क्या अत्यधिक सहनशील रेगिस्तानी काई मंगल को हरा-भरा बनाने में मदद कर सकती है?

मंगल पर हरियाली की संभावना

वैज्ञानिक और विज्ञान-कथा लेखक लंबे समय से मंगल को अधिक रहने योग्य बनाने की कल्पना करते रहे हैं। इस विचार को टेराफॉर्मिंग कहा जाता है। मंगल का वातावरण बहुत विरल है, सतह पर स्थिर तरल पानी उपलब्ध नहीं है और विकिरण का स्तर अधिक है। औसत तापमान लगभग −65°C है, इसलिए यह बेहद कठिन और अनिश्चित परियोजना होगी।

ऐसे बदलावों के लिए विशाल परियोजनाएँ प्रस्तावित की गई हैं। उदाहरण के लिए, धातु के विशेष नैनोछड़ों से ग्रह को गर्म करने का मॉडल प्रस्तुत किया गया है। इसके अलावा, मंगल की पपड़ी में लगभग 11.5–20 किलोमीटर गहराई पर पानी से भरी छिद्रयुक्त चट्टानों की संभावना भूकंपीय आँकड़ों से निकाली गई है। यह सीधे खोजा गया सुलभ भूमिगत महासागर नहीं है; इतनी गहराई से पानी निकालना बहुत कठिन होगा।

मान लें कि तापमान, वायुदाब और पानी की उपलब्धता कुछ बढ़ भी जाए, तब भी मंगल कठोर वातावरण बना रहेगा। पृथ्वी के रेगिस्तानी जीवों पर शोध कुछ संभावनाएँ दिखाता है, लेकिन मंगल पर सफल पारिस्थितिकी तंत्र बनने का प्रमाण नहीं देता।

मिट्टी का निर्माण

लाइकेन और सायनोबैक्टीरिया जैसे जीव बहुत कठोर परिस्थितियों में चट्टानों पर भी रह सकते हैं। वे रेगिस्तानों, खुली चट्टानों और ऊँचे पर्वतीय क्षेत्रों में पाए जाते हैं।

उनकी वृद्धि धीमी हो सकती है। किसी नए पारिस्थितिकी तंत्र के लिए पर्याप्त जैवभार और पोषक चक्र बनाने में बहुत समय लगेगा।

स्रोत: Encyclopedia Of The Environment

एक जटिल स्थलीय पारिस्थितिकी तंत्र के लिए केवल खनिज पर्याप्त नहीं होते। मिट्टी में जैविक पदार्थ, सूक्ष्मजीव, पानी और उपयुक्त संरचना भी महत्त्वपूर्ण हैं। खेती के कृत्रिम माध्यम बनाए जा सकते हैं, लेकिन वे अपने आप पूर्ण प्राकृतिक मिट्टी या स्थायी पारिस्थितिकी तंत्र नहीं बन जाते।

इसलिए पर्याप्त जैवभार बनाना और पोषक तत्वों का चक्र स्थापित करना आवश्यक होगा।

कुछ मॉस, यानी काई के पौधे, सूखे और ठंड को सहने की क्षमता के कारण दिलचस्प शोध-विषय हैं। वे प्रकाश-संश्लेषण भी करते हैं।

एक संभावित लक्ष्य जैविक मृदा-पर्पटी बनाना होगा। पृथ्वी के शुष्क क्षेत्रों में मिलने वाली इस सतही परत में मॉस, लाइकेन, सायनोबैक्टीरिया और अन्य सूक्ष्मजीव मिट्टी के कणों तथा उनके स्रावों के साथ जुड़े रहते हैं।

कुछ रेगिस्तानी क्षेत्रों में ऐसी पर्पटी बड़े हिस्से को ढकती है और मिट्टी की स्थिरता तथा पानी बनाए रखने की क्षमता बढ़ा सकती है।

स्थलीय जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण में इसका महत्त्वपूर्ण योगदान है; कुछ अनुमानों में यह लगभग एक-चौथाई बताया गया है। इसे पृथ्वी की “जीवित त्वचा” भी कहा जाता है।

