मंगल ग्रह का उपनिवेशीकरण अब दूर का सपना नहीं रह सकता

क्या मंगल को रहने योग्य बनाया जा सकता है?

हाल के शोध मंगल के पर्यावरण को समझने और भविष्य में उसे बदलने की संभावनाएँ तलाशते हैं। लेकिन ग्रह को मानव बस्ती के योग्य बनाना अभी एक बहुत दूर की संभावना है। प्रमुख चुनौतियाँ हैं:

• बहुत पतला वायुमंडल और कम तापमान
• आसानी से उपलब्ध तरल पानी की कमी
• व्यापक धूल-भरी आँधियाँ
• सतह पर तीव्र विकिरण

प्रस्तावित उपायों में बड़े पैमाने की ग्रह-अभियांत्रिकी और विकिरण से सुरक्षित भूमिगत या ढकी हुई बस्तियाँ शामिल हैं। नए शोध कुछ बाधाएँ कम करने की संभावना दिखाते हैं, लेकिन अभी कोई सिद्ध, व्यावहारिक टेराफॉर्मिंग समाधान उपलब्ध नहीं है।

वायु को गर्म करना

अब तक कोई व्यावहारिक समाधान नहीं

मंगल का औसत सतही तापमान लगभग −65°C है। अनेक स्थानों और समयों पर तापमान इससे बहुत कम होता है। इसलिए केवल आवास बनाना पर्याप्त नहीं; ऊर्जा, दबाव, विकिरण और जीवन-समर्थन की जरूरतें भी पूरी करनी होंगी।

कई संभावित उपाय सुझाए गए हैं, लेकिन संसाधनों, उत्पादन क्षमता और तकनीकी व्यवहार्यता की सीमाएँ हैं।

उदाहरण के लिए, लगभग 2–3 सेंटीमीटर मोटी सिलिका एरोजेल परत कुछ स्थानीय परिस्थितियों में ऊष्मा रोक सकती है। इसे पूरे ग्रह पर फैलाना अत्यधिक सामग्री माँगेगा; मूल अवधारणा स्थानीय क्षेत्रों के लिए भी विचारणीय है।

दूसरा विचार CO₂ या अन्य ग्रीनहाउस गैसों से ऊष्मन बढ़ाना है। उपलब्ध और निकाली जा सकने वाली गैस की मात्रा तथा उसका प्रभाव इस योजना की बड़ी सीमाएँ हैं।

स्रोत: कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले

धातु नैनोरॉड

एक विकल्प ऐसे कृत्रिम कणों का उपयोग है जो कम सामग्री से अधिक ऊष्मीय प्रभाव उत्पन्न करें। यह एक मॉडल-आधारित प्रस्ताव है।

नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय, शिकागो विश्वविद्यालय और सेंट्रल फ्लोरिडा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने अपना अध्ययन Science Advances में प्रकाशित किया।

उन्होंने लोहे या एल्युमिनियम से लगभग 9 माइक्रोमीटर लंबे चालक नैनोरॉड बनाने का प्रस्ताव दिया। मॉडल में ये कण ग्रह से निकलने वाले अवरक्त विकिरण को रोकते और सूर्य के प्रकाश के प्रकीर्णन को बदलते हैं। विशिष्ट धारणाओं के तहत सामग्री की मात्रा के आधार पर इनका ऊष्मन प्रभाव पहले प्रस्तावित कुछ गैसों से लगभग 5,000 गुना अधिक हो सकता है। वायुमंडल में टिकने की अवधि भी कणों के आकार और दशाओं पर निर्भर है; इसे सामान्य धूल के लिए एक निश्चित गुणक नहीं मानना चाहिए।

मॉडल के अनुसार, पर्याप्त और लगातार कण छोड़ने से तापमान बढ़ सकता है और उपयुक्त स्थानों पर बर्फ पिघलने की संभावना बन सकती है। इससे अपने-आप अनियंत्रित ऊष्मन शुरू होने या पूरे ग्रह पर स्थायी तरल पानी बनने का प्रमाण नहीं मिलता।

