मंगल को धरती पर लाना। एक मंगल नमूना वापसी मिशन के लिए योजनाएं

अपोलो मिशन की महान उपलब्धियों में से एक, सैकड़ों किलोग्राम चंद्र चट्टान को घर में लाना था। 50 साल पहले अपोलो 11 अंतरिक्ष यात्रियों के घर आने के बाद से ये चट्टानें और धूल निरंतर विश्लेषण के अधीन हैं।

और वे अभी भी खोज कर रहे हैं।

वैज्ञानिकों के पास सूर्य की सौर हवा के नमूने हैं, एक धूमकेतु की पूंछ से कण, एक क्षुद्रग्रह से कुछ ग्राम, जल्द ही और अधिक आने के साथ।

लेकिन एक दुनिया है, इतने सारे वैज्ञानिक अध्ययन का ध्यान, जिसका कभी कोई नमूना नहीं हुआ है: मंगल।

नासा और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी दशकों से मंगल ग्रह से एक नमूना घर लाने की योजना बना रहे हैं, और अब, मिशन अगले कुछ वर्षों में उड़ सकता है, अंत में सीधे अध्ययन करने के लिए हमारे लिए लाल ग्रह के घर का एक हिस्सा पृथ्वी पर ला रहा है।

नमूना वापसी मिशन का इतिहास

अंतरिक्ष की खोज चरणों में होती है। सबसे पहले आप एक स्काउटिंग फ्लाईबी के साथ शुरू करते हैं, जहां एक अंतरिक्ष यान दुनिया भर में एक त्वरित प्रक्षेपवक्र पर जाता है, जो छवियों और डेटा का एक प्रारंभिक सेट प्रदान करता है। सोलर सिस्टम के माध्यम से मल्लाह के ग्रैंड टूर के बारे में सोचें, या प्लूटो पर जाने वाले नए क्षितिज।

फिर आप एक ऑर्बिटर के साथ लौटते हैं, एक अंतरिक्ष यान जो वर्षों तक एक जगह पर रह सकता है, दुनिया की सतह का महान विस्तार से अध्ययन करता है। कैसिनी अंतरिक्ष यान पर विचार करें, जिसने 294 बार परिक्रमा की, 450,000 से अधिक तस्वीरें लीं, और रिंगेड प्लैनेट की हमारी समझ को हमेशा के लिए बदल दिया।

उसके बाद लैंडर्स और रोवर्स आएं। बेशक, इसका सबसे अच्छा उदाहरण आत्मा और अवसर के साथ-साथ क्यूरियोसिटी है, जिसने मंगल पर सैकड़ों हजारों छवियों, ड्रिल किए गए चट्टानों और अतीत के पानी के सबूत पाए हैं।

फिर सैंपल रिटर्न मिशन आएं। यह वह चरण है जिसे अंतरिक्ष एजेंसियों ने केवल कुछ ही बार आजमाया है।

अपोलो मिशन के अलावा, अंतरिक्ष से पृथ्वी पर नमूने लाने वाला पहला अंतरिक्ष यान सोवियत का लूना मिशन था। 1970 में, लूना 16 ने 101 ग्राम चंद्र रेजोलिथ लाए, उसके बाद लूना 20, और लूना 24। हालांकि वे अपोलो मिशन द्वारा वापस लौटी सामग्री का एक अंश लेकर आए, यह चंद्रमा पर विभिन्न स्थानों से था।

एक नमूना घर लौटने के लिए अगला अंतरिक्ष यान नासा का उत्पत्ति मिशन था। यह 2001 में सूर्य की सौर हवा के नमूने एकत्र करने और उन्हें पृथ्वी पर वापस लाने के लिए लॉन्च किया गया था।

इसने 1 अप्रैल 2004 को अपने सैंपल कलेक्टर्स खोले और फिर उसी साल सितंबर में पृथ्वी पर वापस आया। दुर्भाग्य से, इसका पैराशूट ठीक से खुलने में विफल रहा, और अंतरिक्ष यान उटाह रेगिस्तान में कड़ी मेहनत से नष्ट हो गया।

