मंगल ग्रह के लगभग 320 रेडी की दूरी पर स्थित लैग्रेंज बिंदु L1 पर मार्टियन चुंबकीय ढाल की अवधारणा। चित्रण: NASA / J.Green

एलोन मस्क (स्पेसएक्स के निदेशक) ने अपने ट्विटर पर स्थानीय विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र जनरेटर के साथ मंगल पर उपनिवेशवादियों की रक्षा करने का सुझाव दिया । उन्होंने एक आलोचनात्मक टिप्पणी के जवाब में यह वाक्यांश फेंका कि मैग्नेटोस्फीयर के बिना ग्रह पर लोगों के साथ एक समझौता विकसित करना असंभव है। एलोन मस्क ने तब जनरेटर के बारे में कहा।

इस तरह के समाधान की तकनीकी व्यवहार्यता के बारे में तुरंत एक चर्चा हुई।

किसी ने याद किया कि पहले एक समान विचार नासा के विशेषज्ञों द्वारा प्रस्तावित किया गया था, लेकिन केवल पूरे मंगल की रक्षा के लिए। चुंबकीय क्षेत्र जनरेटर की अवधारणा पर ग्रह विज्ञान विजन 2050 कार्यशाला सम्मेलन में चर्चा की गई थी, जिसे फरवरी-मार्च 2017 में नासा के ग्रह विज्ञान प्रभाग द्वारा आयोजित किया गया था।

चुंबकीय ढाल

अवधारणा में लग्रेंज बिंदु L1 पर एक चुंबकीय कवच की स्थापना शामिल है जो सौर वायु और ब्रह्मांडीय विकिरण से मंगल ग्रह के वातावरण की रक्षा करता है।



वैज्ञानिक सहमति के अनुसार, मंगल के पास एक बार एक चुंबकीय क्षेत्र था जो वातावरण की रक्षा करता था। लगभग 4.2 बिलियन साल पहले, चुंबकीय क्षेत्र अचानक गायब हो गया, जिससे मार्टियन वातावरण का धीमा प्रकीर्णन हुआ। अगले 500 मिलियन वर्षों में, मंगल ग्रह गर्म और आर्द्र वातावरण से एक ठंडे और निर्जन स्थान में बदल गया है, जो आज हमें ज्ञात है।

इस सिद्धांत को नासा से मार्स एक्सप्रेस जैसे मार्स एक्सप्रेस और मार्स एटमॉस्फियर और वाष्पशील एवल्यूटियोएन मिशन (एमएवीएन) द्वारा ऑर्बिटल वाहनों का समर्थन प्राप्त है, जो क्रमशः 2004 और 2014 के बाद से मार्टियन वातावरण का अध्ययन कर रहे हैं। उन्होंने सबूत इकट्ठा किए कि सौर हवा मंगल ग्रह के वातावरण के नुकसान के लिए दोषी थी - और उस गति को मापा गया जिसके साथ वातावरण अभी भी खो गया है। अब मंगल के वायुमंडल का घनत्व पृथ्वी का लगभग 1% है, और ज्वालामुखीय गतिविधि से आयनों का नुकसान आंशिक रूप से होता है।

यह स्पष्ट है कि वायुमंडल के बिना, मंगल एक ठंडा और शुष्क ग्रह बना रहेगा, और वहां एक सामान्य जीवन विकसित करना मुश्किल होगा। इसके अलावा, 2030 के दशक में भेजे जाने वाले पहले उपनिवेशवादियों को गंभीर खतरों का सामना करना पड़ेगा। सबसे पहले, यह विकिरण जोखिम है और ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में घुटन का खतरा है।

वैज्ञानिक कार्यों के अग्रणी लेखक, नासा के ग्रह विज्ञान विभाग के निदेशक जिम ग्रीन ने सहयोगियों के साथ सम्मेलन में एक महत्वाकांक्षी विचार प्रस्तुत किया। वास्तव में, वे लैग्रेंज बिंदु L1 पर चुंबकीय द्विध्रुवीय ढाल की स्थिति का प्रस्ताव देते हैं। यह एक कृत्रिम मैग्नेटोस्फीयर बनाएगा जो पूरे ग्रह को कवर करेगा, इसे सौर हवा और ब्रह्मांडीय विकिरण से बचाएगा।

ग्रीन और सहकर्मी मानते हैं कि यह विचार थोड़ा "विचित्र" लगता है, लेकिन इसकी पुष्टि लघु मैग्नेटोस्फेयर (अंतरिक्ष यान और उनके चालक दल की सुरक्षा के लिए) के हालिया अध्ययन से होती है। लेखकों का मानना ​​है कि भविष्य में यह एक "inflatable संरचना" का निर्माण करना संभव है जो सौर हवा के खिलाफ एक सक्रिय ढाल के रूप में 1 या 2 टेस्ला (10,000 से 20,000 गॉस) के स्तर पर एक चुंबकीय द्विध्रुवीय को प्रेरित करेगा। तुलना के लिए, पृथ्वी पर अस्पतालों में आधुनिक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग सिस्टम 1.5–3 टेस्ला के एक चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित करते हैं, अर्थात्, ऐसी ढाल कल्पना नहीं है।