स्रोत: Science Advances

आवश्यक उत्पादन बड़ा होगा। मंगल की चट्टानों में लोहे की उपलब्धता स्थानीय सामग्री के उपयोग की संभावना देती है, लेकिन खनन, शोधन और कण निर्माण की सुविधाएँ अभी मौजूद नहीं हैं।

लेख में लगभग 7 लाख घन मीटर धातु प्रति वर्ष और उसे प्राप्त करने के लिए लगभग 7 करोड़ घन मीटर सतही सामग्री के प्रसंस्करण का अनुमान दिया गया है। ये धारणाओं पर आधारित परिमाण हैं। पृथ्वी के वार्षिक धातु उत्पादन से तुलना करने पर भी मंगल पर ऐसी औद्योगिक क्षमता स्थापित करना अलग चुनौती रहेगी।

इस प्रस्ताव का विस्तृत विवरण हमारे लेख «इस दृष्टिकोण से मंगल के टेराफॉर्मिंग की संभावना पर नया शोध» में है।

मंगल के वायुमंडल का मॉडल बनाना

मंगल के वायुमंडल का अध्ययन कक्षीय यानों, लैंडरों और रोवरों से हुआ है। भविष्य की बस्तियों या ग्रह-अभियांत्रिकी के लिए, विशेष रूप से हवाओं और धूल के परिवहन के बारे में अधिक जानकारी आवश्यक होगी।

कभी-कभी पूरे ग्रह को ढकने वाली धूल-भरी आँधियाँ कई सप्ताह तक चल सकती हैं। लेकिन पतले वायुमंडल के कारण उनका बल पृथ्वी की समान गति वाली हवा जैसा नहीं होता।

स्रोत: NASA

हवाओं और वायुमंडलीय प्रवाह का सही मॉडल, नैनोरॉड जैसे कणों के वितरण और टिकने की अवधि का अनुमान लगाने के लिए भी महत्वपूर्ण होगा।

मापन की दिशा में, टफ्ट्स विश्वविद्यालय, NASA एम्स रिसर्च सेंटर और वैंडरवॉल्क–नीसन इंस्ट्रूमेंट्स के शोधकर्ताओं ने मंगल जैसी परिस्थितियों के लिए ध्वनिक पवनमापी का अध्ययन किया।

मंगल के वातावरण के लिए विशेष डिजाइन चाहिए, क्योंकि:

• सतही तापमान स्थान और समय के अनुसार लगभग −130°C से 20°C तक हो सकता है।
• वायुमंडलीय दबाव बहुत कम, लगभग 4–10 मिलीबार है और गैस मुख्यतः CO₂ है।

शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से डिजाइन किए गए उपकरणों और प्रयोगशाला परीक्षणों से कम दबाव वाले CO₂ वातावरण में मापन की संभावनाएँ जाँचीं।

अध्ययन में सबसे प्रतिकूल परीक्षण के लिए हवा की गति में ±2.3% और ध्वनि की गति में ±1.1% त्रुटि बताई गई। अनुनाद से अलग आवृत्ति पर चलाए गए सबसे अच्छे ट्रांसड्यूसर के लिए ये त्रुटियाँ क्रमशः ±0.14% और ±0.07% थीं। ये प्रयोगशाला की निर्दिष्ट परिस्थितियों के परिणाम हैं, वास्तविक मिशन में समान प्रदर्शन की गारंटी नहीं।

उन्होंने पृथ्वी के समतापमंडल में लगभग 30–42 किलोमीटर ऊँचाई के अनुरूप शुष्क हवा की परिस्थितियों का भी परीक्षण किया। यह पृथ्वी पर ऊँचाई वाले गुब्बारों के लिए पवनमापी का एक संभावित अतिरिक्त उपयोग है; यह सीमा मंगल की ऊँचाई को नहीं दर्शाती।

मंगल की गहराई में पानी का संकेत

अप्रत्याशित खोज

कक्षीय और सतही अध्ययन के बावजूद मंगल की आंतरिक संरचना के बारे में कई प्रश्न बाकी हैं। उन्हें समझने में NASA के InSight लैंडर — Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport — के आँकड़े महत्वपूर्ण हैं।