कठिन लैंडिंग के बावजूद, वैज्ञानिक प्रयोग करने योग्य नमूनों को पुनः प्राप्त करने में सक्षम थे, जिससे उन्हें यह पता लगाने में मदद मिली कि पृथ्वी सूर्य की तुलना में विभिन्न सौर नेबुला पदार्थों से निर्मित हो सकती है।

फिर नासा का स्टारडस्ट मिशन आया, जिसने जनवरी 2004 में धूमकेतु वन्य 2 की पूंछ से उड़ान भरी, और फिर दो साल बाद अपने कलेक्टर कैप्सूल को वापस पृथ्वी पर लौटा दिया। इन कणों के विश्लेषण से वैज्ञानिकों को पता चला कि धूमकेतु में अपने इतिहास के शुरुआती समय में सूर्य से निकाले गए कण थे, और खगोलविदों की भविष्यवाणी करने की तुलना में एक अलग तरीका हो सकता था।

अंतिम नमूना वापसी मिशन JAXA का हायाबुसा मिशन था, जिसमें सभी प्रकार की कठिनाइयों पर काबू पाया गया था, जिसमें सीधे सौर भड़कना, और इसके प्रतिक्रिया पहियों का नुकसान, और इसके हॉपिंग लैंडर को तैनात करने में विफलता शामिल थी। लेकिन अविश्वसनीय रूप से, मिशन नियंत्रक अंतरिक्ष यान घर ले जाने में सक्षम थे, जिसमें बोर्ड पर क्षुद्रग्रह सामग्री के कुछ कीमती माइक्रोग्राम थे।

अभी वहां मिशन हैं: हायाबुसा 2 और ओएसआईआरआईएस-आरईएक्स जो अध्ययन के लिए और भी क्षुद्रग्रह के नमूने घर वापस लाएंगे। JAXA भी मंगल के चंद्रमाओं से एक नमूना वापस करने के लिए एक मिशन की योजना बना रहा है।

तो मंगल पर एक नमूना वापसी मिशन के बारे में क्या?

हम एक मंगल नमूना वापसी मिशन से क्या सीख सकते हैं?

हमने वास्तव में मंगल ग्रह के भूविज्ञान और वातावरण के बारे में काफी कुछ सीखा है क्योंकि यहां पृथ्वी पर पाए जाने वाले लाल ग्रह के टुकड़े हैं। वे लाखों साल पहले एक विशाल क्षुद्रग्रह प्रभाव से मंगल ग्रह से बाहर निकाले गए थे, और वे अंतरिक्ष के माध्यम से तैरते हुए अंततः पृथ्वी से टकराए और वातावरण के माध्यम से एक यात्रा से बच गए।

वैज्ञानिकों के पास मंगल के यादृच्छिक टुकड़े हैं, लेकिन अब वे अपने चयन का एक नमूना चाहते हैं। और इसका मतलब है कि सीधे एक नमूना रिटर्न मिशन भेजना।

नासा वास्तव में वाइकिंग अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण से पहले ही 1970 के दशक से एक मंगल नमूना वापसी मिशन के लिए योजना बना रहा है।

एक वापसी मिशन के लक्ष्यों में जीवन की तलाश शामिल है, न केवल आज जीवन, बल्कि पिछले जीवन और यहां तक ​​कि जीवन के रासायनिक अग्रदूत भी।

मार्स वापस घर के प्राचीन नमूने वापस करके, वैज्ञानिक मार्टियन रेजोलिथ पर सभी प्रकार के प्रयोग कर सकते हैं, इसे पानी, घने वातावरण और पोषक तत्वों को उजागर करके देख सकते हैं कि कोई सक्रिय बैक्टीरिया है या नहीं। वाइकिंग के साथ इस प्रयोग का प्रयास किया गया था, लेकिन परिणाम अनिर्णायक थे और ग्रह जीवविज्ञानी अभी भी उन पर बहस करते हैं।

वे शक्तिशाली सूक्ष्मदर्शी के तहत नमूनों का विश्लेषण कर सकते हैं, किसी भी सूक्ष्म जीवाश्म की खोज कर सकते हैं, या किसी भी अन्य संकेत का वहां जीवन हो सकता है।

इसके अलावा, वैज्ञानिक मंगल की सतह के इतिहास को समझ सकते थे, और यह लाखों वर्षों से पानी से कैसे प्रभावित था।

