मंगल ग्रह का उपनिवेशीकरण अब दूर का सपना नहीं रह सकता

क्या मंगल को काबू किया जा सकता है?

Recent scientific news reveals that Mars might not have to stay a permanently hostile place to life and human settlement.

While the idea of colonizing Mars has stoked the imagination of science-fiction writers and space enthusiasts for more than a century, doing it for real will face a few massive issues:

• बहुत पतला और ठंडा वायुमंडल
• पानी की कमी
• भयानक हवाओं के तूफ़ान
• सतह पर तीव्र विकिरण

For a long time, the only options discussed to solve these problems were either megaprojects way behind our current abilities or rather poor long-term solutions like staying permanently underground.

Luckily, recent news illustrates that Mars could be made less hostile with less effort.

वायु को गर्म करना

अब तक कोई व्यावहारिक समाधान नहीं

A major problem with Mars is its average temperature of -65C/-85F. Not only is it cold, but it can often get a lot colder than even Antarctica’s worst. And there is not really a long line of volunteers to colonize Antarctica.

Several solutions have been considered, but all have limitations on available resources or the viability of the technology.

For example, covering Mars’ surface (or maybe just its poles) with 2-3 cm of silica aerogel might, in theory, work, but that is a hell of a lot of aerogel to produce.

Another idea is to create a massive greenhouse effect by releasing tremendous amounts of CO2 and other greenhouse gases. But here too, the quantity required to produce a sufficient effect is staggering, or the resources are just not available.

स्रोत: University Of Berkeley

धातु नैनोरॉड

It is becoming clear that we need something much more potent than greenhouse gases to warm Mars, so the scale of the required production is not so daunting.

Scientists from Northwestern University, the University of Chicago, and the University of Central Florida might have published a solution in Science Advances.

They propose to mass manufacture conductive 9-micrometer nanorods, the size of commercial glitter, made from aluminum or iron. When released into the atmosphere, these nanorods would be 5,000x more efficient than previously proposed methods to warm the atmosphere by absorbing the Sun’s infrared light. These nanorods would stay in the atmosphere 10x longer than normal dust.

The idea would be that by warming the atmosphere, the nanorods will warm the air enough to make frozen CO2 evaporate, and then melt surface water so that runaway warming could be triggered and make the surface able to sustain liquid water.

स्रोत: Science Advances

The quantity of nanorods to produce would be significant but no longer unmanageable. Especially as Mars’ crust is notoriously rich in iron, hence its overall red color.

The researchers estimate it would require 700,000 cubic meters of metal per year, likely mined from 70 million cubic meters of surface material. This is no doubt very large but represents only 0.2% of the metals mined on Earth every year, so it can also be achievable.

You can read more details about this plan in our dedicated article, “इस दृष्टिकोण के साथ मंगल का टेराफॉर्मिंग अब अधिक वास्तविक हो गया है.”

मंगल वायुमंडल का मॉडलिंग

Mars atmosphere has been studied for decades, but the data have mostly been limited to either analyses from orbit, or local measurements on rovers. If we are serious about colonizing the red planet, we will need a deeper understanding, especially of the Martian winds.

This is especially important as the planet is known to be subjected to massive dust storms, including occasional planet-wide dust storms that can last weeks.

स्रोत: NASA

Properly modeling winds and the atmosphere will also be crucial for any terraforming effort focused on increased temperature, especially the previously discussed metallic nanorods.

To start more relevant studies, टफ़्ट्स यूनिवर्सिटी (मैसाचुसेट्स), NASA एमेज़ रिसर्च सेंटर, और वैंडरवॉल्क नीसन इंस्ट्रूमेंट्स have developed a sonic anemometer that could work in Martian conditions.

This required a specific effort, as the Martian air offers very different conditions than Earth:

• तापमान –130 °C से 20 °C (-200°F से 68°F) तक होते हैं।
• बहुत पतली वायु घनत्व, जिसमें लगभग शुद्ध CO2 का केवल 4–10 mbar होता है।

Through custom design and repeated testing, the researchers managed to create several anemometers that had only a very small measurement error in Martian conditions.

The worst performance was 1-2% in error measurement, and the best was a 0.07-0.14% error.

In addition, they also tested their equipment in conditions similar to the Martian atmosphere at 30-42km altitude, opening the way for measurement by high-altitude balloon, a key tool in studying winds on Earth.

