क्या अंतरिक्ष फार्म बनाने के लिए क्षुद्रग्रहों से "मिट्टी लेना" विश्वसनीय है?

क्षुद्रग्रह मिट्टी का उपयोग "उर्वरक" के रूप में किया जाता है

जैसा कि कहा जाता है, बाजरे का एक दाना वसंत में बोया जाता है और शरद ऋतु में दस हजार अनाज काटा जाता है। लेकिन चंद्रमा और मंगल की रेतीली मिट्टी में सिर्फ बीज बोने से ही पौधे नहीं पनपेंगे। यांग युगुआंग ने कहा: "पौधे पानी, कार्बन और अन्य पोषक तत्वों के बिना विकसित नहीं हो सकते।"

नाकामुरा ईज़ो का मानना ​​है कि चंद्रमा की रेत में पृथ्वी की मिट्टी की तुलना में कम पानी, कार्बन और अन्य पोषक तत्व होते हैं, जिससे पौधों की खेती और जैविक अस्तित्व मुश्किल हो जाता है। फ्लोरिडा विश्वविद्यालय ने चंद्र रेत में अरेबिडोप्सिस थालियाना की खेती के लिए एक परीक्षण किया। हालाँकि बीज अंकुरित हो गए, लेकिन कुछ हफ्तों के बाद वे अच्छी तरह से विकसित होने में विफल रहे।

जहां तक ​​मंगल ग्रह की बात है, यांग युगुआंग ने कहा: नेशनल एयरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (नासा) ने पहले कहा था कि उसके मंगल टोही ऑर्बिटर ने मंगल ग्रह की मिट्टी में परक्लोरेट की खोज की है। परक्लोरेट को "पौधा नाशक" के रूप में वर्णित किया जा सकता है। यह पौधों की पत्तियों में क्लोरोफिल की मात्रा को कम कर देगा और पौधों की जड़ों की ऑक्सीडेटिव क्षमता को कम कर देगा, जिससे पौधे पर्याप्त पोषक तत्वों को अवशोषित नहीं कर पाएंगे।

लेकिन क्षुद्रग्रहों पर मिट्टी को "उर्वरक" में सुधार किया जा सकता है। जापान की "असाही शिंबुन" वेबसाइट के अनुसार, "हयाबुसा 2" जांच 2020 में क्षुद्रग्रह "रयुगु" से रेत के नमूने पृथ्वी पर वापस लाएगी। विश्लेषण से पता चलता है कि हाइड्रोजन, कार्बन और कार्बनिक पदार्थों का अनुपात पृथ्वी की मिट्टी की तुलना में अधिक है।नाकामुरा ईज़ो की टीम ने "रयुगु" रेतीली मिट्टी की संरचना का अनुकरण करने वाली मिट्टी और पानी का उपयोग करके अरुगुला और मिज़ुना की सफलतापूर्वक खेती की।

सही क्षुद्रग्रह खोजें

विभिन्न प्रकार के क्षुद्रग्रह रेत में अलग-अलग संरचनाएँ होती हैं। वैज्ञानिकों को ऐसे क्षुद्रग्रह खोजने होंगे जो "उर्वरक" प्रदान कर सकें, लेकिन अंतरिक्ष में बहुत सारे क्षुद्रग्रह हैं। नासा के आंकड़े बताते हैं कि वैज्ञानिकों ने लगभग 1.3 मिलियन क्षुद्रग्रहों की खोज की है, जिनमें पृथ्वी और चंद्रमा के करीब 32,000 से अधिक खगोलीय पिंड शामिल हैं। अवलोकन प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, भविष्य में और अधिक क्षुद्रग्रह लोगों की दृष्टि के क्षेत्र में प्रवेश करेंगे। लेकिन,ऐसे 20 से भी कम क्षुद्रग्रह हैं जिनकी विस्तार से पहचान की गई है जिनमें रयुगु जैसी मिट्टी की संरचना शामिल है।

ब्रिटिश "न्यू साइंटिस्ट" पत्रिका की एक रिपोर्ट में बताया गया है कि ज्ञात कार्बोनेसियस या "सी-टाइप" क्षुद्रग्रह कार्बनिक यौगिकों से समृद्ध हैं। न्यूज़ीलैंड में लिंकन विश्वविद्यालय के माइकल मौटनर ने "सी-प्रकार" क्षुद्रग्रह की सामग्री से सीधे खाद्य पौधे उगाए हैं। माउटनर ने बताया कि ये क्षुद्रग्रह उल्कापिंड पृथ्वी पर गिरे थे। उसने बस उल्कापिंडों को कुचल दिया, फिर पानी डाला, और उनमें लगाए गए पौधे विकसित हो सके।

