शोधकर्ताओं ने तरल विलायकों की पहचान करने की प्रक्रिया शुरू कर दी है जिनका उपयोग संभावित रूप से चंद्र और मंगल ग्रह की चट्टानों की धूल से आवश्यक निर्माण सामग्री निकालने के लिए किया जा सकता है। यह अनुसंधान और विकास दीर्घकालिक अंतरिक्ष अन्वेषण को सक्षम करने का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। मशीन लर्निंग और कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग का उपयोग करते हुए, वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने लगभग आधा दर्जन विलायक उम्मीदवारों की पहचान की है जो चंद्रमा और मंगल ग्रह पर सामग्री निकाल सकते हैं जिनका उपयोग 3 डी प्रिंटिंग के लिए किया जा सकता है।
वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी में स्कूल ऑफ मैकेनिकल एंड मैटेरियल्स इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर सौमिक बनर्जी के नेतृत्व में यह काम जर्नल ऑफ फिजिकल केमिस्ट्री बी में रिपोर्ट किया गया था।
आयनिक तरल पदार्थ कहलाने वाले शक्तिशाली विलायक तरल अवस्था में लवण होते हैं। बनर्जी ने कहा, "मशीन लर्निंग का काम हमें 20,000 फीट से 1,000 फीट नीचे तक ले गया।" "हम बड़ी संख्या में आयनिक तरल पदार्थों को बहुत तेज़ी से कम करने में सक्षम थे, और फिर हम वैज्ञानिक रूप से सबसे महत्वपूर्ण कारकों को समझने में सक्षम थे जो यह निर्धारित करते हैं कि क्या कोई विलायक किसी सामग्री को भंग कर सकता है।"
बनर्जी के काम को नासा द्वारा वित्त पोषित किया गया है, जो अपने आर्टेमिस मिशन के हिस्से के रूप में मनुष्यों को चंद्रमा और फिर मंगल सहित अंतरिक्ष में वापस लाने की उम्मीद करता है। लेकिन ऐसे दीर्घकालिक मिशनों को संभव बनाने के लिए, अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्र या मंगल ग्रह की मिट्टी से निकाले गए मूल तत्वों से संरचनाएं, उपकरण या हिस्से बनाने के लिए 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके, इन अलौकिक वातावरण में पाए जाने वाली सामग्रियों और संसाधनों का उपयोग करना होगा।
बनर्जी ने कहा, "नासा के लिए, अगले कुछ दशकों में यथास्थान संसाधन उपयोग एक बड़ी बात है।" "अन्यथा, हमें पृथ्वी से अत्यधिक मात्रा में सामग्री ले जाने की आवश्यकता होगी।"
इन निर्माण सामग्रियों की खरीद पर्यावरण के अनुकूल और ऊर्जा-बचत वाले तरीके से की जानी चाहिए। तत्व के खनन की विधि में पानी का भी उपयोग नहीं किया जा सकता, क्योंकि चंद्रमा पर पानी नहीं है।
बनर्जी का अनुसंधान समूह एक दशक से अधिक समय से बैटरी के लिए आयनिक तरल पदार्थों का अध्ययन कर रहा है, और यह इसका उत्तर हो सकता है।
हालाँकि, प्रयोगशाला में प्रत्येक उम्मीदवार आयनिक तरल का परीक्षण करना महंगा और समय लेने वाला है, इसलिए शोधकर्ताओं ने सैकड़ों हजारों उम्मीदवार आयनिक तरल पदार्थों को छानने के लिए मशीन लर्निंग और परमाणु-स्तरीय मॉडलिंग तकनीकों का उपयोग किया। वे आयनिक तरल पदार्थों की तलाश कर रहे हैं जो चंद्र और मंगल ग्रह की सामग्रियों को पचा सकें, एल्यूमीनियम, मैग्नीशियम और लौह जैसे महत्वपूर्ण तत्वों को निकाल सकें, खुद को पुनर्जीवित कर सकें और शायद जीवन समर्थन प्रदान करने में सहायता के लिए उप-उत्पाद के रूप में ऑक्सीजन या पानी का उत्पादन कर सकें।
एक विलायक के वांछनीय गुणों का निर्धारण करने के बाद, शोधकर्ताओं को लगभग छह अत्यधिक वांछनीय उम्मीदवार मिले। सफलता के लिए महत्वपूर्ण कारकों में नमक बनाने वाले आणविक आयनों का आकार, सतह चार्ज घनत्व (यानी, आयन के प्रति इकाई क्षेत्र चार्ज), और तरल में आयनों की गतिशीलता शामिल है।
एक अन्य अध्ययन में, कोलोराडो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के साथ काम करते हुए शोधकर्ताओं ने यौगिकों को भंग करने की उनकी क्षमता के लिए प्रयोगशाला में कई आयनिक तरल पदार्थों का परीक्षण किया। उन्हें उम्मीद है कि वे अंततः एक प्रयोगशाला या पायलट-स्केल रिएक्टर का निर्माण करेंगे और चंद्रमा से प्राप्त सामग्रियों का उपयोग करके उम्मीदवार सॉल्वैंट्स का परीक्षण करेंगे।
संकलित स्रोत: ScitechDaily