InSight 2018 में प्रक्षेपित हुआ था। उसके आँकड़ों पर आधारित एक अध्ययन 12 अगस्त 2024 को प्रकाशित हुआ।

भूकंपीय आँकड़ों के मॉडल ने गहरी भूपर्पटी की दरारों में तरल पानी मौजूद होने की संभावना दिखाई । यदि ऐसी स्थितियाँ पूरे ग्रह में व्यापक हों, तो अनुमानित मात्रा सतह पर लगभग एक से दो किलोमीटर गहरी परत बनाने के बराबर हो सकती है। यह सीधे देखे गए भूमिगत महासागर का प्रमाण नहीं है।

इस परिणाम ने मंगल के पानी के इतिहास पर नया दृष्टिकोण दिया। पानी का कुछ भाग अंतरिक्ष में खोया हो सकता है, जबकि कुछ बर्फ, खनिजों और भूपर्पटी में रह गया हो। एक स्थान के भूकंपीय आँकड़ों से पूरे ग्रह में हर जलाशय का मानचित्र नहीं बनता।

अध्ययन के अनुसार, कुछ प्राचीन पानी गहराई में समा गया हो सकता है। इसकी मात्रा और वैश्विक वितरण की पुष्टि के लिए और प्रमाण आवश्यक हैं।

क्या इस पानी का उपयोग किया जा सकता है?

अनुमानित पानी लगभग 11.5–20 किलोमीटर गहराई में है। इसलिए इसे शुरुआती खोज अभियानों या बस्तियों के लिए आसानी से उपलब्ध संसाधन नहीं माना जा सकता।

प्रस्तावित पानी चट्टानों की दरारों और रंध्रों में होगा, किसी खुली भूमिगत झील में नहीं। इस गहराई तक पहुँचने के लिए असाधारण खनन और ड्रिलिंग क्षमता चाहिए।

पृथ्वी पर रूस के कोला सुपरडीप बोरहोल ने लगभग 12.26 किलोमीटर गहराई प्राप्त की। यह कई वर्षों का प्रयास था और दिखाता है कि पृथ्वी पर भी इतनी गहराई तक ड्रिलिंग कठिन है।

स्रोत: The Sun 

मंगल पर ऐसी ड्रिलिंग के लिए भारी अवसंरचना, ऊर्जा और रखरखाव चाहिए। किसी विकसित बस्ती की आर्थिक जरूरतों की चर्चा हमने «भविष्य की मंगल अर्थव्यवस्था» में की है।

कोला बोरहोल में लगभग 190°C तापमान ने उपकरणों और संचालन को कठिन बनाया। इसका अर्थ यह नहीं कि इस तापमान पर धातु के सभी ड्रिलिंग उपकरण पिघल गए। दबाव, चट्टानों का व्यवहार और तकनीकी सीमाएँ भी महत्वपूर्ण थीं।

मंगल का आंतरिक ऊष्मा प्रवाह पृथ्वी से अलग है, लेकिन केवल ग्रह के ठंडा होने से किसी 10–15 किलोमीटर गहरे कुएँ का तापमान या ड्रिलिंग की सरलता तय नहीं होती। मंगल का गुरुत्व पृथ्वी के लगभग 38% के बराबर है। यह भार ढोने में कुछ सहायता कर सकता है, लेकिन अन्य तकनीकी चुनौतियाँ समाप्त नहीं करता।

भविष्य में दरारों में मौजूद पानी निकाला जा सकेगा या नहीं, यह अभी अज्ञात है। पृथ्वी के तेल कुओं से तुलना उपयोगी हो सकती है, पर दोनों स्थितियाँ समान नहीं हैं।

यदि पानी उपलब्ध हो सके, तो जीवन-समर्थन और खाद्य उत्पादन में सहायता मिल सकती है। पानी अकेले आत्मनिर्भर पारिस्थितिकी तंत्र नहीं बनाता। संबंधित चर्चा «अंतरिक्ष में भोजन: अगली पीढ़ी के अंतरिक्ष यात्रियों को कैसे खिलाएँगे?» में है।

मंगल पर टिकाऊ मानव उपस्थिति के लिए अन्य तकनीकें और अवसंरचना भी आवश्यक होंगी। कुछ अवधारणाएँ «अंतरिक्ष अवसंरचना: आकाश की ओर रास्ते बनाना» में दी गई हैं।

जीवन की संभावना?

