अंतरिक्ष
सिंथेटिक लिकेन कैसे स्व-वृद्धि करने वाले मंगल बेस बना सकते हैं
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मंगल के धूल से निर्माण
In the past ten years, the radical progress made by SpaceX (SPCX ) and other private space companies has made a lot of space projects move from science fiction to likely reality during our lifetime.
पिछले दस वर्षों में, SpaceX और अन्य निजी अंतरिक्ष कंपनियों द्वारा किए गए अभूतपूर्व प्रगति ने कई अंतरिक्ष परियोजनाओं को विज्ञान कथा से हमारे जीवनकाल में वास्तविकता की ओर ले आया है।
इनमें से एक है चंद्रमा और मंगल पर स्थायी बासित बेसों की स्थापना। यहाँ मुख्य कारण यह है कि कक्षा और गहरी अंतरिक्ष तक पहुँचने की लागत दस गुना घट गई है, जिससे कई विचार अब व्यावहारिक हो गए हैं।
संभव है कि किसी हद तक बेस के पहले मॉड्यूल अंटार्कटिका बेसों के समान होंगे, जहाँ बहुत सारे प्रीफ़ैब सिस्टम साइट पर गिराए जाएंगे, या पुनर्चक्रित सामग्री जैसे खाली रॉकेट टैंक या सुरंगों को खोदने से पुनः उपयोग किए जाएंगे।
दीर्घकाल में, प्रारंभिक 10 अंतरिक्ष यात्रियों से आगे बढ़ने और बड़े सुविधाएँ बनाने के लिए अन्य सामग्रियों की आवश्यकता होगी। और भले ही अधिकांश सुविधाएँ भूमिगत हों, कई सतही इमारतें अभी भी आवश्यक होंगी।
आदर्श रूप में, उनके निर्माण के 99% हिस्से के लिए स्थानीय संसाधनों का उपयोग आवश्यक होगा, जबकि केवल जटिल मशीनरी, इलेक्ट्रॉनिक्स या दुर्लभ धातुएँ पृथ्वी से आयात की जाएँगी।
एक विचार यह है कि स्थानीय धूल, रेत और चट्टानों को निर्माण सामग्री के रूप में उपयोग करके बड़े और अधिक विकिरण-प्रतिरोधी आवास बनाए जाएँ। नेब्रास्का-लिंकन विश्वविद्यालय और टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने मंगल की धूल और सूक्ष्मजीवों को मिलाकर एक बायोमैटेरियल विकसित किया है जो स्थानीय खनिजों को एक उपयोगी संरचना में जोड़ता है।
उन्होंने अपने निष्कर्ष जर्नल ऑफ़ मैन्युफैक्चरिंग साइंस एंड इंजीनियरिंग1 में प्रकाशित किए, शीर्षक “मंगल निर्माण के लिए इंजीनियर्ड लिविंग मैटेरियल्स का बायो-निर्माण: सिंथेटिक समुदाय का डिजाइन” के तहत।
मंगल पर निर्माण कैसे करें
मंगल पर किसी भी प्रकार के निर्माण पर चर्चा करते समय, आवश्यकताओं की सूची काफी भयावह होती है:
- सूक्ष्म उल्कापिंडों के प्रभावों का प्रतिरोध करने के लिए मजबूत संरचना।
- हवा-रोधी दीवारें और जोड़ श्वास योग्य हवा को अंदर रखती हैं और बहुत पतली धूल को बाहर निकालती हैं, भले ही वायुमंडलीय दबाव बहुत कम हो।
- उत्कृष्ट थर्मल इन्सुलेशन, क्योंकि औसत मंगल तापमान -65°C/-85°F है, और सर्दियों, रात में और/या ध्रुवीय क्षेत्रों में यह और भी ठंडा होता है।
- टिकाऊपन, क्योंकि सभी निर्माण प्रयास बहुत महंगे होते हैं, और किसी भी विफलता पर आवास को छोड़ना पड़ेगा।
