(थॉमस ऑरलैंडो, फ्रांसिस रिवेरा-हर्नांडेज़ और ग्लेन लाइट्सी, जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी) जॉर्जिया, सात अगस्त (द कन्वरसेशन) मेरे पास चंद्रमा पर बर्फ के बारे में एक प्रश्न है। यह कैसे संभव है? – ओलाफ, उम्र 9, हिल्सबोरो, उत्तरी कैरोलिना
हम भाग्यशाली हैं कि हम पानी वाली दुनिया में रह रहे हैं। पृथ्वी की सतह का 70% से अधिक भाग पानी से ढका हुआ है।
पृथ्वी सूर्य से लगभग 9 करोड़ 40 लाख मील दूर है। यह गोल्डीलॉक्स ज़ोन के भीतर है: हमारे सौर मंडल में वह स्थान जहां एक ग्रह का तापमान महासागरों और नदियों में तरल के रूप में और उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों में बर्फ के रूप में मौजूद रहने के लिए बिल्कुल सही तापमान पर होता है।
पृथ्वी पर 6,000 मील (9,650 किलोमीटर) से अधिक मोटा वातावरण भी है जो हमारे सांस लेने के लिए ऑक्सीजन से भरा है। यह वातावरण, पृथ्वी के केंद्र में एक विशाल चुंबक के साथ, हमें सूर्य के हानिकारक विकिरण, ज्यादातर सौर हवा और ब्रह्मांडीय किरणों से बचाने में मदद करता है।
लेकिन चंद्रमा शायद ही पानी की दुनिया, या यहां तक कि कुछ पोखरों वाली जगह जैसा दिखता है। इसमें एक घिसा हुअा आंतरिक चुंबक है और वातावरण इतना कमजोर है कि यह वस्तुतः एक निर्वात है। वहां कोई बादल या बारिश या बर्फ नहीं है, बस एक आकाश है जो केवल अंतरिक्ष का कालापन है, जिसकी सतह सूर्य द्वारा पकी हुई है। चंद्रमा का तापमान दिन में 273 डिग्री फ़ारेनहाइट (134 सेल्सियस) तक पहुँच जाता है और रात में -243 एफ (-153 सी) तक कम हो जाता है।
लेकिन अंतरिक्ष का अध्ययन करने वाले और पानी की तलाश करने वाली प्रौद्योगिकियों को विकसित करने के लिए काम करने वाले वैज्ञानिकों के रूप में, हम निश्चित रूप से कह सकते हैं: हाँ, चंद्रमा पर पानी है।
एक दिन, अंतरिक्ष यात्री चंद्रमा के पानी को पीने योग्य बनाने में सक्षम हो सकते हैं।
खोज
लंबे समय तक, खगोलविदों और अन्य वैज्ञानिकों ने सोचा था कि चंद्रमा पर पानी की संभावना नहीं है। आख़िरकार, अपोलो अंतरिक्ष यात्री चंद्रमा से कई चट्टानों के नमूने वापस लाए, और वे सभी सूखे थे, जिनमें कोई पता लगाने योग्य पानी नहीं था।
लेकिन हाल के अंतरिक्ष यान के दौरे से पता चला कि वहां कुछ पानी है। 2009 में, नासा ने एक अंतरिक्ष यान – लूनर क्रेटर ऑब्जर्वेशन एंड सेंसिंग सैटेलाइट, या एलक्रास – को कैबियस क्रेटर के अंदर, चंद्रमा की सतह पर गिरा दिया। जब ऐसा हुआ, तो पानी की बर्फ बाहर निकल गई।
इससे वैज्ञानिकों को पुष्टि हुई कि पानी की बर्फ गड्ढों के तल में थी। लेकिन यह तय करना मुश्किल होगा कि वहां कितना पानी है। चंद्रमा के 10,000 या उससे अधिक क्रेटर मूलतः बड़े छेद हैं, जिनके क्षेत्र इतने छायांकित हैं कि सूर्य की रौशनी कभी भी अंदर तक नहीं जाती है। ये स्थान वास्तव में ठंडे हैं, -300 एफ (-184 सी) से भी कम। एक बार जब ये जमे हुए पानी के अणु गड्ढों में फंस जाते हैं, तो वे लगभग हमेशा के लिए बने रहते हैं, जब तक कि कुछ गर्मी या ऊर्जा उन्हें उखाड़ न दे। उनके स्वाभाविक रूप से वाष्पित होने या वाष्प के रूप में उर्ध्वपातित होने की संभावना नहीं है – वहां बहुत ठंड है।
लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि पानी केवल गड्ढों में ही जमा होता है। 2023 में, इन्फ्रारेड खगोल विज्ञान के लिए स्ट्रैटोस्फेरिक वेधशाला, सोफिया का उपयोग करने वाले वैज्ञानिकों ने चंद्रमा की सतह पर उन क्षेत्रों में पानी की तलाश की, जो क्रेटर जितने ठंडे नहीं थे। और उन्होंने इसे पाया – मिट्टी के ऊपर नहीं, बल्कि संभवतः मिट्टी के कणों के अंदर।अभी तक कोई नहीं जानता कि चंद्रमा में कितना पानी है या वह कितनी गहराई तक जाता है। लेकिन एक बात निश्चित है: वैज्ञानिकों ने पहले जो सोचा था उससे कहीं अधिक है।
धूमकेतु और ज्वालामुखी
चंद्रमा को पानी कैसे मिला? अभी तक कोई निश्चित नहीं है, लेकिन कुछ सिद्धांत हैं।
युगों पहले, धूमकेतु – जो मूल रूप से जमे हुए, गंदे बर्फ के गोले होते हैं – अपने धूमकेतु पानी को छोड़कर, पृथ्वी से टकराए थे। यह उन तरीकों में से एक है जिनसे पृथ्वी ने अपने महासागरों को विकसित किया; शायद इसी तरह चंद्रमा को भी अपना कुछ पानी मिला।
अन्य वैज्ञानिकों का मानना है कि चंद्रमा पर प्राचीन ज्वालामुखी अरबों साल पहले फूटने पर जलवाष्प छोड़ते थे। आख़िरकार, वह वाष्प पाले के रूप में सतह पर उतरा। समय के साथ, उस पाले की परतें जमा हो गईं, विशेषकर ध्रुवों पर; इसका अधिकांश भाग बर्फ के रूप में चंद्रमा के गड्ढों के अंदर पहुंच गया होगा।
अंतरिक्ष यात्रियों के लिए पीने का पानी
पानी भारी होता है। इसे अंतरिक्ष यान से चंद्रमा तक पहुंचाना महंगा होगा। इसलिए अंतरिक्ष यात्रियों के लिए चंद्रमा पर पहले से मौजूद पानी का उपयोग करने का तरीका खोजना अधिक सार्थक है।
लेकिन चंद्रमा का पानी वैसे भी पीने योग्य नहीं है; इसमें चंद्रमा की मिट्टी के छोटे-छोटे टुकड़े और संभवतः अन्य अणु भी मिश्रित होंगे। चंद्रमा की कॉलोनियों में रहने वाले अंतरिक्ष यात्रियों को अपने द्वारा एकत्र किए गए पानी को शुद्ध करने की आवश्यकता होगी। यह एक पेचीदा प्रक्रिया है जिसके लिए काफी प्रयास और संसाधनों की आवश्यकता होगी।
पानी के लिए ड्रिलिंग करने और उसकी तलाश करने की योजना है, जिस तरह से 19वीं शताब्दी में सोने की दौड़ के दौरान लोग भूमिगत सोने का पता लगाते थे। यह सादृश्य बुरा नहीं है – चंद्रमा पर पानी अंततः पृथ्वी पर सोने से अधिक मूल्यवान हो सकता है।
और सिर्फ पीने के लिए नहीं. निस्संदेह, पानी दो भाग हाइड्रोजन और एक भाग ऑक्सीजन है; इसे विभाजित किया जा सकता है। यह और बड़ी सफलता होगी, जब अंतरिक्ष यात्री रॉकेट ईंधन के लिए हाइड्रोजन और सांस लेने योग्य हवा के लिए ऑक्सीजन का उपयोग कर सकते हैं। सूर्य को शक्ति स्रोत के रूप में उपयोग करके, पानी का विभाजन शायद संभव है।
चंद्रमा पर लौटना और एक स्थायी आधार स्थापित करना बहुत बड़ी प्रतिबद्धताएं हैं जिनके लिए दशकों के काम, अरबों डॉलर, कई देशों के सहयोग और अभी भी विकसित होने वाली कई नई प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता है। लेकिन जैसे ही दुनिया अंतरिक्ष अन्वेषण के इस नाटकीय नए अध्याय में प्रवेश करती है, अग्रणी अरबों वर्षों से अस्तित्व में रहे एक अद्वितीय पर्यावरण को नष्ट करने या प्रदूषित करने का जोखिम उठाते हैं – और कई वैज्ञानिक एक गहरा दायित्व महसूस करते हैं कि हम यहाँ पृथ्वी पर जो दर्दनाक सबक सीख रहे हैं, दर्दनाक सबक सीख रहे हैं।
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