நிலவில் மனிதர்களுக்கு ஆக்ஸிஜனை உருவாக்குவது எப்படி?- வேகமெடுக்கும் ஆராய்ச்சி

நிலவில் மனிதர்களுக்கு ஆக்ஸிஜனை உருவாக்குவது எப்படி?- வேகமெடுக்கும் ஆராய்ச்சி

ஒரு ராட்சச கோளத்தின் உள்ளே பொறியாளர்கள தங்களது உபகரணங்களை உன்னிப்பாக கவனித்துக்கொண்டிருந்தனர். அவர்கள் முன்னே வண்ணமயமான வயர்களால் சூழப்பட்ட பளபளப்பான உலோக கருவி ஒன்று இருந்தது. இந்தக் கருவி எதிர்காலத்தில் நிலவில் ஆக்ஸிஜன் தயாரிக்க உதவும் என நம்புகிறார்கள்.

அந்த கோளத்தை விட்டு அவர்கள் வெளியேறியவுடனே பரிசோதனை தொடங்கியது. பெட்டி போன்ற அந்த கருவியினுள் -நிலவின் மண்ணில் காணப்படுவதற்கு இணையான துகள்கள் மற்றும் கூரான கற்களால் ஆன ரெகோலித் ரசாயன கலவை சிறிய அளவில் செலுத்தப்படுகிறது.

விரைவில் அந்த கலவை உருகி அரை நீர்ம வடிவெடுத்துவிட்டது. அதில் ஒரு அடுக்கு 1650 செல்சியஸ் வெப்பத்திற்கு மேல் சூடுபடுத்தப்படுகிறது. அதனுடன் சில எதிர்விளைவு மூலக்கூறுகள் சேர்க்கப்பட்டவுடன், ஆக்ஸிஜன் அடங்கிய குமிழிகள் எழத் தொடங்குகின்றன.

“பூமியில் பரிசோதிக்கக் கூடிய எல்லாவற்றையும் சோதனை செய்து பார்த்துவிட்டோம்,நிலவுக்கு செல்வது அடுத்த கட்டம்”என்கிறார் சியாரா ஸ்பேஸ் என்ற தனியார் நிறுவனத்தில் திட்ட மேலாளராக இருக்கும் பிராண்ட் வைட்.

சியாரா ஸ்பேஸ் நிறுவனத்தின் பரிசோதனை நாசாவின் ஜான்சன் விண்வெளி மையத்தில் 2024 கோடையில் நடைபெற்றது.

எதிர்காலத்தில் நிலவின் தளத்தில் ஆராய்ச்சி செய்ய செல்லும் விண்வெளி வீரர்களுக்கு ஆக்ஸிஜன் வழங்கக்கூடிய அமைப்புகளை உருவாக்கும் ஆராய்ச்சியில் அவர்கள் ஈடுபட்டுள்ளனர்

விண்வெளி வீரர்கள் சுவாசிக்க மட்டுமல்ல, செவ்வாய் உள்ளிட்ட தொலைதூர கோள்களுக்கு நிலவிலிருந்து விண்கலங்கள் செலுத்தப்பட்டால், அப்பணிக்கான ராக்கெட் எரிபொருள் தயாரிக்கவும் ஆக்ஸிஜன் தேவைப்படும்.

நிலவில் வசிப்போருக்கு உலோகமும் தேவைப்படலாம். அவற்றை அவர்கள் நிலவின் மேற்பரப்பில் காணப்படும் பொருள்களிலிருந்து பிரித்தெடுக்கலாம்.

இதுபோன்ற வளங்களை திறம்பட பிரித்தெடுக்கும் ஆற்றல் மிக்க உலைகளை உருவாக்கமுடிவதை பொறுத்தே இவையெல்லாம் அமையும்.

“இது விண்வெளி திட்ட செலவுகளில் பல பில்லியன் டாலர்களை சேமிக்கக் கூடும்,” என்கிறார் வைட். இதற்கு மாற்றாக பூமியிலிருந்து ஏராளமான ஆக்ஸிஜன் மற்றும் உதிரி பாகங்களை நிலவுக்கு கொண்டு செல்வது கடினமானதாகவும் அதிக பொருட்செலவுள்ளதாகவும் இருக்கும் எனவும் விளக்குகிறார்.

நிலவில் இது சாத்தியமா?

நல்வாய்ப்பாக, நிலவின் ரெகொலித்தில் உலோக ஆக்ஸைடுகள் நிறைந்துள்ளன. பூமியில் உலோக ஆக்ஸைடுகளில் இருந்து ஆக்ஸிஜனை பிரித்தெடுப்பது குறித்து நல்ல புரிதல் இருந்தாலும், அதை நிலவில் செய்வது மிகவும் கடினம். அதற்கு சூழலும் ஒரு முக்கிய காரணம்.