विशाल मंगल महासागर

अप्रत्याशित खोज

As mentioned, Mars has been studied a lot from orbit, but its interior composition is still mostly a mystery, with most landers and rovers having studied only the surface. This has suddenly changed with NASA के InSight लैंडर (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport).

The InSight mission launched in 2018, but scientists are still studying its data today. And on August 12^th, 2024, a groundbreaking revelation was made.

The study of seismic activity एक बड़ा भूमिगत तरल पानी का जलाशय उजागर किया — जो ग्रह की सतह पर महासागर भरने के लिए पर्याप्त है।

This completely changes the perception of Mars as a dead, desert world. Until now, most scientists believed the bulk of its water had been blown away by solar winds. So any terraformation project would have required not only melting what water is left on the top layer of rock and in the poles but probably also importing large amounts of water by crashing comets on the planet.

It appears that, instead, much of the water did not escape into space but filtered down into the crust.

क्या इसे उपयोग किया जा सकता है?

The presence of liquid water on Mars is a good surprise. However, the depth of 11.5-20 km (7.1-12.4 miles) makes it not a resource that could be tapped out by early exploration and colonization efforts.

The water is also locked between fractured rock, so it is not like a giant underground ocean but more a several-kilometer-wide layer of wet rock. Digging that deep might be a serious challenge. It is also not impossible.

The deepest hole ever drilled on Earth was in the Kola Peninsula, in Russia, near Murmansk, referred to as the “Kola well.” It reached 7 km depth after 7 years of effort and would be finished at 12 km deep after 19 years of effort.

स्रोत: The Sun 

Obviously, digging that deep on Mars would require a lot of infrastructure. So most likely it could only be achieved with a large population already living on Mars, with a self-sustaining economy as we discussed in “The Future Martian Economy”.

Still, the main limitation to drilling deeper on Earth is temperature, as the bottom of the Kola well reached 190C (370F), melting the drilling equipment.

Mars is a planet which is a lot smaller and colder, with little geothermal activity, so a 10-15 km well would be a lot colder, even if some areas might have residual volcanic activity. The 1/3^rd of Earth’s gravity would also help in moving heavy equipment and removing rock from such depth.

So, could these underground trapped oceans be tapped into like we do for oil deposits on Earth by future Martian colonists? Maybe. Only time will tell.

In any case, this potential supply of water could radically change the future of Mars colonization and give the red planet a self-sustaining ecosystem, which we explored in “Space Food – How Will We Feed Humanity’s Next Wave of Pioneers?”.

It is also almost certain that colonizing Mars will require other tools and megaprojects, some of which we discussed in “Space Infrastructure – Building Stairways To The Heavens”.

जीवन की संभावना?

Another exciting possibility is that these underground oceans could contain life.

We know that life can be sustained by energy from minerals and radioactive decay. When the atmosphere of Mars disappeared, and the oceans seeped into the ground, it is possible that life found refuge underground.

“पानी हमारे ज्ञात जीवन के लिए आवश्यक है। मैं नहीं देखता कि यह रहने योग्य वातावरण क्यों नहीं हो सकता। यह पृथ्वी पर निश्चित रूप से सत्य है — गहरी, गहरी खदानें जीवन को समर्थन देती हैं, समुद्र की तल भी जीवन को समर्थन देती है।

We haven’t found any evidence for life on Mars, but at least we have identified a place that should, in principle, be able to sustain life.”

Michael Manga – UC Berkeley पृथ्वी और ग्रह विज्ञान के प्रोफेसर. 

Here, too, only deep wells will tell us if this is a possibility.

मंगल में निवेश

We are too early in time to invest in terraforming megaprojects or Martian real estate. But a handful of companies are working hard in building the stepping blocks that will make it possible to land the first man on Mars, and later on colonize the planet.

A key part will पुन: उपयोग योग्य रॉकेट होंगे, जो कक्षा और गहरी अंतरिक्ष में उपकरण लॉन्च करने की लागत को नाटकीय रूप से कम करेंगे. This effort is mostly currently led by Elon Musk’s SpaceX, a private company, with other rocket companies catching up quickly.