असाधारण सहनशीलता वाली काई

चीनी विज्ञान अकादमी के शिनजियांग पारिस्थितिकी एवं भूगोल संस्थान और राष्ट्रीय अंतरिक्ष विज्ञान केंद्र के शोधकर्ताओं ने Syntrichia caninervis की अत्यधिक प्रतिकूल परिस्थितियाँ सहने की क्षमता का अध्ययन किया।

उनका शोध The Innovation में “चरम परिस्थितियाँ सहने वाली रेगिस्तानी काई Syntrichia caninervis: पृथ्वी से बाहर के वातावरण के लिए एक संभावित अग्रणी पौधा” शीर्षक से प्रकाशित हुआ।

Syntrichia caninervis शुष्क वातावरण में रहने वाली मॉस की एक प्रजाति है। यह अंटार्कटिका, तिब्बती पठार तथा अफ्रीका और उत्तरी अमेरिका के शुष्क क्षेत्रों सहित कई स्थानों में पाई जाती है।

स्रोत: The Innovation

यह काई निर्जलीकरण के प्रति अत्यधिक सहनशील है और अपने 98% से अधिक पानी को खोने के बाद भी अनुकूल परिस्थितियों में फिर सक्रिय हो सकती है।

प्रयोगों में यह −196°C तक के तापमान पर भंडारण के बाद पुनः बढ़ी। इसका अर्थ यह नहीं है कि वह इतने तापमान पर सक्रिय रूप से बढ़ती है या मंगल की सभी परिस्थितियाँ सह सकती है।

सूखे के प्रति प्रतिरोध

सूखने पर पौधा अपना लगभग पूरा पानी खो सकता है और उसका रंग बदल जाता है। फिर पानी मिलने पर उसकी जैविक गतिविधियाँ लौट सकती हैं।

दोबारा पानी देने पर प्रकाश-संश्लेषण में सुधार कुछ ही सेकंड में शुरू हुआ, और लगभग दो मिनट में उच्च स्तर तक पहुँचा। शुरुआती सुधार को एक ही क्षण में पूरी बहाली नहीं समझना चाहिए।

स्रोत: The Innovation

पृथ्वी पर यह प्रजाति बर्फ के नीचे और वसंत के जमने-पिघलने वाले चक्रों में भी प्रकाश-संश्लेषण कर सकती है। शोध में ऐसे चक्रों के दौरान वार्षिक कार्बन स्थिरीकरण के लगभग 49% तक योगदान का उल्लेख है।

ये गुण ठंडे वातावरण के अध्ययन के लिए उपयोगी हैं, लेकिन केवल तापमान समान होने से मंगल पर वृद्धि सुनिश्चित नहीं होती।

अत्यधिक ठंड के बाद जीवित रहना

मंगल पर लंबे शीतकाल, दिन-रात का अंतर और धूलभरी स्थितियाँ किसी भी संभावित जैविक प्रणाली के लिए कठिन होंगी।

शोधकर्ताओं ने पौधों को −80°C पर पाँच वर्ष तक रखा। सामान्य परिस्थितियों में वापस लाने के बाद, 30 दिनों के अवलोकन में लगभग 90% ने पुनर्जनन दिखाया।

−196°C के तरल नाइट्रोजन में अधिकतम 30 दिन रखने के बाद भी पौधों में पुनर्जनन हुआ। यह प्रतिकूल भंडारण के बाद बहाली का परीक्षण था, उस तापमान पर सक्रिय वृद्धि का नहीं।

स्रोत: The Innovation

इन परिणामों से यह निष्कर्ष नहीं निकलता कि वर्तमान मंगल पर कोई भी सर्दी इसे नहीं मार सकती। वहाँ तापमान के साथ कम दबाव, पानी की कमी, विकिरण और अन्य तनाव भी मौजूद हैं।

विकिरण प्रतिरोध

पृथ्वी के ऊँचे और शुष्क क्षेत्रों में रहने वाले जीव कई तरह के तनाव सहते हैं। शोधकर्ताओं ने इस काई की विकिरण-सहनशीलता को अलग-अलग खुराकों पर परखा।