केवल मंगल पर नहीं बल्कि पृथ्वी पर भी, पूरी इमारतों को 3D प्रिंट (ऐडिटिव मैन्युफैक्चरिंग) करने का विकल्प। हालांकि, पानी की कमी, मानव श्रम की आवश्यकता, और मंगल की अनिश्चित परिस्थितियों के कारण यह सुनिश्चित करना कठिन है कि यह तकनीक काम करेगी, कम से कम अब तक समझी गई तरह।
“3D प्रिंटिंग के माध्यम से, इमारतें, घर और फर्नीचर जैसी विभिन्न संरचनाओं का निर्माण किया जा सकता है।”
मंगल के रेगोलिथ कणों को बंधन करना, जिसमें मैग्नीशियम-आधारित, सल्फर-आधारित और जियोपॉलिमर निर्माण शामिल हैं। फिर भी सभी विधियों को महत्वपूर्ण मानव सहायता की आवश्यकता होती है और इसलिए मंगल पर स्पष्ट रूप से मानव शक्ति की कमी के कारण वे व्यावहारिक नहीं हैं।
मंगल पर निर्माण सामग्री के रूप में लिकेन का उपयोग
पृथ्वी पर, लिकेन सबसे कठोर जीवों में से हैं, जो हवा में थोड़ी सी नमी और तैरते धूल में मिलने वाले दुर्लभ पोषक तत्वों से जीवित रह सकते हैं, जिससे वे रेगिस्तान और पहाड़ों की चोटी जैसे सबसे प्रतिकूल वातावरण में भी जीवित रह पाते हैं।
वे अत्यधिक विकिरण प्रतिरोधी, शुष्कता सहनशील, और समग्र रूप से, मंगल पर जीवित रहने वाले पहले जीव होने की संभावना रखते हैं, या कम से कम एक थोड़ा टेरेफ़ॉर्म किया गया मंगल।
लिकेन यह उपलब्धि फंगस की कठोरता को अल्गी की सूर्यप्रकाश से भोजन और ऊर्जा उत्पन्न करने की क्षमता के साथ मिलाकर एक सिंथेटिक सहजीवी जीव बनाकर हासिल करता है।
स्रोत: Ecobiohub
यह लिकेन को मंगल पर किसी भी प्रकार के बायोमैटेरियल बनाने के लिए अनुकरण करने का एक अच्छा मॉडल बनाता है, क्योंकि वे कम आदर्श परिस्थितियों में भी बढ़ सकते हैं।
यह विचार पहले ही खोजा जा चुका है, जिसमें रेत के कणों को ईंटों में बंधन करने के लिए बैक्टीरियल बायोमिनरलाइजेशन, कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादन को बढ़ावा देने के लिए यूरियोलिटिक बैक्टीरिया, और बंधन एजेंट के रूप में फंगल माइसेलियम के उपयोग की NASA की खोज शामिल है।
हालाँकि, इन प्रयोगों में से प्रत्येक एक ही प्रजाति या स्ट्रेन तक सीमित था; इसलिए, उनकी जीवित रहने के लिए निरंतर पोषक तत्वों की आपूर्ति आवश्यक है, जिसका अर्थ है बाहरी हस्तक्षेप की जरूरत। फिर से, मंगल पर मानव शक्ति की कमी इसे चुनौतीपूर्ण बनाती है।
सिंथेटिक लिकेन कैसे मंगल निर्माण को सक्षम कर सकते हैं
टेक्सास और नेब्रास्का के शोधकर्ताओं ने समझा कि व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए अधिक स्वायत्त माइक्रोबियल गतिविधि आवश्यक है।
उन्होंने कई जीवों को मिलाया, प्रत्येक दूसरे को पूरक करते हुए, जैसे लिकेन में अल्गी और फंगस करते हैं।
“हम प्राकृतिक लिकेन की नकल करके एक सिंथेटिक समुदाय बना सकते हैं। हमने सिंथेटिक लिकेन बनाने का तरीका विकसित किया है जिससे बायोमैटेरियल बनते हैं जो मंगल के रेगोलिथ कणों को संरचनाओं में जोड़ते हैं।”