You can invest in aerospace companies through many brokers, and you can find here, on securities.io, our recommendations for the best brokers in संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा, ऑस्ट्रेलिया, संयुक्त राजशाही, साथ ही कई अन्य देशों.

If you are not interested in picking specific aerospace companies, you can also look into ETFs like ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX), iShares U.S. Aerospace & Defense ETF (ITA), or SPDR S&P Aerospace & Defense ETF,  which will provide a more diversified exposure to capitalize on the aerospace industry.

Or you can read our article about the “Top 10 Aerospace and Defense Stocks”.

अंतरिक्ष कंपनियों में निवेश

1. Rocket Lab

Rocket Lab पुन: उपयोग योग्य रॉकेट बाजार में सबसे गंभीर प्रतिस्पर्धियों 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 बदल दिया जा रहा है। अब तक, इलेक्ट्रॉन ने 44 लॉन्च में 177 उपग्रह तैनात किए हैं।

भविष्य में, Rocket Lab एक मध्यम आकार का पुन: उपयोग योग्य रॉकेट, न्यूट्रॉन, बनाने की योजना बना रहा है, जो फाल्कन 9 (पूर्ण पुन: उपयोग मोड में LEO में 8,000 किग्रा, मंगल या शुक्र पर 1,500 किग्रा) के तुल्य है। न्यूट्रॉन को मीथेन-जलाने वाले रॉकेट इंजन (स्टारशिप की तरह) द्वारा संचालित किया जाएगा, जो अगली पीढ़ी के रॉकेटों के लिए प्रवृत्ति बनता दिख रहा है।

कंपनी अपने पूरी तरह से ऊर्ध्वाधर एकीकृत उपग्रह निर्माण प्रक्रिया के लिए उल्लेखनीय है, जिससे यह लागत और डिजाइन गति को अनुकूलित कर सकती है।

इससे NASA और अमेरिकी सरकार के साथ कई अनुबंध प्राप्त हुए, जिसमें $515M सैन्य उपग्रह अनुबंध और Globalstar के लिए $143M नागरिक अनुबंध शामिल हैं।

Rocket Lab 2022 में SolAero Technologies के अधिग्रहण के बाद उपग्रहों के लिए सौर पैनल का प्रमुख निर्माता भी है, जिनमें 1000+ उपग्रह इन पैनलों से संचालित होते हैं, और कुल मिलाकर 4MW सौर कोशिकाएँ निर्मित हुई हैं।

स्रोत: Rocket Lab

वर्तमान में, इसका लॉन्च सिस्टम बाहरी आपूर्तिकर्ताओं पर निर्भर है, लेकिन रणनीतिक अधिग्रहणों की एक श्रृंखला इसे बदल देगी, लॉन्च सिस्टम में वह ऊर्ध्वाधर एकीकरण दोहराते हुए जो उपग्रह डिजाइन और निर्माण में पहले ही हासिल किया गया है।

कंपनी टेलीकोम LEO उपग्रह समूह की संभावना पर भी विचार कर रही है जिससे आवर्ती राजस्व उत्पन्न हो सके। यह Varda Space Industries के साथ अंतरिक्ष में निर्माण और कक्षा में मलबे की जांच के अनुसंधान में भी योगदान दे रही है।

जबकि SpaceX ने एलोन मस्क की व्यावसायिक प्रतिभा से शून्य से अपनी तकनीक विकसित की, Rocket Lab ने आवश्यक तकनीक को ऊर्ध्वर रूप से एकीकृत करने के लिए अनुसंधान एवं विकास और अधिग्रहणों का मिश्रण किया। यह उपग्रह निर्माण में बहुत सफल सिद्ध हुआ है, और अब वे इस रणनीति को पुन: उपयोग योग्य रॉकेटों के लिए दोहराने की योजना बना रहे हैं।

उपग्रह उत्पादन और इलेक्ट्रॉन की सफलताओं से प्राप्त मौजूदा नकदी प्रवाह को देखते हुए, Rocket Lab SpaceX के साथ तालमेल बिठाने के लिए एक अच्छा उम्मीदवार है।

2.  Virgin Galactic

The company was founded by Richard Branson and is focused on space tourism.

टिकट $250,000-450,000 की सीमा में हैं, और लंबी प्रतीक्षा सूची है. The first customers seem to be ecstatic with their experience:

“I always knew it was going to be the most extraordinary experience of my life. I always knew that. And people kind of told me it was going to be. But then when it is… and it’s on another level to the experience you thought you were going to have… then it’s very difficult to explain.”