एक और शोध प्रश्न यह है कि गहरी, पानी वाली चट्टानों में जीवन के अनुकूल परिस्थितियाँ हो सकती हैं या नहीं।

पृथ्वी पर कुछ सूक्ष्मजीव रासायनिक अभिक्रियाओं और रेडियोलिसिस से उपलब्ध ऊर्जा का उपयोग करते हैं। इसलिए मंगल की गहराई रहने योग्य हो सकती है, लेकिन वहाँ जीवन का प्रमाण नहीं मिला है।

«हम जिस जीवन को जानते हैं उसके लिए पानी आवश्यक है। ऐसा वातावरण रहने योग्य क्यों नहीं हो सकता, इसकी कोई स्पष्ट वजह मुझे नहीं दिखती। पृथ्वी पर गहरी खदानें और समुद्र तल जीवन को सहारा देते हैं।

हमें मंगल पर जीवन का कोई प्रमाण नहीं मिला है, लेकिन हमने कम-से-कम एक ऐसी जगह पहचानी है जो सिद्धांततः जीवन को सहारा दे सकती है।»

माइकल मांगा  — कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में पृथ्वी और ग्रह विज्ञान के प्रोफेसर 

जीवन की संभावना की जाँच के लिए नए प्रमाण और भविष्य के उपसतही अध्ययन चाहिए। वर्तमान मॉडल जीवन का प्रत्यक्ष पता नहीं लगाता।

मंगल में निवेश

मंगल की जमीन या टेराफॉर्मिंग परियोजनाओं में स्थापित बाजार निवेश की बात करना अभी बहुत जल्दबाजी है। हालांकि, कुछ कंपनियाँ प्रक्षेपण और अंतरिक्ष प्रणालियाँ विकसित कर रही हैं जो भविष्य के अभियानों में योगदान दे सकती हैं।

एक महत्वपूर्ण घटक पुनः उपयोग योग्य रॉकेट हैं, जो कुछ कक्षीय प्रक्षेपणों की लागत घटा सकते हैं। SpaceX (SPCX ) इस क्षेत्र की प्रमुख कंपनियों में है। लेख के 2024 के संदर्भ में यह निजी कंपनी थी; वर्तमान गतिशील शेयर-भाव को उस ऐतिहासिक स्थिति से अलग समझना चाहिए।

संबंधित कंपनियों में निवेश की सुविधा देने वाले ब्रोकरों के बारे में securities.ioके देशवार मार्गदर्शक देखे जा सकते हैं: संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा, ऑस्ट्रेलिया, यूनाइटेड किंगडम, और अन्य देश।

कई कंपनियों में निवेश करने वाले फंड के उदाहरण के रूप में ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX), iShares U.S. Aerospace & Defense ETF (ITA)या SPDR S&P Aerospace & Defense ETFपर विचार किया जा सकता है। इनके निवेश क्षेत्र और जोखिम अलग हैं; विविधीकरण लाभ की गारंटी नहीं है।

हमारा लेख «एयरोस्पेस और रक्षा क्षेत्र के दस शेयर» भी उपलब्ध है।

अंतरिक्ष कंपनियों में निवेश

1. Rocket Lab

Rocket Lab (RKLB ) प्रक्षेपण सेवाओं और अंतरिक्ष प्रणालियों की कंपनी है। इसका Electron लगभग 320 किलोग्राम तक का पेलोड ले जा सकता है, कक्षा और विन्यास के अनुसार। कंपनी ने पहले चरण की आंशिक पुनःप्राप्ति और पुनः उपयोग पर काम किया। लेख में दिए गए 44 प्रक्षेपण और 177 उपग्रह पहले के आँकड़े हैं, पूरे 2024 का कुल नहीं।