तो, क्षुद्रग्रहों से चंद्रमा या मंगल तक रेत या अन्य पोषक तत्व कैसे पहुँचाएँ?यदि आपको केवल थोड़ी मात्रा में रेत की आवश्यकता है, तो आप हायाबुसा2 और प्लूटो डिटेक्टरों की नमूना पुनर्प्राप्ति तकनीक का उपयोग कर सकते हैं। लेकिन यदि बड़ी मात्रा में "उर्वरक" मिट्टी की आवश्यकता है, तो पूरे क्षुद्रग्रह को "कब्जा" करना आवश्यक हो सकता है।

नासा ने अतीत में दो "स्टार कैचिंग तकनीक" प्रस्तावित की हैं:एक है अंतरिक्ष यान पर लगभग 15 मीटर व्यास वाला एक "बड़ा बैग" स्थापित करना, जो तितलियों को पकड़ने वाले जाल बैग की तरह क्षुद्रग्रह को पकड़ने और इसे चंद्रमा के आसपास ले जाने के लिए है। दूसरा है एक बड़े क्षुद्रग्रह पर उड़ान भरने के लिए एक अंतरिक्ष यान भेजना, एक यांत्रिक पंजे का उपयोग करके इसके एक टुकड़े को "चुटकी" देना और इसे दूर ले जाना।

बड़ी अनिश्चितता का सामना करना पड़ रहा है

अंतरिक्ष फार्म की अवधारणा को साकार करने के लिए, वैज्ञानिकों को क्षुद्रग्रह मिट्टी में नमक और भारी धातु की सामग्री के साथ-साथ ब्रह्मांडीय किरणों के संभावित प्रभाव की भी सावधानीपूर्वक जांच करनी चाहिए।

नाकामुरा ईज़ो और अन्य लोगों की कल्पना है कि अंतरिक्ष विकिरण के प्रभाव से बचने के लिए, चंद्र फार्म को एक बंद स्थान के रूप में डिजाइन किया जा सकता है, और पौधों की खेती के लिए कृत्रिम प्रकाश जैसे प्रकाश उत्सर्जक डायोड का भी उपयोग किया जा सकता है। मंगल फार्म का निर्माण करते समय, मंगल ग्रह के वातावरण में समृद्ध कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के लिए किया जा सकता है, जो पौधों के लिए अपरिहार्य है।

यांग युगुआंग ने जोर दिया,पृथ्वी पर अंटार्कटिक अनुसंधान स्टेशन स्थापित करने की तरह, चंद्रमा या मंगल ग्रह पर एक स्थायी अनुसंधान आधार बनाना अंतरिक्ष अन्वेषण और पृथ्वी को समझने दोनों के लिए महत्वपूर्ण है।चूँकि आम तौर पर चंद्रमा या मंगल ग्रह पर केवल कुछ ही वैज्ञानिक शोधकर्ता होते हैं, पौधों की खेती के लिए उपयोग की जाने वाली अधिकांश मिट्टी चंद्रमा या मंगल ग्रह से यथास्थान प्राप्त की जा सकती है, और उपचार के बाद पौधों की खेती के लिए उपयुक्त हो सकती है। यदि संसाधनों का यथास्थान उपयोग किया जा सके तो यह सबसे अच्छा विकल्प होगा।

यांग यूगुआंग ने आगे कहा कि हालांकि कुछ क्षुद्रग्रहों की मिट्टी पोषक तत्वों से भरपूर हो सकती है, लेकिन क्षुद्रग्रहों से मिट्टी इकट्ठा करने में अभी भी दो बड़ी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, तकनीकी और लागत। उदाहरण के लिए, हायाबुसा2 की लागत $150 मिलियन थी और इसने केवल 5.4 ग्राम नमूने एकत्र किए। इसके अलावा, क्षुद्रग्रह पर सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण को कैसे दूर किया जाए और जांच को उस पर बेहतर ढंग से उतरने की अनुमति कैसे दी जाए, यह भी बड़ी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।

लागत के बारे में बोलते हुए, यांग यूगुआंग ने कहा: "भले ही मानव प्रक्षेपण वाहनों की परिवहन लागत को सैकड़ों गुना कम किया जा सकता है, क्षुद्रग्रहों और चंद्रमा या मंगल ग्रह के बीच सामग्रियों का परिवहन अभी भी जटिल और महंगा है। पृथ्वी से सीधे परिवहन की तुलना में, इसमें बड़ी अनिश्चितता है कि क्या क्षुद्रग्रहों से इन घटकों को प्राप्त करना लागत प्रभावी है।"