ரெகோலித்தின் அதீத கரடுமுரடான அமைப்பை சமாளித்து நீண்ட காலம் செயல்படும் வகையில் கருவியை மேம்படுத்தவேண்டியிருப்பதாக அந்த நிறுவனம் சொல்கிறது. ” ரெகோலித் எல்லா பக்கமும் நுழைந்து அனைத்து வகையான கருவிகளையும் தேய்மானம் அடையச் செய்துவிடுகிறது,” என்கிறார் வைட்.

பூமியின் ஈர்ப்புவிசையில் ஆறில் ஒரு பங்கு மட்டுமே உள்ள நிலவின் ஈர்ப்புவிசை தொடர்பான ஆய்வுகள், பூமியிலோ, பூமியை சுற்றிய நீள்வட்டப் பாதையிலோ கூட பரிசோதித்து பார்க்கமுடியாத ஒன்று.

சியாரா ஸ்பேஸ் தனது கருவியை உண்மையான ரெகோலித்தை பயன்படுத்தி குறைந்த ஈர்ப்புவிசை சூழலில் பரிசோதிப்பது 2028 வரை சாத்தியமாகாமல் போகலாம்.

நிலவின் ஈர்ப்பு விசையே பிரச்னையாகக் கூடும்

நிலவின் ஈர்ப்பு விசைக்கென பிரத்யேகமான வடிவமைக்கப்படாவிட்டால், ஆக்ஸிஜனை பிரித்தெடுக்கும் தொழில்நுட்பங்களுக்கு, நிலவின் ஈர்ப்பு விசையே ஒரு பெரிய பிரச்னையாகிவிடலாம் என்கிறார் ஜான் ஹாப்கின்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தை சேர்ந்த பால் பர்க்.

ஆக்ஸிஜனை பிரித்தெடுக்கும் ஒரு நடைமுறை, நிலவின் மென்மையான ஈர்ப்புவிசையால் எப்படி பாதிக்கப்படக்கூடும் என்பதை கணினி உருவகங்கள் மூலம் விளக்கி அவரும், அவரது சகாக்களும் கடந்த ஏப்ரலில் ஒரு கட்டுரையை வெளியிட்டனர்.

நிலவின் தாதுப்பொருட்களிலிருந்து, ஆக்ஸிஜனை பிரித்தெடுக்க, அவற்றை மின்சாரத்தால் பிளக்கும் ‘மோல்டென் ரெகோலித் எலெக்ட்ரோலிசிஸ்’ என்ற முறைதான் இங்கு ஆய்வுக்குட்படுத்தப்பட்டது.

இதுபோன்ற தொழில்நுட்பங்கள், உருகிய ரெகோலித்தின் உள்ளேயே இருக்கும் எலக்ட்ரோடுகளின் மேற்பரப்பில் குமிழிகளை உருவாக்குவதன் மூலம் செயல்படுகின்றன என்பதுதான் இதிலிருக்கும் சிக்கல். ” அதன் தன்மை தேன்போன்ற நிலையில் இருக்கும், மிகுந்த பிசுபிசுப்பாக இருக்கும்,” என்கிறார் பர்க்.

“அந்த குமிழிகள் அவ்வளவு விரைவாக எழப்போவதில்லை – உண்மையில் அவை எலக்ட்ரோடுகளிலிருந்து பிரிவதில் தாமதம் ஏற்படலாம்.”

இதற்கு தீர்வுகள் இருக்கவும் வாய்ப்புகள் உண்டு. ஆக்ஸிஜன் தயாரிக்கும் கருவியை அதிரச் செய்வதன் மூலம், குமிழிகளை பிரிய வைக்கமுடியலாம்.

மேலும், குமிழிகள் பிரிவதை கூடுதல் வழுவழுப்புள்ள எலக்ட்ரோடுகள் எளிதாக்கிவிட வாய்ப்புள்ளது. ஆராய்ச்சியாளர் ப்ரூக் மற்றும் அவரது சகாக்கள் இது போன்ற கருத்தாக்கங்கள் குறித்து ஆய்வு செய்து வருகின்றனர்.

சியாரா ஸ்பேஸ் நிறுவனத்தின் ‘கார்போதெர்மல்’ நடைமுறையோ, வேறுவிதமானது. அவர்களது நடைமுறையில் ஆக்ஸிஜன் அடங்கிய குமிழிகள் எலக்ட்ரோடுகளின் மேற்பரப்பில் உருவாகாமல் தன்னிச்சையாக ரெகோலித்தில் உருவாகின்றன. இதனால் அவை உள்ளேயே சிக்கிக்கொள்வதற்கான வாய்ப்பு குறைவு என்கிறார் வைட்.

எதிர்கால நிலவு பயணங்களுக்கு ஆக்ஸிஜனின் முக்கியத்துவத்தை வலியுறுத்தும் பர்க், ஒரு விண்வெளி வீரரின் உடற்தகுதி மற்றும் செயல்திறனை பொறுத்து அவருக்கு சுமார் இரண்டு முதல் மூன்று கிலோ ரெகோலித்தில் உள்ள அளவு ஆக்ஸிஜன் ஒவ்வொரு நாளும் தேவைப்படும் என கணிக்கிறார்.