इस चुंबकीय कवच का स्थान दो क्षेत्रों के लिए परिरक्षण प्रदान करेगा, जहां मंगल ग्रह का वायुमंडल खो गया है: उत्तरी ध्रुव के ऊपर और विषुवतीय क्षेत्र में मौसमी नुकसान के साथ ऑक्सीजन आयनों में 0.1 किग्रा / सेकंड तक। समन्वित सामुदायिक मॉडलिंग केंद्र (CCMC) में सिमुलेशन की एक श्रृंखला ने पुष्टि की है कि यह विचार व्यवहार्य है।

ढाल का प्रभाव

इस तरह की ढाल वातावरण को अपने औसत तापमान में लगभग 4 ° C की वृद्धि के साथ संचित करने की अनुमति देती है। यह उत्तरी ध्रुवीय आइस कैप में कार्बन डाइऑक्साइड बर्फ को पिघलाने के लिए पर्याप्त है। परिणाम ग्रीनहाउस प्रभाव होगा, जो वातावरण को और गर्म करेगा और ध्रुवीय कैप्स में पानी की बर्फ के पिघलने की ओर ले जाएगा। सहकर्मियों के साथ ग्रीन की गणना के अनुसार, ऑपरेशन का परिणाम मंगल के महासागरों के 1/7 की बहाली होगा - जो इसे अरबों साल पहले कवर करते थे।

आश्चर्यजनक रूप से, एक चुंबकीय कवच का प्रभाव मंगल ग्रह के पूर्ण भू-भाग के प्रभाव से मेल खाता है।


टेराफॉर्मिंग के बाद मंगल। चित्र: इट्टिज़ / विकिमीडिया कॉमन्स

2040 के बाद ऐसा परिवर्तन आपको खुली हवा में पौधे उगाने, सतह पर अधिक उपकरण लगाने, ऑक्सीजन का उत्पादन करने में आसान बनाने आदि की अनुमति देगा। भविष्य में, यह मंगल के पूर्ण उपनिवेश के लिए रास्ता खोलता है। वैज्ञानिक अब नए सिमुलेशन पर काम कर रहे हैं ताकि यह अनुमान लगाया जा सके कि अनुमानित परिवर्तनों में कितना समय लगेगा। यह इस तरह के चुंबकीय कवच की लागत की गणना करने के लिए भी समझ में आता है।

शायद यह विचार ठीक है कि एलोन मस्क के मन में था जब उन्होंने स्थानीय विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र जनरेटर की बात की थी। या उनका मतलब एक पोर्टेबल चुंबकीय क्षेत्र जनरेटर है जो केवल स्थानीय कॉलोनी की रक्षा के लिए मंगल की सतह पर या कक्षा में सीधे स्थापित किया जाता है? विचार समान है, केवल कम महत्वाकांक्षी है।

लैग्रेंज बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र जनरेटर के अलावा, वैज्ञानिकों ने एक और विचार व्यक्त किया (देखें 2008 के वैज्ञानिक कार्य ): सुपरकंडक्टिंग केबल के साथ ग्रह को घेरने के लिए। नीचे दिया गया चित्रण पृथ्वी के लिए इस तरह की परियोजना का एक चित्र दिखाता है।



तरल नाइट्रोजन कूलिंग के साथ 15 मिलियन टन वजन वाले 40,000 किमी लंबे केबलों में से सबसे लंबा 7.1 टेस्ला चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगा।

हालाँकि, यह परियोजना और भी असामान्य और कठिन है।

साकार

वास्तव में, सौर हवा से बचाने के लिए, एक बहुत ही कमजोर चुंबकीय क्षेत्र पर्याप्त है, जैसा कि पृथ्वी पर (सतह पर 2565 μT, एक रेफ्रिजरेटर से कम परिमाण का एक क्रम)।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, 1-2 टेस्ला को मार्टियन शील्ड के क्षेत्र में प्रेरित करना इतनी बड़ी समस्या नहीं है। लेकिन सवाल उठता है: चुंबकीय ढाल के लिए किस ऊर्जा स्रोत का उपयोग करना है? शायद लैग्रेंज बिंदु पर परमाणु जनरेटर के साथ कई उपग्रहों को रखने के लिए? फिर, जब एमआरआई सिस्टम के साथ तुलना की जाती है, तो सुपरकंडक्टिंग चुंबक के साथ एक उच्च-क्षेत्र एमआरआई की बिजली खपत 35 किलोवाट तक होती है। संभवतः, शंटिंग इंजन के लिए अधिक ईंधन की आवश्यकता होती है, ताकि ढाल वाला स्टेशन बिंदु L1 पर अपनी सटीक स्थिति बनाए रखे।

एक स्थानीय जनरेटर को कम प्रेरण और कम बिजली की खपत की आवश्यकता होगी, इसलिए एलोन मास्क का प्रस्ताव काफी संभव है।