विकिरण के बाद उन्होंने पौधों की बहाली और नई शाखाओं के बनने का आकलन किया।

500 Gy तक की कुछ खुराकों ने प्रयोग में नई शाखाओं के पुनर्जनन को बढ़ाया। Gy यानी ग्रे, अवशोषित विकिरण खुराक की इकाई है।

स्रोत: The Innovation

ऊँची खुराकों पर पुनर्जनन घटा। लगभग 5,000 Gy पर 50% घातक खुराक का अनुमान था। 8,000 Gy पर नई शाखाएँ नहीं बनीं; इसलिए उस स्तर तक सामान्य वृद्धि जारी रहने का दावा गलत है।

तुलना के लिए, मनुष्यों में पूरे शरीर को मिली कुछ ग्रे की तीव्र खुराक भी घातक हो सकती है। परिणाम खुराक, संपर्क की अवधि, उपचार और प्रभावित ऊतक पर निर्भर करते हैं। यह तुलना काई को मनुष्यों के लिए विकिरण-सुरक्षा का साधन नहीं बनाती।

मंगल जैसी स्थितियों का परीक्षण

शोधकर्ताओं ने ग्रहों के वातावरण का अनुकरण करने वाली सुविधा में कम दबाव, गैस-संरचना, ठंड और पराबैंगनी विकिरण जैसी मंगल-सदृश स्थितियों को मिलाकर परीक्षण किया।

यह नियंत्रित प्रयोग मंगल के कुछ तनावों का अनुकरण था, वास्तविक मंगल पर लंबी अवधि तक वृद्धि का परीक्षण नहीं।

स्रोत: The Innovation

पहले सुखाए गए पौधों को अधिकतम सात दिनों तक अनुकरण में रखा गया। इसके बाद पृथ्वी-सदृश अनुकूल परिस्थितियों में 30 दिनों की बहाली के दौरान सभी ने पुनर्जनन दिखाया।

पानी से भरे पौधों का परीक्षण केवल एक दिन के अनुकरण में किया गया। उनमें भी बहाली हुई, लेकिन पुनर्जनन धीमा और नई शाखाएँ कम थीं। इसे सूखे पौधों के सात-दिवसीय परीक्षण के बराबर नहीं मानना चाहिए।

स्रोत: The Innovation

इसलिए अध्ययन कठोर अनुकरण के बाद जीवित रहने और फिर अनुकूल परिस्थितियों में बहाली का प्रमाण देता है। यह सिद्ध नहीं करता कि काई वर्तमान मंगल पर बिना सहायता सक्रिय रूप से बढ़ सकती है।

प्राकृतिक अनुकूलन और निर्देशित विकास

अनुकूलनों की विस्तृत श्रृंखला

• तनाव के दौरान चयापचय की गतिविधि घटाना और महत्त्वपूर्ण पदार्थों को सुरक्षित रखना।
• तनाव के बाद सुक्रोज और माल्टोज जैसे शर्करा-पदार्थों की उपलब्धता, जो कोशिकीय संरचनाओं की सुरक्षा में योगदान दे सकते हैं।
  • अनुकूल परिस्थितियाँ लौटने पर शर्कराएँ बहाली के लिए ऊर्जा उपलब्ध कराती हैं।
• कैटालेज़, ग्लूटाथियोन S-ट्रांसफ़रेज़ और पेरॉक्सिडेज़ जैसे एंजाइमों की मदद से प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों का नियंत्रण।
• तनाव-संबंधी जीन और प्रकाश-सुरक्षात्मक प्रोटीन बनाने वाले जीनों की प्रतियाँ, जिनका संबंध इस प्रजाति की सहनशीलता से हो सकता है।
• एक-दूसरे पर चढ़ी पत्तियाँ पानी बचाने और प्रकाश से रक्षा करने में मदद करती हैं। पत्ती के सिरे के सफेद बाल-जैसे भाग भी विकिरण परावर्तित कर सकते हैं।
  • निर्जलीकरण के दौरान पत्तियाँ मुड़ती और सिकुड़ती हैं, जिससे उनकी संरचना बदल जाती है।

मंगल के लिए जीवन को अनुकूलित करना

प्राकृतिक विकास

Syntrichia caninervis की सहनशीलता उसे आगे के शोध का अच्छा उम्मीदवार बनाती है। लेकिन मंगल के अनुकूल बनने की क्षमता को अभी स्थापित तथ्य नहीं माना जा सकता।