ஆனால் நிலவில் அமையும் ஒரு மையத்தின் உயிர் காக்கும் அமைப்புகள் விண்வெளிவீரர்கள் சுவாசத்தின் மூலம் வெளியேற்றும் ஆக்ஸிஜனையும் மறுசுழற்சி செய்வதற்கு வாய்ப்பு அதிகம். அப்படி இருந்தால், நிலவு மையத்தில் உள்ள மனிதர்களை உயிரோடு வைத்திருக்க அதிக ரெகோலித்தை மாற்றவேண்டிய தேவை இருக்காது.

பெரிய அளவிலான விண்வெளி ஆய்வுகளை மேற்கொள்வதற்கான ராக்கெட் எரிபொருட்களுக்கு ஆக்சிஜன் வழங்கும் கருவிகளை உருவாக்குவதில்தான் ஆக்ஸிஜனை பிரித்தெடுக்கும் தொழில்நுட்பங்கள் உண்மையில் அதிகம் பயன்படக்கூடும் என்று கூறுகிறார் பர்க்.

நிலவில் உருவாக்குவதே நல்லது!

நிலவில் கூடுதலாக எவ்வளவு மூலாதரங்களை தயாரிக்க முடிந்தாலும் அவ்வளவு நல்லது என்பது வெளிப்படை.

சியாரா ஸ்பேஸ்ன் நடைமுறையில் சிறிது கார்பன் சேர்க்கவேண்டியிருக்கிறது. ஆனால் ஒவ்வொரு முறை ஆக்ஸிஜன் உருவக்கப்பட்டபின் கார்பனை மறுசுழற்சி செய்யமுடியும் என அந்த நிறுவனம் சொல்கிறது.

நிலவின் மண்ணில் இருந்து ஆக்ஸிஜன் மற்றும் உலோகங்களை பிரித்தெடுக்க பரிசோதனைமுறையில் மோல்டென் ரெகோலித் எலெக்ட்ரோலிஸிஸ் முறையை மாசசூசெட்ஸ் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் டெக்னாலஜியில் முனைவர் பட்ட ஆய்வு மாணவி பாலக் படேல் தனது சகாக்களுடன் இணைந்து உருவாக்கினார்.

“நிலவுக்கு பொருட்களை எடுத்துச்செல்லும் பயணங்களை குறைப்பது என்ற நோக்கத்தோடுதான் நாங்கள் இதைப் பார்க்கிறோம்,” என்கிறார் அவர்.

படேலும் அவரது சகாக்களும் தங்களது கருவியை வடிவமைத்த போது, குறைவான ஈர்ப்புவிசை, ஆக்ஸிஜன் குமிழிகள் எல்க்ட்ரோடுகளிலிருந்து பிரிவதை பாதிக்கக்கூடும் என பர்க் விவரித்திருந்த பிரச்னையை கவனத்தில் எடுத்துக்கொண்டனர்.

இதை சமாளிக்கும் வகையில் குமிழிகளை ஒலி அலைகளால் தாக்கி அவற்றை எலக்ட்ரோடுகளிலிருந்து பிரிக்கும் “சோனிக்கேட்டர்” என்ற கருவியை அவர்கள் பயன்படுத்தினர்.

எதிர்காலத்தில் நிலவில் பயன்படுத்தப்படும் வளங்களை பிரித்தெடுக்கும் இயந்திரங்கள், ரெகோலித்திலிருந்து இரும்பு, டைட்டேனியம் போன்றவற்றை எடுக்க வாய்ப்பிருப்பதாக படேல் சொல்கிறார்.

இந்த மூலப்பொருட்கள், முப்பரிமாண அச்சு முறையில் உதிரி பாகங்களை உருவாக்கவோ, அல்லது சேதமடைந்த பாகங்களுக்கு மாற்றை தயாரிக்கவோ நிலவில் உள்ள விண்வெளி வீரர்களுக்கு உதவக்கூடும்.

நிலவின் ரெகோலித்தின் பயன் அத்துடன் நின்றுவிடுவதில்லை. வேறு பரிசோதனைகளில் உருவாக்கம் செய்யப்பட்ட ரெகோலித்தை கடினமான கருமையான கண்ணாடி போன்ற பொருளாக உருக்கியிருப்பதாக படேல் சொல்கிறார்.

இந்தப் பொருளை வலுவான கட்டடக் கல்லாக உருவாக்கும் முறையை அவரும் அவரது சகாக்களும் கண்டறிந்துள்ளனர். இது நிலவில் கட்டடங்களை கட்ட பயன்படக் கூடும்.

– இது, பிபிசிக்காக கலெக்டிவ் நியூஸ்ரூம் வெளியீடு.