस से भी भर सकता है, जो ऑक्सीजन के साथ मिलकर मानव सांस लेने के लिए उपयुक्त वातावरण तैयार करेगा।
एक अन्य प्रस्तावित विधि में अल्बेडो (ग्रह की सतह द्वारा प्रकाश परावर्तन की तीव्रता) को कम करना शामिल है, जिसके लिए मंगल की सतह को अंधेरे पदार्थों से ढंकना चाहिए जो सूर्य के प्रकाश के अवशोषण को बढ़ाएंगे। यह फोबोस और डीमोस (मंगल के दो चट्टानी चंद्रमा और सौर मंडल के सबसे गहरे पिंड) की धूल से लेकर अत्यधिक लाइकेन और गहरे पौधों तक कुछ भी हो सकता है। इस निर्णय के सबसे प्रबल समर्थकों में से एक प्रसिद्ध लेखक और वैज्ञानिक कार्ल सागन थे।
1976 में, नासा ने आधिकारिक तौर पर ग्रहीय इंजीनियरिंग के मुद्दे को उठाया। वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि प्रकाश संश्लेषक जीव, ध्रुवीय बर्फ की टोपियों का पिघलना और वातावरण में ग्रीनहाउस गैसों की रिहाई सभी का उपयोग गर्म, ऑक्सीजन युक्त वातावरण बनाने के लिए किया जा सकता है।
1993 में, मंगल ग्रह के समुदाय के संस्थापक, डॉ. रॉबर्ट जुबरीन और नासा के क्रिस्टोफर पी. मैके ने संयुक्त रूप से "टेराफॉर्मिंग मार्स के लिए तकनीकी आवश्यकताएं" पत्र लिखा था। इसमें उन्होंने ग्रह की कक्षा में रखे दर्पणों का उपयोग करने का सुझाव दिया ताकि इसकी सतह को सीधे गर्म किया जा सके। ध्रुवों के पास स्थित, ये दर्पण बर्फ की चादर को पिघला सकते हैं और ग्लोबल वार्मिंग में योगदान कर सकते हैं। उसी पेपर में, उन्होंने तर्क दिया कि सौर मंडल में एकत्र किए गए क्षुद्रग्रहों को सतह से टकराने, धूल को लात मारने और वातावरण को गर्म करने के लिए पुनर्निर्देशित किया जा सकता है। कक्षा में सभी आवश्यक सामग्रियों को प्रक्षेपित करने के लिए आपको परमाणु-विद्युत या परमाणु-थर्मल रॉकेटों का उपयोग करने की आवश्यकता क्यों है।
हाल के प्रस्तावों में सीलबंद ग्रीनहाउस के निर्माण का सुझाव दिया गया है जिसमें सायनोबैक्टीरिया और ऑक्सीजन पैदा करने वाले शैवाल की कॉलोनियां जीवित रहेंगी। 2014 में, नासा टेकशॉट इंक। बताया कि इस तरह की अवधारणा पर काम शुरू हो चुका है।
भविष्य में, नासा का इरादा मंगल के वातावरण में इस प्रक्रिया का परीक्षण करने के लिए रोवर पर सवार एक्सट्रोफिलिक प्रकाश संश्लेषक शैवाल और साइनोबैक्टीरिया के छोटे कनस्तरों को भेजने का है। यदि मिशन सफल होता है, तो नासा और टेकशॉट मंगल पर भविष्य की मानव उड़ानों के लिए ऑक्सीजन का उत्पादन और संग्रह करने के लिए कई बड़े ग्रीनहाउस बनाने का इरादा रखते हैं, जो लागत को कम करेगा और ऑक्सीजन की मात्रा को कम करके मिशन का विस्तार करेगा जिसे परिवहन किया जाना चाहिए।
हालांकि इन योजनाओं में पर्यावरण या ग्रहीय इंजीनियरिंग शामिल नहीं है, यूजीन बोलैंड (टेकशॉट इंक के मुख्य वैज्ञानिक) का मानना है कि यह सही दिशा में एक कदम है। मंगल की सतह पर परमाणु बम विस्फोट करने के विचार भी थे (एलोन मस्क कभी इस अवधारणा के प्रस्तावक थे), जो भारी मात्रा में धूल पैदा करेगा जो सूर्य की किरणों को अवरुद्ध करेगा और इस प्रकार ग्रह को गर्म करेगा।
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सौभाग्य से, या दुर्भाग्य से, आपके दृष्टिकोण के आधार पर, हम मनुष्यों को ग्रह को गर्म करने का बहुत अनुभव है। कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन की एक सदी में, हमने अनजाने में एक साधारण ग्रीनहाउस तंत्र के माध्यम से पृथ्वी की सतह के तापमान में वृद्धि की है। हम कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन करते हैं, जो वास्तव में सूर्य के प्रकाश के माध्यम से जाने और गर्मी विकिरण को बचने से रोकने में अच्छा है, इसलिए यह पृथ्वी पर एक विशाल अदृश्य कंबल की तरह कार्य करता है। बढ़ी हुई गर्मी वातावरण में समुद्र के पानी के वाष्पीकरण में योगदान करती है, जो इस प्रकार एक और आवरण परत प्राप्त करती है, जो तापमान को बढ़ाती है, जो बदले में, और भी अधिक पानी की वाष्पीकरण और ग्रह के वायुमंडल के अधिक से अधिक ताप की ओर ले जाती है।
