मंगल ग्रह पर हवाओं का अध्ययन करना बहुत कठिन है। पृथ्वी पर, हम हवा को सीधे मापने के लिए आसानी से मौसम के गुब्बारे या उपग्रह उपकरणों का उपयोग कर सकते हैं। लेकिन मंगल ग्रह पर, ऐसे बहुत कम स्थान हैं जहां वैज्ञानिक उपकरण लगा सकते हैं – और मंगल पर हवा बेहद पतली है। इस वजह से मंगल ग्रह पर हवा का सही डेटा प्राप्त करना एक बड़ी चुनौती बन जाता है।
मंगल ग्रह पर रोवर और लैंडर हवा की गति को केवल वहीं माप सकते हैं जहां वे स्थित हैं – वे पूरे ग्रह पर हवाओं की जांच नहीं कर सकते हैं। Bgr.com की रिपोर्ट के अनुसार, मंगल को बेहतर ढंग से समझने के लिए, वैज्ञानिक मंगल की परिक्रमा करने वाले उपग्रहों से ली गई तस्वीरों का उपयोग करते हैं और हर जगह हवाएं कैसे चलती हैं, इसका अध्ययन करने के लिए उन्नत डेटा विश्लेषण का उपयोग करते हैं।
एक नई खोज में, डॉ. वैलेन्टिन बिकेल के नेतृत्व में बर्न विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने दो मंगल मिशनों पर विशेष कैमरों द्वारा ली गई 50,000 से अधिक उपग्रह छवियों का अध्ययन करने के लिए डीप-लर्निंग (एआई आधारित विधि) का उपयोग किया – CaSSIS (रंग और स्टीरियो सतह इमेजिंग सिस्टम) जो एक्सोमार्स ट्रेस गैस ऑर्बिटर पर एक कैमरा है, और एचआरएससी (उच्च रिज़ॉल्यूशन स्टीरियो कैमरा) जो मार्स एक्सप्रेस अंतरिक्ष यान पर एक कैमरा है। वैज्ञानिकों को हवा के पैटर्न को बेहतर ढंग से समझने में मदद करने के लिए ये कैमरे ऊपर से मंगल ग्रह की विस्तृत तस्वीरें लेते हैं।
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मशीन-लर्निंग प्रणाली मंगल ग्रह पर धूल के शैतानों को खोजने में सक्षम थी। ये धूल और हवा के घूमते हुए स्तंभ हैं जो सतह पर चलते हैं। वे वैज्ञानिकों की मदद करते हैं क्योंकि वे दिखाते हैं कि अदृश्य हवा वास्तव में कहाँ जा रही है। इन धूल शैतानों को खोजने के बाद, वैज्ञानिकों ने लगभग 300 सर्वश्रेष्ठ 3डी छवि सेटों का चयन किया और उनका विस्तार से अध्ययन किया। इनसे, वे ट्रैक कर सकते थे कि धूल के शैतान कैसे चले, उनकी गति को माप सकते हैं, और मंगल पर चलने वाली हवाओं की दिशा को समझ सकते हैं।
नतीजों ने वैज्ञानिकों को चौंका दिया। पहले के रोवर मापों से पता चला था कि मंगल पर हवाएँ आमतौर पर 48 किमी/घंटा से कम थीं और शायद ही कभी 96 किमी/घंटा तक जाती थीं। लेकिन उपग्रह डेटा के इस नए वैश्विक अध्ययन से, वैज्ञानिकों ने पाया कि सतह के पास धूल की शैतानियाँ लगभग 160 किमी/घंटा तक पहुँच सकती हैं। ये तेज़ हवा की गति मंगल ग्रह के कई हिस्सों में पाई गई – केवल कुछ स्थानों पर नहीं। इससे पता चलता है कि मंगल ग्रह पर ऐसी तेज़ हवाएँ वैज्ञानिकों द्वारा पहले की तुलना में अधिक आम हैं।
यह महत्वपूर्ण क्यों है? क्योंकि तेज़ हवाएँ सतह से अधिक धूल उठाती हैं – और यह धूल मंगल की जलवायु के एक बड़े हिस्से को नियंत्रित करती है। इसलिए, तेज़ हवाएँ मंगल के समग्र व्यवहार को बदल देती हैं। मंगल ग्रह पर धूल सूरज की रोशनी को अवशोषित करती है और वातावरण को गर्म करने में मदद करती है। यह तापमान, हवा की गति और यहां तक कि तूफान के निर्माण को भी प्रभावित करता है। इसके अलावा, उपग्रह चित्रों के साथ गहरे तंत्रिका नेटवर्क (उन्नत एआई) का उपयोग करके, वैज्ञानिकों ने अब पूरे ग्रह पर हवा के पैटर्न का अध्ययन और मानचित्रण करने का एक नया तरीका बनाया है।
