मून माइनिंग क्या है?

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जब से हमने चंद्रमा पर चालक दल भेजना शुरू किया है, लोग उस दिन के सपने देख रहे हैं जब हम एक दिन इसे उपनिवेश कर सकते हैं। जरा सोचिए, चंद्र की सतह पर एक बस्ती, जहां हर कोई लगातार केवल 15% के बारे में महसूस करता है जितना कि वे यहां पृथ्वी पर करते हैं। और अपने खाली समय में, उपनिवेशवादियों को चंद्र रोवर्स में सतह पर सभी प्रकार के शांत अनुसंधान ट्रेक करने के लिए मिलता है। यह मानना होगा, यह मजेदार लगता है!

हाल ही में, चंद्रमा पर पूर्वेक्षण और खनन का विचार प्रस्तावित किया गया है। यह नए सिरे से अंतरिक्ष की खोज में भाग के कारण है, लेकिन निजी एयरोस्पेस कंपनियों और न्यूस्पेस उद्योग का उदय भी है। आने वाले वर्षों और दशकों के लिए मिशन के लिए चंद्रमा के कार्यक्रम के साथ, यह सोचना तर्कसंगत है कि हम खनन और अन्य उद्योगों को कैसे स्थापित कर सकते हैं?

प्रस्तावित तरीके:

चंद्रमा पर खनन संचालन स्थापित करने के लिए कई प्रस्ताव किए गए हैं; शुरुआत में नासा जैसी अंतरिक्ष एजेंसियों द्वारा, लेकिन हाल ही में निजी हितों द्वारा। सबसे शुरुआती प्रस्ताव 1950 के दशक के दौरान स्पेस रेस के जवाब में आए, जिसमें एक चंद्र कॉलोनी को चंद्र अन्वेषण के तार्किक परिणाम के रूप में देखा गया।

उदाहरण के लिए, 1954 में आर्थर सी। क्लार्क ने एक चंद्र आधार का प्रस्ताव किया था जहां इन्सुलेशन और संचार के लिए inflatable मॉड्यूल चंद्र धूल में कवर किए गए थे और एक inflatable रेडियो मस्तूल द्वारा संचार प्रदान किया गया था। और 1959 में, जॉन एस। राइनहार्ट - कोलोराडो स्कूल ऑफ़ माइंस में माइनिंग रिसर्च लेबोरेटरी के निदेशक - ने एक ट्यूबलर बेस प्रस्तावित किया जो सतह के पार "तैरता" रहेगा।

उस समय से, नासा, अमेरिकी सेना और वायु सेना, और अन्य अंतरिक्ष एजेंसियों ने एक चंद्र निपटान के निर्माण के लिए प्रस्ताव जारी किए हैं। सभी मामलों में, इन योजनाओं में आधार को यथासंभव आत्मनिर्भर बनाने के लिए संसाधन उपयोग के लिए भत्ते शामिल थे। हालांकि, इन योजनाओं ने अपोलो कार्यक्रम की भविष्यवाणी की, और इसके समापन के बाद बड़े पैमाने पर छोड़ दिया गया। पिछले कुछ दशकों में केवल एक बार फिर से विस्तृत प्रस्ताव आए हैं।

उदाहरण के लिए, बुश प्रशासन (2001-2009) के दौरान, नासा ने एक "चंद्र चौकी" बनाने की संभावना को जन्म दिया। स्पेस एक्सप्लोरेशन (2004) के लिए उनके विजन के अनुरूप, 2019 और 2024 के बीच चंद्रमा पर एक बेस के निर्माण की योजना है। इस योजना के प्रमुख पहलुओं में से एक ISRU तकनीकों का उपयोग आसपास के रेजोलिथ से ऑक्सीजन का उत्पादन करना था।

इन योजनाओं को ओबामा प्रशासन द्वारा रद्द कर दिया गया और एक मंगल प्रत्यक्ष मिशन (जिसे नासा के "जर्नी टू मार्स" के रूप में जाना जाता है) की योजना के साथ बदल दिया गया। हालांकि, 2014 में एक कार्यशाला के दौरान, नासा के प्रतिनिधियों ने एक्स प्राइज़ फाउंडेशन के हार्वर्ड आनुवंशिकीविद् जॉर्ज चर्च, पीटर डायमांडीस और अन्य विशेषज्ञों के साथ मिलकर चंद्रमा पर लौटने के लिए कम लागत वाले विकल्पों पर चर्चा की।