अगर यह पृथ्वी पर काम करता है, तो शायद यह मंगल पर भी काम करेगा। मंगल ग्रह का वातावरण लगभग पूरी तरह से अंतरिक्ष में गायब हो गया है, लेकिन लाल ग्रह के पास ध्रुवीय कैप में और ग्रह की सतह के ठीक नीचे पानी की बर्फ और जमी हुई कार्बन डाइऑक्साइड का विशाल भंडार है।
यदि मनुष्य किसी तरह ध्रुवीय टोपी को गर्म कर सकते हैं, तो यह वातावरण में पर्याप्त कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ सकता है जिससे ग्रीनहाउस वार्मिंग हो सकती है। इसके बाद हमें बस इतना करना होगा कि जाओ और देखो और सदियों तक प्रतीक्षा करो कि भौतिकी अपना काम करे और मंगल को बहुत कम आक्रामक स्थान बना दे।
दुर्भाग्य से, यह सरल विचार शायद काम नहीं करेगा। पहली समस्या हीटिंग तकनीक का विकास है। ऐसा करने के लिए आवश्यक डिजाइन, विशाल स्तंभों से एक विशाल अंतरिक्ष दर्पण के निर्माण के लिए जो अधिक प्रकाश और इसलिए गर्मी पर ध्यान केंद्रित करेगा, मानवता की वर्तमान क्षमताओं से कहीं अधिक, प्रौद्योगिकी और अंतरिक्ष में निर्माण में क्रांतिकारी छलांग की आवश्यकता है। अंतरिक्ष दर्पण के मामले में, उदाहरण के लिए, हमें अंतरिक्ष में कहीं न कहीं 200 टन एल्यूमीनियम निकालने की आवश्यकता होगी, जबकि आज हम अंतरिक्ष में शून्य टन एल्यूमीनियम निकालने में सक्षम हैं।
धीरे-धीरे यह दर्दनाक अहसास आता है कि मंगल पर गर्म होने की प्रवृत्ति पैदा करने के लिए पर्याप्त CO2 नहीं है। वर्तमान में, मंगल पर वायुमंडलीय दबाव पृथ्वी के वायुमंडलीय दबाव के एक प्रतिशत से अधिक नहीं है। यदि हम मंगल ग्रह पर CO2 और H2O के प्रत्येक अणु को वायुमंडल में वाष्पित कर सकते हैं, तो लाल ग्रह पर दबाव पृथ्वी पर वायुमंडलीय दबाव का 2% होगा।
त्वचा पर पसीने को उबलने से रोकने के लिए वायुमंडलीय दबाव से दोगुना और किसी व्यक्ति को स्पेससूट की आवश्यकता से बचने के लिए दस गुना अधिक खर्च करना होगा। और हम ऑक्सीजन की कमी के बारे में बात नहीं कर रहे हैं।
आसानी से उपलब्ध ग्रीनहाउस गैसों की कमी की समस्या को हल करने के लिए कई क्रांतिकारी प्रस्ताव हैं। शायद इसके लिए आप उन पौधों का उपयोग कर सकते हैं जो क्लोरोफ्लोरोकार्बन उत्सर्जित करते हैं, जो वास्तव में आक्रामक ग्रीनहाउस गैसें हैं। या हम बाहरी सौर मंडल से कुछ अमोनिया युक्त धूमकेतुओं को आकर्षित कर सकते हैं। अमोनिया एक उत्कृष्ट ग्रीनहाउस गैस है और अंततः हानिरहित नाइट्रोजन में टूट जाती है, जो हमारे अधिकांश वातावरण को बनाती है।
यह मानते हुए कि हम इन प्रस्तावों से जुड़ी तकनीकी चुनौतियों को दूर कर सकते हैं, एक बड़ी बाधा बनी हुई है: चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति। यदि हम चुंबकीय क्षेत्र से मंगल की रक्षा नहीं करते हैं, तो वायुमंडल में प्रवेश करने वाला प्रत्येक अणु सौर हवा से उड़ जाएगा।
यह आसान नहीं होगा। कई रचनात्मक समाधान हैं। हम सौर हवा को विक्षेपित करने के लिए अंतरिक्ष में एक विशाल विद्युत चुंबक बनाने में सक्षम हो सकते हैं। या मंगल को एक सुपरकंडक्टर के साथ बांधना और एक कृत्रिम मैग्नेटोस्फीयर बनाना संभव होगा। बेशक, हम इनमें से कम से कम एक समाधान को लागू करने से बहुत दूर हैं। तो क्या हम कभी भविष्य में मंगल ग्रह की भू-आकृति कर पाएंगे और इसे और अधिक मेहमाननवाज बना पाएंगे? बेशक, वैज्ञानिक दृष्टिकोण से, यह संभव है - हमारे पास भौतिकी के कोई मौलिक नियम नहीं हैं जो इसे रोकते हैं ...