हालाँकि, ये सिंथेटिक लिकेन अल्गी कोशिकाओं के बजाय सायनोबैक्टीरियल कोशिकाओं (लाल-रंग के फ्लोरेसेंट कोशिकाएँ) का उपयोग करते हैं, क्योंकि ये प्रकाशसंश्लेषी बैक्टीरिया और भी अधिक कठोर और बाहरी इनपुट से अधिक स्वतंत्र होते हैं।
स्रोत: Phys.org
सूक्ष्म फिलामेंटस फंगस बंधन सामग्री बनाते हैं, बड़ी मात्रा में बायोमिनरल को जोड़ते हैं, जिससे वह नाभिक बनता है जिससे निर्माण सामग्री विकसित की जा सकती है।
सायनोबैक्टीरिया शर्करा, ऑक्सीजन और ऊर्जा बनाते हैं जिससे फंगस को पोषण मिलता है, जबकि वे फंगस द्वारा संरक्षित रहते हैं।
यह सब नहीं है। गर्मी, ऑक्सीजन और श्वास योग्य हवा के अलावा, मंगल की मिट्टी में नाइट्रोजन (नाइट्रेट और अमोनिया) भी बहुत कम होता है, जो प्रोटीन, डीएनए और आरएनए जैसे बायोमोलेक्यूल्स के लिए आवश्यक घटक है। ये सायनोबैक्टीरिया वायुमंडलीय नाइट्रोजन को बायो-संगत रूप में फिक्स कर सकते हैं।
स्रोत: British Ecological Society
शोधकर्ताओं ने दिखाया कि यह प्रणाली केवल मंगल रेगोलिथ सिमुलेशन, हवा, प्रकाश और पानी जैसी अकार्बनिक तरल माध्यम से बढ़ती है। दूसरे शब्दों में, कोई मानव शक्ति आवश्यक नहीं है, और केवल मंगल पर मौजूद बुनियादी सामग्री की आवश्यकता है।
“दीर्घकालिक बाह्यस्थलीय अन्वेषण और उपनिवेशीकरण को सक्षम करने में इस स्व-वृद्धि तकनीक की संभावनाएँ महत्वपूर्ण हैं।”
मंगल आवासों के लिए सिंथेटिक लिकेन का भविष्य
अगला कदम इस कृत्रिम लिकेन का उपयोग करके रेगोलिथ इंक (मंगल सतह से बना 3D प्रिंटिंग इंक) बनाना होगा, जिससे डायरेक्ट इंक राइटिंग 3D प्रिंटिंग तकनीक से बायो-संरचनाएँ प्रिंट की जा सकें।
एक बार रेगोलिथ इंक अवधारणा 3D प्रिंटर के साथ काम करने के सिद्ध हो जाने पर, बड़े पैमाने का प्रोटोटाइप भी आवश्यक होगा ताकि मंगल आवासों के लिए आवश्यक निर्माण 3D प्रिंटर का प्रकार विकसित किया जा सके।
क्योंकि यह प्रणाली केवल धूल और चट्टान, सूर्यप्रकाश, मंगल की हवा और सीमित मात्रा में पानी का उपयोग करके स्वयं निर्माण सामग्री विकसित करती है, इसे अंतरिक्ष यात्रियों के उतरने से पहले बड़े पैमाने पर रेगोलिथ इंक उत्पादन के लिए उपयोग किया जा सकता है, और यहां तक कि पहले शेल्टर को पहले से प्रिंट करने के लिए दूरस्थ रोबोटों द्वारा 3D प्रिंटिंग करवाई जा सकती है।
किसी भी स्थिति में, इन मंगल मिशनों को लाल ग्रह तक पहुँचने के लिए लॉन्चर की आवश्यकता होगी, और कुछ कंपनियाँ नई पुन: उपयोग योग्य रॉकेट विकसित करने में अग्रणी हैं।
एयरोस्पेस सेक्टर में निवेश
Rocket Lab
RKLB मूल्य चार्ट
Rocket Lab (RKLB ) पुन: उपयोग योग्य रॉकेट बाजार में सबसे गंभीर दावेदारों में से एक है। कंपनी ने प्रारंभ में छोटे रॉकेटों पर ध्यान केंद्रित किया, इलेक्ट्रॉन लॉन्च सिस्टम (320 किग्रा पेलोड) के साथ, जिसे धीरे-धीरे आंशिक रूप से पुन: उपयोग योग्य रॉकेट में बदला जा रहा है। अब तक, इलेक्ट्रॉन ने 44 लॉन्च में 177 उपग्रह तैनात किए हैं।