कुछ सबसे दिलचस्प स्थानों से नमूने वापस किए जा सकते हैं, जैसे झीलों के तलछट, हाइड्रोथर्मल वेंट के आसपास जमा, और प्राचीन नदियों के डेल्टा।

वे हाल के और प्राचीन उल्कापिंड हमलों, ज्वालामुखी विस्फोटों और लंबे समय के लिए हवा के संपर्क में आने वाले क्षेत्रों से नमूने ला सकते हैं।

वे अरबों वर्षों में मंगल के दीर्घकालिक इतिहास का अध्ययन करने की कोशिश कर सकते हैं, यह समझने और समझने के लिए कि ग्रह को इतना ठंडा और सूखा बनाने के लिए विशाल ग्रह परिवर्तन कब हुए। क्षुद्रग्रह बमबारी कब हुई?

वे उल्कापिंडों के टुकड़ों का भी नमूना ले सकते हैं जो एक ही समय में अन्य दुनिया के नमूने लेकर मंगल की सतह पर कूड़े।

ये नमूने आदर्श रूप से मंगल की सतह पर पहले मानव सेट फुट से पहले घर भेजे जाएंगे। हम पहले से ही मार्टियन रेजोलिथ में जहरीले रसायनों को जानते हैं, लेकिन उस धूल के बारे में क्या है जो वायुमंडल से बाहर निकलता है? यदि अंतरिक्ष यात्री इसे सांस लेते हैं तो क्या यह जोखिम होगा? उस सामग्री के बारे में जो सतह के नीचे गहराई से नीचे है?

इस सामग्री का अध्ययन करके, वैज्ञानिक यह भी समझने में सक्षम होंगे कि अंतरिक्ष यात्री कितनी अच्छी तरह से भूमि से दूर रह सकते हैं। निर्माण सामग्री, और बढ़ते पौधों के लिए रेजोलिथ का उपयोग करना। विभिन्न कच्चे माल के लिए रासायनिक रूप से इसे तोड़ने के साथ-साथ।

क्या मंगल के विभिन्न भाग दूसरों की तुलना में अधिक उपयोगी हैं?

मंगल का नमूना रिटर्न मिशन योजनाएं

मार्स को सैंपल रिटर्न मिशन के लिए सबसे शुरुआती योजनाओं में से एक था जिसे सैंपल कलेक्शन फॉर इन्वेस्टिगेशन ऑफ मार्स (या एससीआईएम) कहा गया था। यह एक अपेक्षाकृत सस्ती स्काउट-क्लास मिशन होगा जो मंगल के वायुमंडल से 40 किमी की ऊँचाई तक उड़कर धूल और वायुमंडलीय गैस को इकट्ठा करेगा।

यह पर्याप्त उच्च होगा ताकि अंतरिक्ष यान मंगल द्वारा कब्जा नहीं किया जाएगा। फिर यह नमूनों को पृथ्वी पर लौटाएगा। इन नमूनों का अध्ययन करके, वैज्ञानिक उन मंगल चट्टानों में पाए जाने वाले गैसों के साथ वायुमंडलीय नमूने का मिलान कर सकते हैं जो यह निश्चित करते हैं कि वे लाल ग्रह से आए थे। वे मार्टियन धूल को करीब से अध्ययन करने में सक्षम होंगे, आप जानते हैं, धूल जो कि ग्रह-चौड़ा तूफान ला सकती है जो रोवर मिशन को समाप्त करने में सक्षम है, और भविष्य के अंतरिक्ष यात्रियों के लिए जोखिम हो सकता है।

प्रस्ताव 2001 में बनाया गया था, एक मिशन के लिए जो 2007 में उड़ान भरेगा और 2010 तक नमूने लौटाएगा, लेकिन यह कभी भी जमीन से नहीं उतरा।

लेकिन 2009 में, नासा और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी ने मंगल गृह का एक टुकड़ा लाने के लिए गंभीर योजनाएं शुरू कीं, औपचारिक रूप से एक मिशन पर उनके सहयोग की घोषणा की।

भविष्य के सैंपल रिटर्न मिशन की आशा करते हुए, नासा और ईएसए दोनों ने अपने आगामी रोवर्स को घर वापस भेजने की सामग्री में पहला चरण बनाया है।