स्थानीय, संरक्षित वातावरण में तापमान, दबाव, पानी और पोषण पर्याप्त हों तो वृद्धि का अध्ययन किया जा सकता है। मंगल की प्राकृतिक घाटियाँ या गड्ढे अपने आप ऐसी सभी शर्तें पूरी नहीं करते।

प्राकृतिक चयन और उत्परिवर्तन समय के साथ गुण बदल सकते हैं, लेकिन उनसे पूरे ग्रह पर जीवन फैलने की गारंटी नहीं मिलती।

निर्देशित विकास

निर्देशित विकास का उपयोग विशिष्ट उद्देश्यों के लिए एंजाइमों और अन्य जैविक प्रणालियों को सुधारने में किया जाता है; इस क्षेत्र के कार्य को 2018 के रसायन विज्ञान नोबेल पुरस्कार में सम्मानित किया गया। इससे मंगल-सदृश तनावों के प्रति अधिक सहनशील जीवों के अध्ययन में मदद मिल सकती है।

उदाहरण के लिए, प्रयोगों में कुछ हद तक मंगल जैसी परिस्थितियों में वृद्धि का परीक्षण करके तनाव धीरे-धीरे बढ़ाया जा सकता है। जीवित रहने वाले समूहों के गुणों का विश्लेषण अगली पीढ़ी के चयन में मदद कर सकता है।

ऐसी प्रक्रिया कई बार दोहराने से सहनशीलता बढ़ सकती है, लेकिन वर्तमान मंगल पर स्वतः बढ़ सकने वाले नए जीव मिलना सुनिश्चित नहीं है।

आंशिक रूप से नियंत्रित या बदले हुए वातावरण के लिए उपयोगी गुण मिलना अधिक निकट का शोध-लक्ष्य हो सकता है।

जैव अभियांत्रिकी

शोधकर्ता ठंड, सूखे या विकिरण-सहनशीलता से जुड़े जीनों के कार्य को भी जाँच सकते हैं।

इसमें मौजूदा जीनों की अभिव्यक्ति बदलना या अन्य प्रजातियों के जीनों का अध्ययन शामिल हो सकता है। ऐसे बदलावों के लाभ, सीमाएँ और सुरक्षा अलग से परखनी होंगी।

यह जानना भी आवश्यक है कि वृद्धि को सबसे अधिक कौन-सा कारक रोकता है: पानी, दबाव, तापमान, विकिरण, पोषण या इनका संयुक्त प्रभाव।

मंगल से जुड़ी संभावनाओं में निवेश

टेराफॉर्मिंग या मंगल की अचल संपत्ति अभी स्थापित निवेश बाजार नहीं हैं। कुछ कंपनियाँ अंतरिक्ष परिवहन और जैवप्रौद्योगिकी जैसे संबंधित क्षेत्रों में काम करती हैं, लेकिन उनका वर्तमान व्यवसाय भविष्य की मंगल-आबादी के बराबर नहीं है।

एक महत्त्वपूर्ण तकनीक पुनः उपयोग योग्य रॉकेट हैं, जो कुछ प्रक्षेपण लागतों को कम कर सकते हैं। SpaceX (SPCX ) ने इस क्षेत्र को आगे बढ़ाया है, जबकि अन्य कंपनियाँ भी पुनः उपयोग की तकनीक विकसित कर रही हैं।

एक और विचार आर्थिक रूप से टिकाऊ अंतरिक्ष गतिविधियाँ और संभावित मंगल अर्थव्यवस्था बनाना है। इन अवधारणाओं की व्यावहारिकता और रिटर्न अभी अनिश्चित हैं; संबंधित लेखों में इनके संभावित मॉडल पर चर्चा है।

विभिन्न ब्रोकरों के माध्यम से एयरोस्पेस कंपनियों में निवेश किया जा सकता है। securities.io पर अमेरिका, कनाडा, ऑस्ट्रेलिया, ब्रिटेन और कई अन्य देशों के ब्रोकरों की जानकारी उपलब्ध है।

व्यक्तिगत कंपनियों के बजाय क्षेत्रीय विविधीकरण के लिए कुछ निवेशक ETF देखते हैं, जैसे ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX), iShares U.S. Aerospace & Defense ETF (ITA) या SPDR S&P Aerospace & Defense ETF। इनके पोर्टफोलियो अलग-अलग हैं और सभी सीधे मंगल या अंतरिक्ष अन्वेषण में निवेश नहीं करते। विविधीकरण से नुकसान का जोखिम समाप्त नहीं होता।