“This has been the best day of my life, the most sensational day of my life. And you can’t get any better than that. It exceeded my wildest dreams.”

As we discussed before, अंतरिक्ष पर्यटन भविष्य के मंगल अर्थव्यवस्था का केंद्र हो सकता है।

This is because not only will Mars provide a unique experience, but it will also have some of the most impressive features in the entirety of the solar system:

• सौर मंडल में सबसे बड़ा घाटी (4,000 किमी लंबा, 200 किमी चौड़ा, और अधिकतम 7 किमी गहरा)।
• 21.9 किमी ऊँचाई वाला ज्वालामुखी (72,000 फीट) और लगभग फ्रांस या एरिज़ोना राज्य के बराबर आकार का।

स्रोत: Wikipedia

Virgin Galactic अपनी इकाई अर्थशास्त्र को सुधारने पर काम कर रहा है, एक नए लॉन्च सिस्टम “Delta” के साथ, जो 4 के बजाय 6 यात्रियों को ले जा सकता है, और केवल एक के बजाय महीने में 8 उड़ानें कर सकता है।

इन दो सुधारित मेट्रिक्स के साथ, प्रति इकाई राजस्व 12 गुना बढ़ना चाहिए, प्रत्येक डेल्टा शटल के लिए 6 महीने से कम की पुनर्भुगतान अवधि के साथ। डेल्टा उड़ान परीक्षण मध्य 2025 में अपेक्षित है।

स्रोत: Virgin Galactic

बाजार चिंतित थे जब यह घोषणा की गई कि ब्रैनसन Virgin Galactic में आगे निवेश नहीं करेंगे. विशेष रूप से 2024 में 185 कर्मचारियों की छंटनी और अंतरिक्ष उड़ानों के विराम के बाद, डेल्टा शटल के आगमन की प्रतीक्षा करने और नकदी खर्च की गति को कम करने के लिए।

फिर भी, Virgin Galactic के पास 2025 या 2026 तक चलने के लिए पर्याप्त नकदी होने का पूर्वानुमान है। इसलिए यदि डेल्टा उड़ान प्रणाली का विकास सुचारू रूप से चलता है (एयरोस्पेस उद्योग में एक जोखिम भरा प्रस्ताव), तो कंपनी को पुनः शुरू करने और नकदी प्रवाह को बढ़ाने पर ध्यान केंद्रित करने में सक्षम होना चाहिए, एक ऐसी प्रणाली के साथ जो इकाई आधार पर लाभदायक हो। और कंपनी 2026 में नकदी प्रवाह को सकारात्मक बना देगी।

स्रोत: Virgin Galactic

(यह उल्लेखनीय है कि Virgin Galactic Virgin Orbit से अलग है। Virgin Orbit ने अप्रैल 2023 में दिवालिया घोषित किया, और छोटे उपग्रहों के लिए लॉन्च सेवाएँ प्रदान कीं, जिसमें Rocket Lab ने कंपनी की लॉन्ग बीच सुविधा, निर्माण, और टूलिंग संपत्तियों का अधिग्रहण किया।)

Virgin Orbit की हालिया दिवालिया और संस्थापक रिचर्ड ब्रैनसन द्वारा Virgin Galactic से दूरी बनाने ने निवेशकों के साथ कंपनी की छवि को नुकसान पहुंचाया, जिससे 2023 और 2024 में शेयर कीमत में गिरावट आई।

स्रोत: Virgin Galactic

साथ ही, पिछले ग्राहकों की संतुष्टि, लाभदायक डिजाइन (डेल्टा शटल) के लिए स्पष्ट योजना, और संभावित ग्राहकों की लंबी प्रतीक्षा सूची दर्शाती है कि कंपनी अधिक धन जुटाए बिना भी अभी भी व्यवहार्य हो सकती है। इसलिए बहुत कुछ डेल्टा शटल के विकास, निर्माण और संचालन की सफलता पर निर्भर करेगा और इसे 2025 के अंत से पहले हासिल करना होगा।

यदि ऐसा है, तो बहुत कम मूल्यांकन निवेशकों को कंपनी के शेयरों को छूट पर खरीदने का अवसर देगा।