जैसा कि यह लाल ग्रह की सतह पर क्रॉल करता है, नासा का मंगल 2020 रोवर दिलचस्प नमूने एकत्र करेगा और फिर उन्हें सतह पर गिरा देगा। ईएसए के रोजालिंड फ्रैंकलिन रोवर, 2020 में लॉन्च के कारण भी, कलम की आकार की कनस्तरों में मंगल की सतह से नमूने एकत्र करेगा और संग्रह करेगा, जो पिकअप के लिए तैयार होगा।

एक नमूना वापसी मिशन के तीन भाग होंगे।

सबसे पहले, अध्ययन के लिए नमूने एकत्र करने के लिए यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा बनाया गया एक तेजी से चलने वाला लाने वाला रोवर होगा। फिर नासा का एक चढ़ाई वाहन जो नमूनों को मंगल की कक्षा में स्थानांतरित करेगा। और अंत में, ईएसए से एक परिक्रमा मिशन जो नमूनों को पुनः प्राप्त करेगा और उन्हें पृथ्वी पर वापस लाएगा।

ईएसए का सैंपल फेट रोवर अपेक्षाकृत हल्का वजन वाला वाहन होगा, जो लगभग 120 किलोग्राम से अधिक नहीं होगा। यह अपने रास्ते में खतरों के आसपास स्वायत्त मार्ग के माध्यम से 200 मीटर प्रति दिन 20-30 किलोमीटर की यात्रा करने में सक्षम होने की आवश्यकता होगी। इस अवधि के दौरान, यह मार्स 2020 या रोसलिंड फ्रैंकलिन द्वारा सतह पर छोड़े गए दर्जनों नमूनों को उठाकर घर भेजने के लिए 30 या तो सबसे वैज्ञानिक रूप से दिलचस्प होगा।

नमूने एकत्र करने के कई महीनों के बाद, फ़ॉर्च रोवर मंगल नमूना पुनर्प्राप्ति लैंडर पर आ जाएगा। यह एक अंतरिक्ष यान है जिसमें नासा के क्यूरियोसिटी और मार्स 2020 रोवर्स के कई समानताएं हैं।

यह मंगल के वायुमंडल में प्रवेश करने के बाद एक हाईटशेल, पैराशूट का उपयोग करेगा, अंत में मंगल की सतह पर चढ़ने वाले रॉकेट को कम करेगा। यह फ़ॉर्च रोवर से नमूनों की प्रतीक्षा में, 150 दिनों तक मंगल पर बैठा रहेगा।

जब नमूनों को बोर्ड पर लोड किया गया था, तो एसेंशियल वाहन अपने हाइब्रिड या ठोस रॉकेट मोटर में आग लगाएगा, जिससे नमूने 350 किलोमीटर की ऊंचाई की कक्षा में पहुंच जाएंगे।

तब इसे ईएसए के अर्थ रिटर्न ऑर्बिटर द्वारा इंटरसेप्ट किया जाएगा, जो पृथ्वी से पूरी तरह से स्वायत्त मिलन स्थल है। तब यह एक सौर-इलेक्ट्रिक आयन इंजन का उपयोग करता है, जो पृथ्वी की लंबी यात्रा करता है।

और फिर, 2030 के दशक में कुछ समय, वैज्ञानिकों को मंगल की सतह से लगभग 500 ग्राम सामग्री पर अपने हाथ मिलेंगे।

2019 की शुरुआत में, व्हाइट हाउस ने मार्स सैंपल रिटर्न मिशन के लिए अपने प्रस्तावित बजट में पैसा शामिल किया, जो आदर्श रूप से 2026 के रूप में जल्द ही लॉन्च हो सकता है। हालांकि इस तरह का एक मिशन पहले भी कई बार प्रस्तावित किया गया है, यह पहली बार है कि वास्तविक धन था रद्द करना। इसने 2020 में NASA को "भविष्य की मंगल गतिविधियों" पर काम करने के लिए 109 मिलियन डॉलर दिए, जो अनिवार्य रूप से नमूना वापसी मिशन है।

तो अब, लगभग 50 वर्षों की योजना के बाद, मंगल पर एक गंभीर नमूना वापसी मिशन काम में है।

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