कार्यशाला पत्र, जो एक विशेष अंक में प्रकाशित किए गए थे नई जगहवर्णन करें कि 2022 तक चंद्रमा पर केवल 10 बिलियन अमरीकी डॉलर में एक समझौता कैसे किया जा सकता है। उनके कागजात के अनुसार, अंतरिक्ष प्रक्षेपण व्यवसाय के विकास, न्यूस्पेस उद्योग के उद्भव, 3 डी प्रिंटिंग, स्वायत्त रोबोट और हाल ही में विकसित प्रौद्योगिकियों के लिए एक कम लागत वाला आधार संभव होगा।

2015 के दिसंबर में, यूरोपीय स्पेस रिसर्च एंड टेक्नोलॉजी सेंटर में "मून 2020-2030 - ए न्यू एरा ऑफ़ कोऑर्डिनेटेड ह्यूमन एंड रोबोटिक एक्सप्लोरेशन" नामक एक अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी हुई। उस समय, ESA (Jan Woerner) के नए महानिदेशक ने रोबोट श्रमिकों, 3 डी प्रिंटिंग तकनीकों और इन-सीटू संसाधनों के उपयोग का उपयोग करते हुए एक अंतरराष्ट्रीय चंद्र आधार बनाने की एजेंसी की इच्छा व्यक्त की।

2010 में, नासा ने रोबोटिक माइनिंग प्रतियोगिता, एक वार्षिक प्रोत्साहन-आधारित प्रतियोगिता की स्थापना की, जहाँ विश्वविद्यालय के छात्र नकली मार्टियन वातावरण को नेविगेट करने के लिए रोबोट का निर्माण और निर्माण करते हैं। प्रतियोगिता के सबसे महत्वपूर्ण पहलुओं में से एक रोबोट का निर्माण करना है जो स्थानीय संसाधनों को उपयोगी सामग्रियों में बदलने के लिए ISRU पर भरोसा कर सकता है। उत्पादित अनुप्रयोगों का भविष्य के चंद्र मिशनों के दौरान उपयोग किए जाने की संभावना है।

अन्य अंतरिक्ष एजेंसियों के पास आने वाले दशकों में चंद्र ठिकानों की योजना भी है। रूसी अंतरिक्ष एजेंसी (रोस्कोस्मोस) ने 2020 तक एक चंद्र आधार बनाने की योजना जारी की है, और चीन की राष्ट्रीय अंतरिक्ष एजेंसी (CNSA) ने अपने चांग'आय कार्यक्रम की सफलता के लिए एक समान समय सीमा में इस तरह के आधार का निर्माण करने का प्रस्ताव रखा है।

और न्यूस्पेस उद्योग भी देर से कुछ दिलचस्प प्रस्तावों का उत्पादन कर रहा है। 2010 में, सिलिकॉन वैली उद्यमियों का एक समूह मून एक्सप्रेस बनाने के लिए एक साथ आया, एक निजी कंपनी जो वाणिज्यिक चंद्र रोबोट परिवहन और डेटा सेवाओं की पेशकश करने की योजना बना रही है, साथ ही साथ चंद्रमा को खनन करने का एक दीर्घकालिक लक्ष्य भी है। 2015 के दिसंबर में, वे एक रोबोट लैंडर - एमएक्स -1 का निर्माण और परीक्षण करने के लिए चंद्र एक्स पुरस्कार के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाली पहली कंपनी बन गए।

2010 में, क्षुद्रग्रह खनन के लिए प्रौद्योगिकियों को विकसित करने और तैनात करने के उद्देश्य से आर्कड एस्ट्रोनॉटिक्स (2012 में नामांकित ग्रह संसाधन) को लॉन्च किया गया था। 2013 में, डीप स्पेस इंडस्ट्रीज का निर्माण इसी उद्देश्य को ध्यान में रखकर किया गया था। हालांकि ये कंपनियां मुख्य रूप से क्षुद्रग्रहों पर केंद्रित हैं, यह अपील चंद्र खनन के समान ही है - जो पृथ्वी से परे मानवता के संसाधन आधार का विस्तार कर रहा है।

संसाधन:

चंद्र चट्टानों के अध्ययन के आधार पर, जिन्हें अपोलो मिशनों द्वारा वापस लाया गया था, वैज्ञानिकों ने सीखा है कि चंद्र की सतह खनिजों में समृद्ध है। उनकी समग्र रचना इस बात पर निर्भर करती है कि चट्टानें चंद्र मारिया (चंद्र विस्फोट से बने बड़े, अंधेरे, बेसाल्टिक मैदानों) या चंद्र उच्चभूमि से आई हैं या नहीं।

