प्लैनेटरी साइंस इंस्टीट्यूट (PSI) के वैज्ञानिकों द्वारा किए गए दो अध्ययनों ने नए वैश्विक मानचित्र प्रस्तुत किए, जो मंगल की सतह के नीचे पानी की बर्फ के अस्तित्व की सबसे अधिक संभावना वाले क्षेत्रों को दर्शाते हैं। द प्लैनेटरी साइंस जर्नल में प्रकाशित ये कार्य इन अनुमानों की विश्वसनीयता के मूल्यांकन के लिए एक नई विधि भी प्रस्तावित करते हैं, जो ग्रह पर भविष्य के मानव मिशनों की योजना बनाने के लिए महत्वपूर्ण है।
ये अध्ययन मंगल सबसरफेस वाटर आइस मैपिंग (SWIM) परियोजना का हिस्सा हैं और उनका उद्देश्य उन क्षेत्रों की पहचान करना है जो अंतरिक्ष यात्रियों के लिए संसाधन प्रदान कर सकते हैं। बर्फ के संभावित स्थानों को इंगित करने के अलावा, वैज्ञानिक उन क्षेत्रों को भी चिह्नित करते हैं जिनके लिए मानव विस्तार के लिए विचार किए जाने से पहले अतिरिक्त डेटा की आवश्यकता है।
थर्मल मैप्स सतह के नीचे बर्फ का पता लगाने में मदद करते हैं
वर्तमान में, मंगल की सतह के अधिकांश हिस्सों पर पानी की बर्फ लंबे समय तक नहीं रह सकती है। ग्रह के अत्यंत विरल वातावरण के कारण, बर्फ उर्ध्वपातन (sublimation) से गुजरती है, जो सीधे ठोस अवस्था से गैसीय अवस्था में बदल जाती है।
पिछली मिशनों, जैसे फीनिक्स प्रोब ने, पहले ही उच्च अक्षांशों के क्षेत्रों में सतह से केवल कुछ सेंटीमीटर की दूरी पर दबी हुई बर्फ का पता लगाया है। मध्यम अक्षांशों के करीब के क्षेत्रों में - जिन्हें भविष्य के मानव संचालन के लिए अधिक उपयुक्त माना जाता है - अंतरिक्ष यात्रियों को इसे खोजने के लिए शायद गहराई तक खुदाई करनी पड़े।
अध्ययन के प्रमुखों में से एक, हैनना सिजेमोर के अनुसार, भूमिगत से निकाली गई बर्फ को हाइड्रजीन में परिवर्तित किया जा सकता है - एक ईंधन जिसका उपयोग पृथ्वी पर वापसी उड़ान के लिए किया जा सकता है। यह अवधारणा स्थानीय संसाधनों के उपयोग (ISRU) नामक रणनीति का हिस्सा है, जो मानव मिशन के द्रव्यमान और लागत को कम कर सकती है।
मानचित्र बनाने के लिए टीम ने नासा के मंगल ग्लोबल सर्वेयर मिशन के थर्मल एमिशन स्पेक्ट्रोमीटर (TES) और मंगल रीकॉग्निशन ऑर्बिटर पर स्थापित मंगल क्लाइमेट साउंडर (MCS) से डेटा का उपयोग किया। इन दोनों उपकरणों ने ग्रह के थर्मल मानचित्र बनाए, जिससे यह देखा जा सका कि दिन और रात के बीच और मंगल के मौसमों के दौरान सतह और वायुमंडल प्रकाश परिवर्तन पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं। गर्म होने और ठंडा होने की दरों में अंतर शोधकर्ताओं को यह अनुमान लगाने में मदद करता है कि सतह के ठीक नीचे, लगभग एक मीटर की गहराई पर कौन सी सामग्री मौजूद है।
मॉडल की तुलना विश्वसनीयता बढ़ाती है
सिजेमोर के नए अध्ययन ने SWIM परियोजना के मानचित्रों की तुलना विभिन्न पद्धतियों का उपयोग करके समान डेटा के साथ विकसित दो अन्य मानचित्रों से की। शोधकर्ता बताते हैं कि कक्षीय रूप से किए गए थर्मल माप के आधार पर बर्फ की गहराई का आकलन एक जटिल प्रक्रिया है। उपकरणों, संख्यात्मक मॉडल और यहां तक कि मंगल की वायुमंडलीय स्थितियों, जैसे धूल की मात्रा के बीच अंतर परिणामों को विकृत कर सकते हैं।
इसलिए, विभिन्न डेटा सेटों, परिकल्पनाओं और मॉडलों का उपयोग करके प्राप्त मानचित्रों को संयोजित करने से इस बात पर विश्वास बढ़ाने में मदद मिलती है कि बर्फ वास्तव में कहाँ स्थित है - खासकर जमी हुई और गैर-जमी हुई क्षेत्रों के बीच संक्रमणकालीन क्षेत्रों में। कुल मिलाकर, मानचित्रों ने अच्छी सहमति दिखाई। जिन स्थानों पर असहमति हुई, उन्हें भविष्य के रोबोटिक मिशनों के लिए उम्मीदवारों के रूप में पहचाना गया, जो संभावित मानव विस्तार से पहले नया डेटा एकत्र कर सकते हैं।
सांख्यिकी बर्फ के पता लगने की संभावना को मापती है
सैमुअल कर्विले द्वारा नेतृत्व किए गए दूसरे लेख में, भूमिगत बर्फ के मानचित्रों को औपचारिक विश्वास स्तर निर्दिष्ट करने के लिए संभाव्यता और सांख्यिकी पर आधारित दृष्टिकोण पेश किया गया है। शोधकर्ता के अनुसार, जबकि पिछले दृष्टिकोण केवल कक्षीय डेटा की बर्फ की उपस्थिति के साथ संगतता का मूल्यांकन करते थे, नई विधि प्रत्येक बिंदु पर इसके वास्तविक अस्तित्व की संभावना की स्पष्ट रूप से गणना करती है।
सिजेमोर बताती हैं कि यह पद्धति गुणात्मक मूल्यांकन को मात्रात्मक मूल्यांकन में बदलने की अनुमति देती है। केवल यह बताने के बजाय कि एक तकनीक ने बर्फ का पता लगाया और दूसरी ने नहीं, अब यह दावा करना संभव है, उदाहरण के लिए, कि मंगल के एक विशिष्ट बिंदु पर बर्फ मिलने की 64% संभावना है।
नई तकनीक माप में अंतराल भर सकती है
शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले डेटा केवल मंगल की सतह के पहले मीटर की जांच करते हैं। दूसरी ओर, मौजूदा रडार प्रौद्योगिकियां केवल पांच मीटर से अधिक की गहराई पर बर्फ का मानचित्रण कर सकती हैं। यह 1 और 5 मीटर के बीच एक मध्यवर्ती सीमा को प्रत्यक्ष माप के बिना छोड़ देता है। लेखकों का मानना है कि उच्च आवृत्ति वाला रडार, जो इस अंतराल में बर्फ का पता लगा सकता है, SWIM परियोजना द्वारा बनाए गए मानचित्रों की विश्वसनीयता को काफी बढ़ा देगा।
दोनों अध्ययन द प्लैनेटरी साइंस जर्नल के एक विशेष अंक में शामिल किए गए हैं, जो 'मंगल का मानव विस्तार: संसाधन और वैज्ञानिक लक्ष्य' विषय को समर्पित है, जिसमें ग्रह पर भविष्य के मानव मिशनों के लिए संसाधनों और वैज्ञानिक लक्ष्यों की पहचान करने पर केंद्रित कार्य संकलित किए गए हैं।