Neutron को मध्यम आकार के रॉकेट के रूप में विकसित किया जा रहा था, जिसका पहला चरण पुनः उपयोग योग्य होना था। 2021 की शुरुआती अवधारणा में 8,000 किलोग्राम LEO और लगभग 1,500 किलोग्राम मंगल या शुक्र मिशन के आँकड़े थे; 2024 तक घोषित LEO क्षमता लगभग 13,000 किलोग्राम थी। इन्हें पूर्ण पुनः उपयोग वाली एक ही डिजाइन के निश्चित आँकड़े नहीं माना जाना चाहिए। इंजन तरल ऑक्सीजन और मीथेन का उपयोग करते हैं।

Rocket Lab ने उपग्रह निर्माण और घटकों में ऊर्ध्वाधर एकीकरण बढ़ाया है। इससे लागत और समय पर नियंत्रण में सहायता मिल सकती है, लेकिन पूरी आपूर्ति शृंखला बाहरी कंपनियों से मुक्त नहीं होती।

कंपनी के अनुबंधों में अमेरिकी Space Development Agency का लगभग 51.5 करोड़ डॉलर का उपग्रह अनुबंध और MDA के माध्यम से Globalstar के लिए लगभग 14.3 करोड़ डॉलर का वाणिज्यिक अनुबंध शामिल थे। Globalstar अनुबंध NASA का नागरिक अनुबंध नहीं था।

Rocket Lab ने 2022 में SolAero Technologies के अधिग्रहण से अंतरिक्ष सौर-सेल कारोबार बढ़ाया। लेख में उद्धृत 1,000 से अधिक उपग्रह और लगभग 4 मेगावाट निर्मित सौर-सेल क्षमता ऐतिहासिक कंपनी आँकड़े हैं; ये किसी वर्तमान वर्ष की बिक्री या लाभ नहीं दर्शाते।

स्रोत: Rocket Lab

कंपनी ने अनुसंधान और रणनीतिक अधिग्रहणों की एक श्रृंखला के जरिए घटकों और निर्माण क्षमता पर नियंत्रण बढ़ाया। इससे बाहरी आपूर्तिकर्ताओं पर सभी निर्भरता समाप्त हो जाएगी, यह निश्चित नहीं है।

कंपनी ने भविष्य में अपने अनुप्रयोग या सेवाएँ विकसित करने की संभावनाएँ भी चर्चा कीं। इसका अर्थ यह नहीं कि उसने अपनी दूरसंचार तारामंडल सेवा शुरू कर दी थी। मौजूदा गतिविधियों में Varda Space Industries के अंतरिक्ष-निर्माण मिशन और कक्षीय मलबे के निरीक्षण मिशन की प्रक्षेपण सहायता शामिल थी।

SpaceX और Rocket Lab दोनों अपने उत्पादों के लिए आंतरिक विकास और आपूर्ति शृंखलाओं का उपयोग करते हैं। उनकी तुलना केवल एक संस्थापक की व्यावसायिक प्रतिभा और दूसरी कंपनी के अधिग्रहणों के अंतर से नहीं की जा सकती।

Electron और अंतरिक्ष प्रणालियों की बिक्री कंपनी के विकास का आधार हैं, लेकिन राजस्व को सकारात्मक मुक्त नकदी प्रवाह या लाभ समझना गलत होगा। Neutron के विकास में धन, समय और तकनीकी जोखिम शामिल हैं।

2.  Virgin Galactic

रिचर्ड ब्रैनसन द्वारा स्थापित Virgin Galactic का ध्यान उपकक्षीय अंतरिक्ष पर्यटन पर है। यह मंगल तक उड़ान भरने वाली सेवा नहीं है।

पहले की टिकट कीमतें लगभग 2.5 लाख से 4.5 लाख डॉलर थीं; लेख में उद्धृत 2024 के संदर्भ में नए टिकट लगभग 4.5 लाख डॉलर के थे। कुछ शुरुआती यात्रियों ने अनुभव की प्रशंसा की:

«मुझे हमेशा लगता था कि यह मेरे जीवन का सबसे असाधारण अनुभव होगा। लेकिन जब वास्तविक अनुभव आपकी कल्पना से भी अलग स्तर पर होता है, तो उसे समझाना बहुत कठिन है।»