हमारा लेख “दस एयरोस्पेस और रक्षा शेयर” भी पढ़ा जा सकता है।

अंतरिक्ष कंपनियों में निवेश

1.  Virgin Galactic

रिचर्ड ब्रैनसन द्वारा स्थापित Virgin Galactic अंतरिक्ष पर्यटन पर केंद्रित है।

इसकी पुरानी बुकिंगों और नई बिक्री में टिकट की कीमतें अलग थीं; यहाँ उल्लिखित दायरा 250,000–450,000 डॉलर है। कुछ शुरुआती ग्राहकों ने अपने अनुभव को बहुत सकारात्मक बताया।

एक ग्राहक ने इसे जीवन का असाधारण अनुभव बताया, जिसे शब्दों में समझाना कठिन था।

दूसरे ग्राहक ने कहा कि अनुभव उसकी अपेक्षाओं से कहीं बेहतर था।

जैसा कि पहले चर्चा की गई, पर्यटन भविष्य में संभावित मंगल अर्थव्यवस्था के लिए एक आय-स्रोत हो सकता है।

मंगल की विशाल भू-आकृतियाँ इस कल्पना को आकर्षक बनाती हैं, उदाहरण के लिए:

• वैलेस मेरिनेरिस, लगभग 4,000 किलोमीटर लंबी और कुछ स्थानों पर लगभग 7 किलोमीटर गहरी घाटी-प्रणाली।
• ओलंपस मॉन्स, एक विशाल ज्वालामुखी जिसकी ऊँचाई मापने के संदर्भ के अनुसार लगभग 22 किलोमीटर बताई जाती है।

स्रोत: Wikipedia

Virgin Galactic (SPCE ) की सेवा उपकक्षीय पर्यटन है, कक्षीय या चंद्र यात्रा नहीं। इसकी उड़ानों को भविष्य के मंगल पर्यटन से सीधे जोड़ना एक दूरगामी अटकल है।

2024 में कंपनी अपने Delta अंतरिक्षयानों पर काम कर रही थी। लक्ष्य छह यात्रियों की क्षमता और पुरानी प्रणाली से अधिक उड़ान आवृत्ति था।

कंपनी ने क्षमता में लगभग 12 गुना वृद्धि का लक्ष्य बताया था; यह 12 गुना वास्तविक राजस्व या छह महीने में सुनिश्चित लागत-वसूली नहीं है। उस समय वाणिज्यिक Delta सेवा का लक्ष्य 2026 था, न कि 2025 तक पक्का लाभ।

स्रोत: Virgin Galactic

निवेशकों की चिंताएँ बढ़ीं जब ब्रैनसन ने Virgin Galactic में और निजी पूँजी लगाने से इनकार किया। कंपनी ने कर्मचारियों की संख्या घटाई और 2024 में पुरानी प्रणाली की उड़ानें रोककर Delta विकास पर ध्यान केंद्रित किया।

कंपनी की नकदी, खर्च और विकास-समयरेखा महत्त्वपूर्ण थे। अतिरिक्त वित्तपोषण की जरूरत पड़ सकती थी। अंतरिक्षयान विकास में देरी और परिचालन जोखिम के कारण 2026 में सकारात्मक नकदी प्रवाह को निश्चित परिणाम नहीं माना जा सकता था।

स्रोत: Virgin Galactic

Virgin Galactic और Virgin Orbit अलग कंपनियाँ हैं। छोटे उपग्रहों के प्रक्षेपण वाली Virgin Orbit ने अप्रैल 2023 में दिवालिया संरक्षण माँगा। Rocket Lab ने उसकी लॉन्ग बीच सुविधा और कुछ विनिर्माण उपकरण खरीदे (RKLB ) .

