अमेरिका, चीन, रूस और भारत जैसे देशों के रूप में चंद्रमा पर दीर्घकालिक स्टेशनों के लिए योजनाएं विकसित करते हैं, चंद्रमा पर उपलब्ध पानी ही है एक महत्वपूर्ण संसाधन के रूप में उभर रहा है। अंतरिक्ष यात्रियों की पीने और स्वच्छता की जरूरतों को पूरा करने के अलावा, वैज्ञानिक भी प्राकृतिक उपग्रह से लॉन्च किए गए रॉकेटों के लिए ईंधन के रूप में चंद्रमा के पानी का उपयोग करने पर काम कर रहे हैं।

एक नए अध्ययन में, अहमदाबाद में फिजिकल रिसर्च लेबोरेटरी (पीआरएल) के शोधकर्ताओं ने पाया है कि चंद्रमा का क्षेत्र जहां पानी की बर्फ को आसानी से एक्सेस किया जा सकता है, वह अपेक्षा से अधिक है।

उनके अध्ययन का उद्देश्य चंद्रमा के थर्मल वातावरण और बर्फ वितरण की अधिक विस्तृत समझ प्रदान करना है, जो भविष्य की अन्वेषण और निवास रणनीतियों के लिए आधार तैयार करना है।

विक्रम से आंकड़ा

यह समझने के लिए कि चंद्रमा पर कितना पानी हो सकता है, सतह पर तापमान को जानना है।

वैज्ञानिकों को भी इस विवरण की आवश्यकता होती है यदि अंतरिक्ष यात्री चंद्रमा के प्राकृतिक वातावरण का सामना करने के लिए हैं: चंद्रमा-दिन तीव्रता से गर्म होते हैं जबकि रातें ठंड से ठंड होती हैं, इसमें एक वातावरण का अभाव होता है, और यह पृथ्वी की तुलना में सूर्य से घातक सौर प्रवाह से अधिक खतरा होता है।

नया अध्ययन इस मोर्चे पर एक महत्वपूर्ण अग्रिम है। यह भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (ISRO) मिशन चंद्रयाण -3 द्वारा की गई जमीनी स्तर की टिप्पणियों पर आधारित है, जिसका विक्रम लैंडर अगस्त 2023 में चंद्रमा पर छू गया था।

पीआरएल वैज्ञानिक के। ड्रग प्रसाद के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने चंद्रमा की सतह पर और 10 सेमी तक की गहराई पर तापमान भिन्नता की अंतर्दृष्टि को उजागर किया है।

निष्कर्षों को एक में प्रकाशित किया गया था 6 मार्च पेपर जर्नल में संचार पृथ्वी और पर्यावरण।

आरटीडी सेंसर का उपयोग

चंद्र की सतह थर्मोफिजिकल प्रयोग (चैस्ट) का उपयोग करते हुए विक्रम लैंडर पर, शोधकर्ताओं ने एक संचालित किया बगल में (सीधे साइट पर) 69.373 ° दक्षिण और 32.319 ° पूर्व में शीर्ष 10 सेमी चंद्र रेजोलिथ के तापमान को मापने के लिए प्रयोग करें। यह स्थान शिव शक्ति बिंदु है, जहां विक्रम उतरा। यह चंद्रमा के दक्षिण ध्रुव क्षेत्र में स्थित है।

यह छवि कोलाज विक्रम लैंडर पर स्थित चैस्ट इंस्ट्रूमेंट का स्थान दिखाता है। लैंडर को प्रागियन रोवर ने फोटो खिंचवाई। | फोटो क्रेडिट: इसरो

चैस्ट इंस्ट्रूमेंट एक थर्मल जांच से सुसज्जित है, जिसे लैंडर ने तैनात किया और चंद्र मिट्टी में प्रवेश किया। प्रसाद के अनुसार, 10 “कस्टम-डिज़ाइन किए गए प्लैटिनम प्रतिरोध तापमान डिटेक्टर (आरटीडी) सेंसर को माप की पूरी श्रृंखला में बहुत अधिक सटीकता के साथ” शुद्ध जांच पर लगाया जाता है। आरटीडी एक प्रकार का तापमान सेंसर है जो विद्युत प्रतिरोध में परिवर्तन का पता लगाकर तापमान को मापता है।

टीम ने आरटीडी सिग्नल प्राप्त करने और उन्हें डिजिटल डेटा में बदलने के लिए चैस्ट का इस्तेमाल किया।

टीम ने 24 अगस्त से 2 सितंबर, 2023 तक लगभग 10 पृथ्वी दिनों के लिए चैस्ट से तापमान डेटा एकत्र किया, जो कि चंद्र दिन के लगभग आठ घंटे है। डायर्नल चंद्र तापमान मान, यानी दिन और रात के बीच की सीमा, एक स्थापित का उपयोग करके प्राप्त की गई थी 3 डी थर्मोफिजिकल मॉडल PRL द्वारा विकसित, प्रसाद ने कहा।