बाद में, Rocket Lab एक मध्यम आकार के पुन: उपयोग योग्य रॉकेट, न्यूट्रॉन, बनाने की योजना बना रहा है, जो फाल्कन 9 के तुल्य है (पूरी तरह पुन: उपयोग योग्य मोड में लो-आर्थ ऑर्बिट – LEO – में 8,000 किग्रा, और मंगल या शुक्र तक 1,500 किग्रा)। न्यूट्रॉन को मीथेन-जलाने वाले रॉकेट इंजन (जैसे स्टारशिप) द्वारा संचालित किया जाएगा, जो अगली पीढ़ी के रॉकेटों के लिए प्रवृत्ति प्रतीत होता है।
स्रोत: Rocket Lab
कंपनी अपने पूरी तरह से वर्टिकली इंटीग्रेटेड सैटेलाइट निर्माण प्रक्रिया के लिए उल्लेखनीय है, जिससे लागत और डिजाइन गति को अनुकूलित किया जा सकता है।
यह NASA और अमेरिकी सरकार के साथ कई अनुबंधों में परिणत हुआ है, जिसमें एक $515M सैन्य सैटेलाइट अनुबंध शामिल है। और एक नागरिक $143M अनुबंध Globalstar के लिए।
Rocket Lab सोलएरो टेक्नोलॉजीज के 2022 अधिग्रहण के बाद सैटेलाइटों के लिए सोलर पैनल का प्रमुख निर्माता भी है, जिसमें 1000+ सैटेलाइट इन पैनलों से संचालित हैं, और कुल मिलाकर 4MW सोलर सेल निर्मित हुए हैं।
स्रोत: Rocket Lab
अभी के लिए, उनका लॉन्च सिस्टम बाहरी आपूर्तिकर्ताओं पर निर्भर है, लेकिन रणनीतिक अधिग्रहणों की एक श्रृंखला इसे बदल देगी, लॉन्च सिस्टम में वह वर्टिकल इंटीग्रेशन दोहराते हुए जो सैटेलाइट डिजाइन और निर्माण में पहले ही हासिल किया गया है।
कंपनी टेलीकॉम LEO कंस्टेलेशन की संभावना पर भी विचार कर रही है ताकि आवर्ती राजस्व उत्पन्न हो सके। यह Varda Space Industries के साथ अंतरिक्ष में निर्माण और कक्षीय मलबा निरीक्षण के लिए भी अनुसंधान में योगदान दे रहा है।
जबकि SpaceX के पास एलोन मस्क की व्यावसायिक प्रतिभा थी जिससे उन्होंने अपनी तकनीक को शून्य से विकसित किया, Rocket Lab ने आवश्यक तकनीक को वर्टिकली इंटीग्रेट करने के लिए अनुसंधान एवं विकास और अधिग्रहणों का मिश्रण उपयोग किया। यह सैटेलाइट निर्माण में बहुत सफल रहा है, और अब वे इस रणनीति को पुन: उपयोग योग्य रॉकेटों के लिए दोहराने की योजना बना रहे हैं।
सैटेलाइट उत्पादन और इलेक्ट्रॉन की सफलताओं से प्राप्त मौजूदा नकदी प्रवाह को देखते हुए, Rocket Lab SpaceX की शुरुआती बढ़त को पकड़ने के लिए एक अच्छा उम्मीदवार है।
जो लोग इस कंपनी में निवेश करने में रुचि रखते हैं, उन्हें अपने क्षेत्र के शीर्ष स्टॉक ब्रोकर (जैसे USA, UK, Canada, और Australia) या हमारे लेख 10 बेस्ट इन्वेस्टिंग ऐप्स पर एक नज़र डालनी चाहिए, साथ ही हमारी Rocket Lab पर पूरी रिपोर्ट।
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उल्लेखित अध्ययन:
1. Nisha Rokaya, Erin C. Carr, Richard A. Wilson, Congrui Jin. मंगल निर्माण के लिए इंजीनियर्ड लिविंग मैटेरियल्स का बायो-निर्माण: सिंथेटिक समुदाय का डिजाइन. J. Manuf. Sci. Eng. Aug 2025, 147(8): 081008 (10 pages). https://doi.org/10.1115/1.4068792
