भविष्य के अंतरिक्ष यात्री सौर ऊर्जा से चलने वाले जनरेटर की बदौलत मंगल की सतह पर जीवित रह सकते हैं, क्योंकि वैज्ञानिकों ने पाया कि वे परमाणु ऊर्जा की तुलना में अधिक ऊर्जा कुशल हैं।
मंगल ग्रह पर कदम रखने वाले मनुष्यों का लक्ष्य दशकों से कल्पना और विज्ञान कथाओं में सबसे आगे रहा है – और यह 20 वर्षों के भीतर एक वास्तविकता बनने के लिए तैयार है।
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले की एक शोध टीम ने विभिन्न प्रकार की प्रौद्योगिकी से ऊर्जा उत्पादन स्तरों की जांच की, सतह पर मानव अभियान की तुलना में खोज करना सौर ऊर्जा की कटाई से संचालित होने पर सबसे कुशल होगा।
यह पारंपरिक ज्ञान के विपरीत है, जिसने सुझाव दिया कि ठंडे, बंजर मंगल ग्रह की सतह पर एक कॉलोनी स्थापित करने का एकमात्र यथार्थवादी विकल्प परमाणु था।
बड़े सौर पैनल बिजली उत्पन्न कर सकते हैं जो तब हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए पानी के अणुओं को विभाजित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जिसका उपयोग बिजली के लिए ईंधन कोशिकाओं में किया जा सकता है, और वे अमोनिया उर्वरकों के उत्पादन के लिए नाइट्रोजन के साथ हाइड्रोजन का भी उपयोग कर सकते हैं।
अध्ययन के प्रमुख लेखक एंथनी एबेल ने कहा कि बिजली की आपूर्ति के साथ-साथ, एक मंगल कॉलोनी के मानवीय तत्व पर विचार करना महत्वपूर्ण है, जिसमें लिंगवाद और नस्लवाद से बचना शामिल है।
भविष्य के अंतरिक्ष यात्री सौर ऊर्जा से चलने वाले जनरेटर की बदौलत मंगल की सतह पर जीवित रह सकते हैं, वैज्ञानिकों ने पाया कि वे परमाणु ऊर्जा की तुलना में अधिक ऊर्जा कुशल हैं
बिजली प्रदान करने के लिए मल्टीएरे सौर पैनलों का उपयोग करने की अवधारणा नई नहीं है – यह कुछ नासा मार्स रोवर्स और आगामी साइके क्षुद्रग्रह मिशन का स्रोत है।
सह-प्रमुख लेखक, आरोन बर्लिनर, एक बायोइंजीनियरिंग स्नातक छात्र सहित टीम ने एक बार और सभी के लिए शक्ति के सर्वोत्तम स्रोत का पता लगाने का निर्णय लिया।
गणना ने बड़े पैमाने पर उपकरणों की मात्रा को ध्यान में रखा, जिन्हें छह-व्यक्ति मिशन के लिए पृथ्वी से मंगल ग्रह की सतह पर ले जाने की आवश्यकता होगी।
विशेष रूप से, उन्होंने विभिन्न फोटोवोल्टिक और यहां तक कि फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल उपकरणों के खिलाफ परमाणु-संचालित प्रणाली की आवश्यकताओं को निर्धारित किया।
जबकि एक लघु परमाणु विखंडन उपकरण का ऊर्जा उत्पादन स्थान-अज्ञेय है, जिसका अर्थ है कि इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि इसे मंगल ग्रह पर कहाँ रखा गया है, सौर ऊर्जा से चलने वाले समाधानों की उत्पादकता सौर तीव्रता, सतह के तापमान और अन्य कारकों पर निर्भर करती है जो यह निर्धारित करेंगे कि एक गैर-परमाणु चौकी बेहतर रूप से स्थित होगी।
टीम ने समझाया कि इसके लिए कई कारकों के लिए मॉडलिंग और लेखांकन की आवश्यकता है, जैसे कि वातावरण में गैस और कण प्रकाश को कैसे अवशोषित और बिखेर सकते हैं, जो ग्रह की सतह पर सौर विकिरण की मात्रा को प्रभावित करेगा।
उन्होंने पाया कि एक फोटोवोल्टिक सरणी जो ऊर्जा भंडारण के लिए संपीड़ित हाइड्रोजन का उपयोग करती है, भविष्य के मार्टियन कॉलोनी के लिए आदर्श समाधान होगी।