चंद्र मारिया से प्राप्त चट्टानों में धातुओं के बड़े निशान दिखाई दिए, जिनमें 14.9% एल्यूमिना (Al²O.8), 11.8% कैल्शियम ऑक्साइड (चूना), 14.1% आयरन ऑक्साइड, 9.2% मैग्नेशिया (MgO, 3.9% टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO²) और 0.6% सोडियम शामिल हैं। ऑक्साइड (Na²O)। चंद्र उच्चभूमि से प्राप्त होने वाले, 24.0% एल्यूमिना, 15.9% चूने, 5.9% लौह ऑक्साइड, 7.5% मैग्नेशिया और 0.6% टाइटेनियम डाइऑक्साइड और सोडियम ऑक्साइड के साथ समान हैं।

इन समान अध्ययनों से पता चला है कि चंद्र चट्टानों में बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन होता है, मुख्य रूप से ऑक्सीकृत खनिजों के रूप में। ऐसे प्रयोग किए गए हैं जिनसे पता चलता है कि कैसे इस ऑक्सीजन को सांस की हवा के साथ अंतरिक्ष यात्रियों को प्रदान करने के लिए निकाला जा सकता है और इसका उपयोग पानी और यहां तक कि रॉकेट ईंधन बनाने के लिए भी किया जा सकता है।

चंद्रमा में दुर्लभ पृथ्वी धातु (आरईएम) की सांद्रता भी है, जो दो कारणों से आकर्षक हैं। एक ओर, REM वैश्विक अर्थव्यवस्था के लिए महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं, क्योंकि वे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। दूसरी ओर, REM का 90% वर्तमान भंडार चीन द्वारा नियंत्रित किया जाता है; इसलिए बाहरी स्रोत तक एक स्थिर पहुंच को कुछ लोगों द्वारा राष्ट्रीय सुरक्षा मामले के रूप में देखा जाता है।

इसी तरह, चंद्रमा के पास अपने चंद्र रेजोलिथ के भीतर और इसके उत्तर और दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्रों में स्थायी रूप से छाया वाले क्षेत्रों में महत्वपूर्ण मात्रा में पानी है। यह पानी रॉकेट ईंधन के स्रोत के रूप में भी मूल्यवान होगा, न कि अंतरिक्ष यात्रियों के लिए पीने के पानी का उल्लेख करने के लिए।

इसके अलावा, चंद्र चट्टानों से पता चला है कि चंद्रमा के इंटीरियर में पानी के महत्वपूर्ण स्रोत भी हो सकते हैं। और चंद्र मिट्टी के नमूनों से, यह गणना की जाती है कि adsorbed पानी प्रति मिलियन 10 से 1000 भागों के ट्रेस सांद्रता में मौजूद हो सकता है। प्रारंभ में, यह था कि चंद्रमा की चट्टानों के भीतर पानी की सांद्रता संदूषण का परिणाम थी।

लेकिन उस समय से, कई मिशनों ने न केवल चंद्र सतह पर पानी के नमूने पाए हैं, बल्कि इस बात के सबूत भी सामने आए हैं कि यह कहां से आया है। पहला भारत था चंद्रयान -1 मिशन, जिसने 18 नवंबर, 2008 को चंद्र सतह पर एक प्रभावकारक भेजा। अपने 25 मिनट के वंश के दौरान, प्रभाव जांच के चंद्रा के अल्टिट्यूडिनल कंपोजिशन एक्सप्लोरर (CHACE) में चंद्रमा के पतले वातावरण में पानी के सबूत मिले।

मार्च 2010 में, बोर्ड पर मिनी-आरएफ साधन चंद्रयान -1 चंद्रमा के उत्तरी ध्रुव के पास 40 से अधिक स्थायी रूप से गहरे रंग के क्रेटर खोजे गए, जिन्हें 600 मिलियन मीट्रिक टन (661.387 मिलियन अमेरिकी टन) पानी-बर्फ के रूप में शामिल किया गया है।

नवंबर 2009 में, नासा LCROSS अंतरिक्ष जांच ने दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र के आसपास इसी तरह की खोज की, क्योंकि यह सतह पर भेजा जाने वाला एक प्रभावकारक पदार्थ था, जिसे क्रिस्टलीय पानी में दिखाया गया था। 2012 में, लूनर रेकॉन्सेन्स ऑर्बिटर (एलआरओ) द्वारा किए गए सर्वेक्षणों से पता चला कि बर्फ शाकल क्रेटर (दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र में स्थित) के तल पर 22% तक सामग्री बनाता है।