Virgin Orbit का दिवालियापन और ब्रैनसन का आगे पूँजी न लगाने का निर्णय निवेशकों की धारणा को प्रभावित कर सकते थे। लेकिन Virgin Galactic के जोखिम और परिणामों का अलग मूल्यांकन जरूरी है।

स्रोत: Virgin Galactic

संतुष्ट ग्राहक और बुकिंग सूची मांग का संकेत दे सकते हैं, पर वे वित्तीय व्यवहार्यता का प्रमाण नहीं हैं। आगे की स्थिति Delta के विकास, उत्पादन, संचालन और पर्याप्त पूँजी पर निर्भर थी।

गिरी हुई शेयर कीमत अपने आप सस्ता या आकर्षक निवेश साबित नहीं करती। मूल्यांकन को कारोबार और वित्तपोषण के जोखिमों के साथ देखना चाहिए।

2. Ginkgo Bioworks

Ginkgo Bioworks जैवचिकित्सा, औद्योगिक प्रक्रियाओं और सामग्री विज्ञान जैसे उपयोगों के लिए कोशिकाओं तथा जैविक प्रणालियों की अभियांत्रिकी करता है। इसका जैवसुरक्षा कारोबार भी है, जिसकी मांग महामारी के दौरान बढ़ी थी।

कंपनी आनुवंशिक अभियांत्रिकी, चयन और अन्य जैवप्रौद्योगिकी विधियों का उपयोग करती है। भविष्य के अंतरिक्ष-अनुप्रयोग संभव शोध-विषय हैं, लेकिन मंगल परियोजनाओं का प्रमुख ठेकेदार बनना स्थापित व्यवसाय नहीं है।

Ginkgo Bioworks (DNA ) ने कई उपयोग-क्षेत्रों में शोध और साझेदारियाँ की हैं:

• कैनाबिनॉइड्स
• mRNA वैक्सीन उत्पादन और न्यूक्लिक एसिड दवा
• खाद्य प्रोटीन
• जैविक उर्वरक उत्पादन में Bayer के साथ साझेदारी
• आँतों से संबंधित रोगों के लिए अभियांत्रित सूक्ष्मजीव
• माइक्रोप्लास्टिक का जैविक उपचार
• जैवसुरक्षा और रोगजनकों की पहचान
• कचरे और प्रदूषकों का जैविक रूपांतरण

राजस्व में विकास-सेवा शुल्क शामिल हो सकता है। कुछ समझौतों में उपलब्धि-आधारित भुगतान, रॉयल्टी या इक्विटी भी शामिल होती है; हर परियोजना से तैयार उत्पाद या रॉयल्टी मिलना सुनिश्चित नहीं है।

साझेदारियों के उदाहरण हैं:

• Novo Nordisk के साथ विस्तारित सहयोग.
• जापानी व्यापारिक कंपनी Sojitz Corporation के साथ साझेदारी.
• अत्यधिक ठंड में बर्फ को नियंत्रित करने वाले प्रोटीनों के शोध के लिए DARPA समर्थन.
• Pfizer के साथ समझौते में अधिकतम 331 मिलियन डॉलर के संभावित भुगतान और रॉयल्टी का प्रावधान।
• जैविक दवाओं का विनिर्माण बेहतर करने के लिए Merck के साथ समझौते में अधिकतम 490 मिलियन डॉलर के संभावित भुगतान।
• दवा-विकास के कठिन लक्ष्यों के लिए Boehringer Ingelheim के साथ समझौते में अधिकतम 406 मिलियन डॉलर के संभावित भुगतान। ये तत्काल अर्जित राजस्व नहीं हैं।

Ginkgo ने Bayer, Cargill, Syngenta, Corteva और ADM जैसे कृषि तथा औद्योगिक क्षेत्र के पक्षों के साथ भी काम किया है। साझेदारी का दायरा और आर्थिक मूल्य परियोजना के अनुसार बदलता है।

स्रोत: Ginkgo Bioworks

आनुवंशिक अनुक्रम, जीवों के डिजाइन और जैवसुरक्षा में अनुभव कंपनी को कई अनुप्रयोगों में सेवाएँ देने का अवसर देता है। इससे हर उद्योग में अग्रणी या अनिवार्य आपूर्तिकर्ता होने की गारंटी नहीं मिलती।

सिंथेटिक जीवविज्ञान के विस्तार से अवसर मिल सकते हैं, लेकिन कंपनी की सफलता परियोजनाओं की उपलब्धियों, ग्राहक मांग, लागत और वित्तपोषण पर निर्भर करेगी।