जमीनी सत्य

टीम ने साइट पर शिखर की सतह का तापमान 82 and सी। प्रसाद ने कहा, “ बगल में तापमान प्रोफ़ाइल अपने आप में आश्चर्यजनक थी ”क्योंकि यह नासा के चंद्र टोही ऑर्बिटर (LRO) पर डिविनर इंस्ट्रूमेंट द्वारा अनुमानित लोगों की तुलना में अधिक तापमान दर्ज करता था।

रात में तापमान को लगभग -181 of C तक बहुत अधिक गिरा दिया गया था। “यह जानना रोमांचक था कि उच्च अक्षांश स्थानों पर वास्तविक सतह का तापमान उच्च और निम्न दोनों चरम सीमाओं पर जा सकता है,” प्रसाद ने कहा।

उच्च अक्षांश क्षेत्र भूमध्य रेखा से दूर स्थित हैं।

उन्होंने कहा कि दिन और रात के बीच देखे गए एक बड़े तापमान अंतर का मतलब है कि चंद्र सतह अद्वितीय थर्मोफिजिकल गुणों को परेशान कर सकती है।

महत्वपूर्ण परिवर्तन

टीम ने स्थान के सूरज-सामना ढलान के लिए उच्च-से-अपेक्षित दिन के तापमान को जिम्मेदार ठहराया। लेकिन यह अभी भी अन्य दिशाओं में ढलान वाले बिंदुओं पर तापमान की जांच करने के लिए पर्याप्त है।

सूरज के लिए उनके उच्च जोखिम के कारण, पानी को सूरज-सामना करने वाली ढलानों में पाए जाने की संभावना नहीं है।

अलग -अलग अभिविन्यासों के साथ विभिन्न स्थानों पर चंद्र तापमान की जांच करने के लिए, टीम ने शुद्ध माप के आधार पर एक मॉडल का निर्माण किया। उन्होंने पाया कि चैस्ट इंस्ट्रूमेंट की स्थिति से एक मीटर की दूरी पर एक फ्लैट साइट पर सतह का तापमान 58.85º C. था। यह मान ऑर्बिटर-आधारित रिमोट-सेंसिंग टिप्पणियों से सहमत था।

कि शिव शक्ति बिंदु पर तापमान 82 and C था और बस एक मीटर दूर 58º C पर डूबा हुआ चंद्र सतह का तापमान मीटर तराजू पर काफी भिन्न होता है। टीम द्वारा आगे की जांच से पता चला कि बड़े ढलान जो सूर्य से दूर सामना करते थे और 14 ° से अधिक का झुकाव कम तापमान बनाए रख सकता है, जिससे सतह के नीचे पलायन और स्थिर करने के लिए पानी की बर्फ के लिए उपयुक्त स्थिति पैदा हो सकती है।

दूसरे शब्दों में, चूंकि पानी की बर्फ उथले उपसतह के भीतर कुछ उच्च अक्षांशों पर भी मौजूद हो सकती है, साथ ही साथ टीम के निष्कर्षों से संकेत मिलता है कि संसाधन को चंद्रमा पर अधिक स्थानों से एक्सेस किया जा सकता है।

अपनी तरह का पहला

अध्ययन पहले प्रस्तुत करता है बगल में चंद्रमा पर एक उच्च अक्षांश क्षेत्र में तापमान के माप, प्रसाद के अनुसार, ध्रुवीय क्षेत्रों के करीब सतह और निकट-सतह तापमान पर सटीक डेटा की पेशकश करते हैं।

वैज्ञानिकों ने पहले सोचा था कि पानी की बर्फ केवल चंद्रमा के ध्रुवों पर स्थिर मात्रा में मौजूद थी। अध्ययन से पता चला है कि कुछ उच्च अक्षांश स्थान उथले गहराई पर जमा होने के लिए पानी की बर्फ के लिए ध्रुवों के पास एक समान वातावरण प्रदान कर सकते हैं।

“यह एक दिलचस्प खोज बन जाती है क्योंकि उच्च अक्षांश क्षेत्रों की खोज चंद्र पोल की तुलना में कम तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण है, जो भविष्य के लिए एक महत्वपूर्ण पहलू है बगल में चंद्रमा पर अन्वेषण और मानवीय गतिविधियाँ, ”प्रसाद ने कहा।

शुद्ध माप से प्राप्त तापमान प्रोफाइल के आधार पर, टीम वर्तमान में चंद्र सतह के थर्मोफिजिकल गुणों का अध्ययन कर रही है, जिसमें यह शामिल है कि यह चंद्र तापमान को कैसे प्रभावित करता है। इसके माध्यम से, प्रसाद ने कहा, वे “चंद्रमा पर अन्य अलग-अलग प्रतिनिधि स्थानों के लिए पानी-बर्फ के प्रवास और स्थिरता को मॉडल कर सकते हैं”।

यह चंद्रमा के थर्मोफिज़िक्स और इसके निकट-सतह और उप-सतह जल-बर्फ वितरण की व्यापक समझ पैदा कर सकता है।

श्रीजया करांथा एक स्वतंत्र विज्ञान लेखक और एक सामग्री लेखक और अनुसंधान विशेषज्ञ हैं ब्रह्मांड के रहस्य।