यह सिद्ध किया गया है कि यह सब पानी तंत्र के संयोजन द्वारा दिया गया था। एक के लिए, पानी के असर वाले धूमकेतुओं, क्षुद्रग्रहों और भूवैज्ञानिक काल के उल्कापिंडों द्वारा नियमित बमबारी से बहुत कुछ जमा हो सकता था। यह भी तर्क दिया गया है कि यह स्थानीय रूप से ऑक्सीजन-युक्त खनिजों के साथ सौर हवा के हाइड्रोजन आयनों द्वारा उत्पादित किया जा रहा है।

लेकिन शायद चंद्रमा की सतह पर सबसे मूल्यवान वस्तु हीलियम -3 हो सकती है। हीलियम -3 सूर्य द्वारा भारी मात्रा में उत्सर्जित एक परमाणु है, और संलयन प्रतिक्रियाओं का एक उपोत्पाद है जो अंदर होता है। यद्यपि आज हीलियम -3 की बहुत कम मांग है, भौतिकविदों को लगता है कि वे फ्यूजन रिएक्टरों के लिए आदर्श ईंधन के रूप में काम करेंगे।

सूर्य की सौर हवा सूर्य से दूर हीलियम -3 को अंतरिक्ष में ले जाती है और अंततः सौर मंडल से पूरी तरह बाहर निकल जाती है। लेकिन हीलियम -3 कण चंद्रमा की तरह अपने रास्ते में आने वाली वस्तुओं में दुर्घटनाग्रस्त हो सकते हैं। वैज्ञानिकों ने यहां पृथ्वी पर हीलियम -3 के किसी भी स्रोत को खोजने में सक्षम नहीं किया है, लेकिन यह चंद्रमा पर भारी मात्रा में लगता है।

लाभ:

व्यावसायिक और वैज्ञानिक दृष्टिकोण से, कई कारण हैं कि चंद्रमा खनन मानवता के लिए फायदेमंद होगा। शुरुआत के लिए, चंद्रमा पर एक निपटान बनाने की किसी भी योजना के लिए यह बिल्कुल आवश्यक होगा, क्योंकि इन-सीटू संसाधन उपयोग (ISRU) पृथ्वी से सामग्री के परिवहन की तुलना में कहीं अधिक लागत प्रभावी होगा।

इसके अलावा, यह भविष्यवाणी की जाती है कि 21 वीं सदी के लिए प्रस्तावित अंतरिक्ष अन्वेषण प्रयासों के लिए बड़ी मात्रा में मैटरियल की आवश्यकता होगी। जो चंद्रमा पर खनन किया जाता है, वह चंद्रमा की बहुत कम गुरुत्वाकर्षण और भागने के वेग के कारण पृथ्वी पर यहां खनन की गई लागत के एक अंश पर अंतरिक्ष में लॉन्च किया जाएगा।

इसके अलावा, चंद्रमा में कच्चे माल की प्रचुरता है जो मानवता पर निर्भर करती है। पृथ्वी की तरह, यह सिलिकेट चट्टानों और धातुओं से बना है जो कि भू-रासायनिक रूप से अलग-अलग परतों के बीच विभेदित हैं। ये लोहे से समृद्ध आंतरिक कोर, और लोहे से समृद्ध द्रव बाहरी कोर, एक आंशिक रूप से पिघली हुई सीमा परत और एक ठोस मेंटल और क्रस्ट हैं।

इसके अलावा, यह कुछ समय के लिए मान्यता प्राप्त है कि एक चंद्र आधार - जिसमें संसाधन संचालन शामिल होगा - सौर मंडल में मिशन के लिए एक वरदान होगा। आने वाले दशकों में मंगल पर जाने वाले मिशनों के लिए, बाहरी सौर मंडल, या यहां तक कि शुक्र और बुध, एक चंद्र चौकी से फिर से लागू होने की क्षमता में व्यक्तिगत मिशन की लागत में भारी कटौती होगी।

चुनौतियां:

स्वाभाविक रूप से, चंद्रमा पर खनन हितों की स्थापना की संभावना भी कुछ गंभीर चुनौतियों को प्रस्तुत करती है। उदाहरण के लिए, चंद्रमा पर किसी भी आधार को सतह के तापमान से संरक्षित करने की आवश्यकता होगी, जो बहुत कम से लेकर उच्च तक - 100 K (-173.15 ° C; -279.67 ° F) से 390 K (116.85 ° C; 242.53 ° F); - भूमध्य रेखा पर और ध्रुवीय क्षेत्रों में औसत 150 K (-123.15 ° C; -189.67 ° F)।