«यह मेरे जीवन का सबसे अच्छा और सबसे अद्भुत दिन रहा। इसने मेरी सबसे बड़ी कल्पनाओं को भी पार कर दिया।»

हमने पहले चर्चा की है कि अंतरिक्ष पर्यटन किसी भविष्य की मंगल अर्थव्यवस्था का हिस्सा हो सकता है

। यह अभी दीर्घकालीन कल्पना है, Virgin Galactic की वर्तमान सेवा नहीं। मंगल के प्रमुख भू-आकृतिक आकर्षणों में शामिल हैं:

• वैलेस मेरिनेरिस घाटी-प्रणाली, जो लगभग 4,000 किलोमीटर लंबी, कुछ क्षेत्रों में 200 किलोमीटर चौड़ी और 7 किलोमीटर तक गहरी है।
• ओलिंपस मॉन्स, जो संदर्भ तल के अनुसार लगभग 22 किलोमीटर ऊँचा और लगभग 600 किलोमीटर चौड़ा ज्वालामुखी है।

स्रोत: Wikipedia

Virgin Galactic (SPCE ) ने Delta श्रेणी के उपकक्षीय यानों से संचालन क्षमता और इकाई अर्थशास्त्र सुधारने का लक्ष्य रखा था। घोषित योजना में छह यात्री और प्रति यान लगभग आठ मासिक उड़ानें शामिल थीं।

छह यात्रियों और अधिक उड़ानों से क्षमता बढ़ सकती है, लेकिन वास्तविक राजस्व उपयोग, टिकट कीमत, लागत और उपलब्धता पर निर्भर होगा। बारह गुना क्षमता की गणना निश्चित लाभ या छह महीने में पूरी लागत वसूली का प्रमाण नहीं है। 2024 के अद्यतन में व्यावसायिक Delta सेवा का लक्ष्य 2026 था।

स्रोत: Virgin Galactic

बाजार में चिंता बढ़ी जब ब्रैनसन ने आगे और निजी पूँजी न लगाने की बात कही। नवंबर 2023 की पुनर्गठन योजना में लगभग 185 पदों की कटौती घोषित की गई थी। 2024 में Unity की उड़ानें रोककर Delta विकास पर ध्यान देने की योजना लागू हुई।

उस समय की नकदी और नकदी-प्रवाह योजनाएँ Delta के सफल विकास तथा समय पर सेवा शुरू होने जैसी धारणाओं पर आधारित थीं। 2026 में सकारात्मक नकदी प्रवाह या अतिरिक्त धन की जरूरत न पड़ने को सुनिश्चित परिणाम नहीं माना जा सकता।

स्रोत: Virgin Galactic

Virgin Galactic और Virgin Orbit अलग कंपनियाँ थीं। Virgin Orbit ने अप्रैल 2023 में दिवालिया संरक्षण माँगा और बाद में उसकी परिसंपत्तियाँ बेची गईं। इस प्रक्रिया में Rocket Lab ने लॉन्ग बीच की कुछ निर्माण सुविधाएँ और उपकरण खरीदे।

Virgin Orbit की विफलता और ब्रैनसन की नई पूँजी के प्रति अनिच्छा ने निवेशकों की धारणा को प्रभावित किया हो सकता है। शेयरों की गिरावट को केवल इन कारणों से जोड़ना पर्याप्त नहीं; नकदी खर्च, विकास जोखिम और पूँजी की जरूरत भी महत्वपूर्ण हैं।

स्रोत: Virgin Galactic

यात्रियों की सकारात्मक प्रतिक्रिया और आरक्षण की सूची बाजार में रुचि दिखाती है, लेकिन लाभदायक संचालन का प्रमाण नहीं। Delta का डिजाइन, परीक्षण, निर्माण, नियामक मंजूरी और नियमित उड़ानें कंपनी की संभावनाओं के लिए महत्वपूर्ण हैं।

कम शेयर कीमत अपने-आप सस्ता मूल्यांकन नहीं होती। निवेश के आकलन में कुल शेयर संख्या, संभावित नए शेयर, नकदी की जरूरत, ऋण और कारोबारी जोखिम भी शामिल होने चाहिए।