मंगल ग्रह पर हवाओं को समझना केवल विज्ञान के हित के लिए नहीं है। यह भविष्य के लैंडर्स, रोवर्स और यहां तक कि मानव मिशनों के लिए बहुत उपयोगी है, क्योंकि हवा के व्यवहार को जानने से लैंडिंग को सुरक्षित बनाने और योजना को आसान बनाने में मदद मिलेगी। मंगल ग्रह पर हवा की स्थिति के बारे में अच्छी जानकारी मिशन योजनाकारों को सुरक्षित लैंडिंग योजना बनाने, मजबूत उपकरण डिजाइन करने और बेहतर सौर ऊर्जा प्रणालियों की योजना बनाने में मदद करती है जो धूल भरी परिस्थितियों में भी काम कर सकती हैं।
भविष्य में, वैज्ञानिकों को मानव मिशन की योजना बनाते समय मंगल ग्रह पर हवाओं और उड़ती धूल पर सावधानीपूर्वक विचार करना चाहिए, क्योंकि ये कारक सुरक्षा, उपकरण और बिजली प्रणालियों को प्रभावित कर सकते हैं। मंगल ग्रह पर हर चीज़ हवा और धूल जैसी सतह की स्थितियों से प्रभावित हो सकती है – जिसमें जीवित आवास, बिजली प्रणालियाँ, मंगल पर संसाधन निकालने वाली मशीनें और आवाजाही के लिए उपयोग किए जाने वाले वाहन शामिल हैं। मंगल की सतह पर मिशनों के लिए धूल एक बड़ी समस्या है। यह सौर पैनलों पर जम सकता है और बिजली कम कर सकता है, यह वैज्ञानिक उपकरणों को अवरुद्ध कर सकता है, और यह समय के साथ मशीनों में चलने वाले हिस्सों को भी नुकसान पहुंचा सकता है।
ऑपर्च्युनिटी रोवर को 2018 में मंगल ग्रह पर वैश्विक धूल भरी आंधी के दौरान इस समस्या का अनुभव हुआ। धूल के कारण कई दिनों तक सूरज की रोशनी अवरुद्ध रही और रोवर को पर्याप्त शक्ति नहीं मिल सकी, जिसके कारण मिशन रुक गया। यह जानकर कि तेज़ हवाएँ और धूल के शैतान कब और कहाँ बनते हैं, वैज्ञानिक धूल के खतरों की पहले से भविष्यवाणी कर सकते हैं और समस्याओं को कम करने के लिए सफाई के तरीकों या अन्य तरीकों की योजना बना सकते हैं।
लैंडिंग साइट चयन और हार्डवेयर डिज़ाइन उपग्रह डेटा का उपयोग करके बनाए गए पवन मानचित्रों से लाभान्वित हो सकते हैं। BGR.com की रिपोर्ट के अनुसार, धूल-शैतान ट्रैक और अनुमानित हवा की दिशा/गति की नई सूची, बर्न विश्वविद्यालय टीम द्वारा बनाई गई है, जो भविष्य के मिशन योजनाकारों को मंगल ग्रह पर संभावित लैंडिंग स्थानों पर हवा की स्थिति के बारे में डेटा-आधारित जानकारी देगी।
यह जानकारी इंजीनियरों को यह अनुमान लगाने में मदद करती है कि हवा लैंडिंग को कैसे प्रभावित करेगी, लैंडिंग क्षेत्र में धूल कैसे चलेगी, और सौर पैनलों या कैमरों पर कितनी बार धूल जम सकती है। अंत में, मशीन लर्निंग और डस्ट-डेविल ट्रैकिंग का उपयोग करके मंगल की हवाओं का अध्ययन करने का यह नया तरीका भविष्य में और अधिक डेटा बनाता रहेगा। इससे वैज्ञानिकों को बेहतर जलवायु मॉडल बनाने और मंगल ग्रह के लिए मिशन योजना उपकरणों को बेहतर बनाने में मदद मिलेगी।
अनुसंधान दल ने कहा कि धूल के शैतानों की अधिक केंद्रित छवियां लेने और 3डी इमेजिंग का उपयोग करने से, भविष्य में मंगल के पवन मानचित्र अधिक विस्तृत और स्पष्ट हो जाएंगे। जितना अधिक हम समझेंगे कि मंगल ग्रह पर हवाएँ कैसे व्यवहार करती हैं, उतना ही बेहतर हम सतह की स्थितियों का सटीक मॉडल बना सकते हैं। यह मिशन सुरक्षा, प्रदर्शन और लंबे समय तक चलने वाले उपकरणों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
(गिरीश लिंगन्ना एक पुरस्कार विजेता विज्ञान संचारक और रक्षा, एयरोस्पेस और भू-राजनीतिक विश्लेषक हैं। वह एडीडी इंजीनियरिंग कंपोनेंट्स इंडिया प्राइवेट लिमिटेड के प्रबंध निदेशक हैं, जो एडीडी इंजीनियरिंग जीएमबीएच, जर्मनी की सहायक कंपनी है।)