विकिरण जोखिम भी एक मुद्दा है। बेहद पतले वातावरण और चुंबकीय क्षेत्र की कमी के कारण, चंद्र सतह अंतर-ग्रहीय अंतरिक्ष में एक वस्तु के रूप में आधे से अधिक विकिरण का अनुभव करती है। इसका मतलब यह है कि अंतरिक्ष यात्रियों और / या चंद्र श्रमिकों को कॉस्मिक किरणों, सौर हवा से प्रोटॉन और सौर flares के कारण विकिरण के संपर्क में आने का उच्च जोखिम होगा।

फिर चंद्रमा की धूल होती है, जो एक अत्यंत अपघर्षक कांच का पदार्थ होता है, जिसका निर्माण सतह पर अरबों वर्षों के माइक्रोमीटराइट प्रभाव से होता है। अपक्षय और अपरदन की अनुपस्थिति के कारण, चंद्रमा धूल से घिरा हुआ है और मशीनरी के साथ तबाही मचा सकता है, और एक स्वास्थ्य खतरा पैदा कर सकता है। सबसे बुरी बात यह है कि इसकी हर चीज इसे छूती है, और अपोलो कर्मचारियों के लिए एक बड़ा उपद्रव था!

और जबकि कम गुरुत्वाकर्षण आकर्षक है जहां तक प्रक्षेपण का संबंध है, यह स्पष्ट नहीं है कि मानव पर इसके दीर्घकालिक स्वास्थ्य प्रभाव क्या होंगे। जैसा कि बार-बार शोध से पता चला है, महीने-लंबे समय तक शून्य-गुरुत्वाकर्षण के संपर्क में आने से मांसपेशियों का क्षरण होता है और हड्डियों के घनत्व में कमी होती है, साथ ही साथ अंग की कार्यक्षमता और उदास प्रतिरक्षा प्रणाली भी प्रभावित होती है।

इसके अलावा, संभावित कानूनी बाधाएं हैं जो चंद्र खनन पेश कर सकती हैं। यह "चंद्रमा और अन्य आकाशीय निकायों सहित बाहरी अंतरिक्ष की खोज और उपयोग में राज्यों की गतिविधियों को नियंत्रित करने वाले सिद्धांतों पर संधि" के कारण है - अन्यथा "बाहरी अंतरिक्ष संधि" के रूप में जाना जाता है। इस संधि के अनुसार, जो बाह्य अंतरिक्ष मामलों के लिए संयुक्त राष्ट्र कार्यालय द्वारा निरीक्षण किया जाता है, किसी भी राष्ट्र को चंद्रमा पर भूमि रखने की अनुमति नहीं है।

और जबकि "लोफोल" के बारे में बहुत सारी अटकलें लगाई गई हैं, जो निजी स्वामित्व को स्पष्ट रूप से मना नहीं करता है, इस पर कोई कानूनी सहमति नहीं है। इस तरह, जैसे कि चंद्र पूर्वेक्षण और खनन एक संभावना से अधिक हो जाते हैं, एक कानूनी रूपरेखा पर काम करना होगा जो सुनिश्चित करता है कि सब कुछ ऊपर और ऊपर है।

यद्यपि यह एक लंबा रास्ता तय कर सकता है, यह सोचना अनुचित नहीं है कि किसी दिन, हम चंद्रमा को खनन कर सकते हैं। और धातुओं की इसकी समृद्ध आपूर्ति (जिसमें REM शामिल है) हमारी अर्थव्यवस्था का हिस्सा बनने के साथ, हम भविष्य के बाद बिखराव की विशेषता को देख सकते हैं!

हमने स्पेस मैगज़ीन में मून माइनिंग एंड कॉलोनाइजेशन पर कई लेख लिखे हैं। यहाँ चंद्रमा पर पहले आदमी कौन थे ?, पहले चंद्र लैंडिंग क्या थे ?, कितने लोग चंद्रमा पर चल चुके हैं ?, क्या आप चंद्रमा पर भूमि खरीद सकते हैं ?, और एक अंतरिक्ष बेस का निर्माण, भाग 1: मेरा क्यों? चंद्रमा या एक क्षुद्रग्रह?

अधिक जानकारी के लिए, नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी से मून माइनिंग पर इस इन्फोग्राफिक को देखना सुनिश्चित करें।

खगोल विज्ञान कास्ट भी इस विषय पर कुछ दिलचस्प एपिसोड है। यहां सुनें - एपिसोड 17: चंद्रमा कहां से आया? और एपिसोड 113: द मून - पार्ट I।

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