मंगल ग्रह पर कदम रखने वाले मनुष्यों का लक्ष्य दशकों से कल्पना और विज्ञान कथाओं में सबसे आगे रहा है – और यह 20 वर्षों के भीतर एक वास्तविकता बनने के लिए तैयार है
भूमध्य रेखा पर, टीम इस तरह की प्रणाली के ‘कैरी-साथ मास’ को परमाणु ऊर्जा के लिए लगभग 8.3 टन बनाम लगभग 9.5 टन कहती है।
सौर-आधारित प्रणाली 22 टन से अधिक पर भूमध्य रेखा के करीब कम टिकाऊ हो जाती है, लेकिन मंगल की सतह के लगभग 50 प्रतिशत में विखंडन ऊर्जा को मात देती है।
बर्लिनर ने कहा, ‘मुझे लगता है कि यह अच्छा है कि परिणाम बीच में काफी करीब से विभाजित हो गया। ‘भूमध्य रेखा के पास, सौर जीतता है; ध्रुवों के पास, परमाणु जीत। ‘
इस प्रकार की प्रणाली पानी के अणुओं को विभाजित करने के लिए बिजली का उपयोग कर सकती है, जिसे मंगल ग्रह की चट्टानों में अणुओं के रूप में या जमीन के नीचे बर्फ के रूप में मौजूद माना जाता है।
एक बार विभाजित होने पर, वे हाइड्रोजन का उत्पादन कर सकते हैं, जिसे दबाव वाले जहाजों में संग्रहीत किया जा सकता है और बिजली के लिए ईंधन कोशिकाओं में फिर से विद्युतीकृत किया जा सकता है, तब भी जब सूर्य चमकता नहीं है।
हाइड्रोजन के अन्य अनुप्रयोगों में उर्वरकों के लिए अमोनिया का उत्पादन करने के लिए नाइट्रोजन के साथ संयोजन शामिल है – ग्रीनहाउस गुंबदों के अंदर फसलों को बढ़ने में मदद करने के लिए मंगल ग्रह पर आसानी से उपयोग की जाने वाली एक सामान्य औद्योगिक पैमाने की प्रक्रिया।
अन्य प्रौद्योगिकियां, जैसे हाइड्रोजन और हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं का उत्पादन करने के लिए जल इलेक्ट्रोलिसिस, पृथ्वी पर कम आम हैं, मुख्य रूप से लागत के कारण, लेकिन संभावित रूप से मंगल ग्रह के मानव कब्जे के लिए खेल-परिवर्तन।
यूसी बर्कले में केमिकल और बायोमोलेक्यूलर इंजीनियरिंग पीएचडी छात्र हाबिल ने कहा, ‘संपीड़ित हाइड्रोजन ऊर्जा भंडारण भी इसी श्रेणी में आता है।
उन्होंने कहा, ‘ग्रिड-स्केल ऊर्जा भंडारण के लिए, इसका आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है, हालांकि अगले दशक में इसे बदलने का अनुमान है,’ उन्होंने कहा, संभवतः हरित ऊर्जा में बदलाव के कारण।
हाबिल और बर्लिनर दोनों अंतरिक्ष में जैविक इंजीनियरिंग के उपयोग केंद्र (CUBES) के सदस्य हैं, जो अंतरिक्ष अन्वेषण का समर्थन करने के लिए जैव प्रौद्योगिकी विकसित करने वाली एक परियोजना है – जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन से प्लास्टिक बनाने के लिए इंजीनियरिंग रोगाणुओं सहित – या प्रकाश और कार्बन डाइऑक्साइड से फार्मास्यूटिकल्स शामिल हैं।
इस नए अध्ययन के लिए, जोड़ी ने बिजली और हाइड्रोजन बजट के लिए आधारभूत आधार स्थापित करने के लिए निर्धारित किया जो इन अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक होगा।
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले की एक शोध टीम ने विभिन्न प्रकार की प्रौद्योगिकी से ऊर्जा उत्पादन स्तरों की जांच की, सतह पर मानव अभियान की तुलना में खोज सबसे कुशल होगी यदि सौर ऊर्जा का संचयन द्वारा संचालित हो
बर्लिनर ने कहा, ‘अब जब हमें इस बात का अंदाजा हो गया है कि कितनी बिजली उपलब्ध है, तो हम उस उपलब्धता को CUBES में जैव प्रौद्योगिकी से जोड़ना शुरू कर सकते हैं।