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मंगल ग्रह की भू-आकृति के लिए और भी परिदृश्य हैं, लेकिन बड़ा सवाल यह है कि हम वास्तव में इसके बारे में क्यों सोच रहे हैं? रोमांच की संभावना और इस विचार से परे कि मानवता साहसिक अंतरिक्ष अन्वेषण के युग को पुनर्जीवित कर रही है, ऐसे कई कारण हैं जिनकी वजह से मंगल को टेराफॉर्म करने का प्रस्ताव दिया जा रहा है। सबसे पहले, यह डर है कि पृथ्वी ग्रह पर मानवता के प्रभाव के विनाशकारी परिणाम होंगे, और यदि हमें लंबे समय तक जीवित रहना है तो हमें एक "बैक-अप साइट" बनानी होगी। उन प्रत्यक्ष लाभों का उल्लेख नहीं करना जो विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास से सभी को मिल सकते हैं। अन्य कारणों में हमारे संसाधन आधार के विस्तार और एक ऐसी सभ्यता बनने की संभावना है जिसमें संसाधनों की कमी से डरने की जरूरत नहीं है। मंगल ग्रह पर एक उपनिवेश लाल ग्रह पर खनन की अनुमति देगा, जहां खनिज और पानी की बर्फ प्रचुर मात्रा में है और इसका उपयोग किया जा सकता है। मंगल ग्रह पर एक आधार क्षुद्रग्रह बेल्ट के उपयोग के लिए एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में भी काम कर सकता है, जो हमें खनिजों की सही मात्रा तक पहुंच प्रदान करेगा ताकि उन्हें लगभग हमेशा के लिए प्रचुर मात्रा में रखा जा सके।
मानव इच्छा के स्पष्ट प्रश्न और वास्तव में खगोलीय लागतों को छोड़कर, यह समझना आवश्यक है कि ऐसे प्रयास तब तक जारी रहेंगे जब तक मानवता मौजूद है। जैसा कि नासा ने उपरोक्त 1976 के पेपर में बताया: "पृथ्वी के पारिस्थितिकी तंत्र का समर्थन करने के लिए मंगल ग्रह की क्षमता की कोई मौलिक, दुर्गम सीमा की पहचान नहीं की गई है। ऑक्सीजन युक्त वातावरण की कमी मानव को बिना किसी पूर्व कार्रवाई के मंगल ग्रह पर रहने से रोकेगी। सतह की मौजूदा मजबूत पराबैंगनी विकिरण एक अतिरिक्त गंभीर बाधा है। प्रकाश संश्लेषक जीवों की मदद से मंगल पर एक उपयुक्त ऑक्सीजन युक्त वातावरण का निर्माण किया जा सकता है। हालांकि, ऐसा माहौल बनाने में लगने वाला समय सम भी हो सकता है...कई लाख साल।"
साथ ही, वैज्ञानिक इस बात से सहमत हैं कि इस अवधि को विशेष रूप से कठोर मंगल ग्रह के वातावरण के लिए अनुकूलित चरमपंथी जीवों को बनाकर, ग्रीनहाउस प्रभाव पैदा करके और ध्रुवीय बर्फ की टोपी को पिघलाकर बहुत छोटा किया जा सकता है। हालाँकि, मंगल के परिवर्तन में लगने वाला समय शायद अभी भी सदियों या सहस्राब्दियों का होगा। हालाँकि, अवसर मिलने पर हमें इस प्रक्रिया को शुरू करने से कोई रोक नहीं सकता है। तैयारी और प्रारंभिक कार्य के परिणामस्वरूप दिखाई देने वाले वैज्ञानिक और तकनीकी लाभ बहुत बड़े हो सकते हैं।
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मैं सभी को मंगल ग्रह पर जाने के लिए आमंत्रित करता हूं!
हम मंगल ग्रह पर भूमि भूखंडों के वितरण की प्रतीक्षा कर रहे हैं।