‘आशा अंततः सिस्टम के एक पूर्ण मॉडल का निर्माण करने के लिए है, जिसमें सभी घटक शामिल हैं, जिसे हम मंगल ग्रह के लिए एक मिशन की योजना बनाने, ट्रेडऑफ़ का मूल्यांकन करने, जोखिमों की पहचान करने और शमन रणनीतियों के साथ आने से पहले या उसके दौरान आने की कल्पना करते हैं। लक्ष्य। ‘
विज्ञान और प्रौद्योगिकी से परे, हाबिल ने कहा कि अंतरिक्ष अन्वेषण के मानवीय तत्व पर भी विचार करना महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से पृथ्वी पर मानवीय समस्याओं को छोड़कर।
‘चंदा प्रेस्कॉड-वेनस्टीन को उद्धृत करने के लिए,’ एबेल ने कहा, ‘हमारी समस्याएं हमारे साथ अंतरिक्ष में यात्रा करती हैं,’ ‘जब हम मंगल ग्रह पर जाने के बारे में सोचते हैं, तो हमें यह भी सोचना होगा कि नस्लवाद, लिंगवाद और उपनिवेशवाद जैसी समस्याओं का समाधान कैसे किया जाए। ‘
स्पेसएक्स के सीईओ और संस्थापक एलोन मस्क 2050 तक मंगल पर एक आत्मनिर्भर कॉलोनी चाहते हैं, जिसमें पूरी तरह से काम करने वाला शहर हो। इसके लिए दशकों तक हर दो साल में पृथ्वी और मंगल के बीच हजारों बड़े पैमाने पर स्टारशिप यात्रा की आवश्यकता होगी।
अध्ययनों से पता चला है कि इस स्तर की स्थिरता के लिए शुरुआती उपनिवेशवादियों को शाकाहारी आहार पर जीवित रहने की आवश्यकता होगी, और मस्क का कहना है कि यह कठोर, तंग स्थिति होगी।
निष्कर्ष जर्नल फ्रंटियर्स इन एस्ट्रोनॉमी एंड स्पेस साइंसेज में प्रकाशित किए गए हैं।
नासा ने चंद्रमा पर पहली बार उतरने के बाद 2030 के दशक में मंगल पर एक मानव मिशन भेजने की योजना बनाई है
अंतरिक्ष की मानव जाति की खोज के लिए मंगल अगली विशाल छलांग बन गया है।
लेकिन इससे पहले कि मनुष्य लाल ग्रह पर पहुंचें, अंतरिक्ष यात्री एक साल के लंबे मिशन के लिए चंद्रमा पर लौटकर छोटे-छोटे कदम उठाएंगे।
2030 के दशक में मंगल पर मिशन की ओर ले जाने वाली घटनाओं की एक समयरेखा के हिस्से के रूप में चंद्र कक्षा में एक मिशन के विवरण का अनावरण किया गया है।
नासा ने अपनी चार चरण की योजना (चित्रित) की रूपरेखा तैयार की है, जो उम्मीद करता है कि एक दिन मनुष्यों को कल वाशिंगटन डीसी में आयोजित ह्यूमन टू मार्स समिट में मंगल पर जाने की अनुमति देगा। यह आने वाले दशकों में चंद्रमा पर कई मिशनों को पूरा करेगा
मई 2017 में, नासा में नीति और योजनाओं के लिए डिप्टी एसोसिएट एडमिनिस्ट्रेटर ग्रेग विलियम्स ने अंतरिक्ष एजेंसी की चार चरण की योजना को रेखांकित किया कि यह आशा करता है कि एक दिन मनुष्यों को मंगल ग्रह पर जाने की अनुमति होगी, साथ ही साथ इसकी अपेक्षित समय-सीमा भी।
चरण एक और दो एक आवास के निर्माण की अनुमति देने के लिए चंद्र अंतरिक्ष के लिए कई यात्राएं शामिल होंगी जो यात्रा के लिए एक मंचन क्षेत्र प्रदान करेगी।
वितरित हार्डवेयर का अंतिम टुकड़ा वास्तविक डीप स्पेस ट्रांसपोर्ट वाहन होगा जिसे बाद में मंगल पर चालक दल ले जाने के लिए उपयोग किया जाएगा।
और मंगल ग्रह पर जीवन का एक साल का अनुकरण 2027 में किया जाएगा।
चरण तीन और चार 2030 के बाद शुरू होंगे और इसमें मंगल ग्रह की प्रणाली और मंगल की सतह पर निरंतर चालक दल के अभियान शामिल होंगे।
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