செவ்வாய்க் கிரகத்தில் ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தி
– ஏற்காடு இளங்கோ
செவ்வாய்க் கிரகத்தை இரவு வானில் எளிதாகக் கண்டுபிடிக்க முடியும். இது ஒரு சிவப்பான ஒளி புள்ளி போல் தெரியும். இது பூமியின் இரண்டாவது நெருங்கிய கிரகங்களில் ஒன்று. புதன் கிரகத்திற்கு அடுத்தபடியாக செவ்வாய்க் கிரகம் இடம் பெற்றுள்ளது. பூமியிலிருந்து சராசரியாக 228 மில்லியன் கிலோ மீட்டர் தூரத்தில் உள்ளது.
இக்கிரகத்தின் மேற்பரப்பு பாலைவனம் போல் காணப்படும். இது வறண்ட மண் மற்றும் பாறைகளைக் கொண்டுள்ளது. இதன் வெப்பநிலை 27 டிகிரி செல்சியஸ் முதல் மைனஸ் 153 டிகிரி செல்சியஸ் வரை உள்ளது. ஆகவே இங்கு சராசரி வெப்பநிலை என்பது மைனஸ் 63 டிகிரி செல்சியஸாக இருக்கிறது. இதன் காரணமாக அங்கு இரவில் கடுங்குளிர் நிலவுகிறது.
இது நிலாவிற்கு அடுத்தபடியாக மிகவும் ஆராயப்படும் கிரகமாகும். இதன் நிலப்பரப்பை ஆராய இந்த கிரகத்திற்கு தான் அதிக ரோவர் அனுப்பப்பட்டுள்ளது. பெர்சிவரன்ஸ் என்ற ரோவர் தற்போது செவ்வாய்க் கிரகத்தை ஆய்வுச் செய்து வருகிறது. எதிர்காலத்தில் செவ்வாய்க் கிரகத்திற்கு மனிதர்களை அனுப்பும் திட்டமும் உள்ளது.
பெர்சிவரன்ஸ்
பெர்சிவரன்ஸ் ரோவர் (Perseverance Rover) விண்கலம் 2020 ஆம் ஆண்டு ஜூலை 30 அன்று நாசாவால் ஏவப்பட்டது. இது 203 நாட்கள் பயணம் செய்து 2021 ஆம் ஆண்டு பிப்ரவரி 18 அன்று தரை இறங்கியது. இது தரை இறங்கிய இடம் செவ்வாய்க் கிரகத்தில் உள்ள ஜெஸெரோ பள்ளம் (Zezero crater) ஆகும். இது விண்கல் மோதலால் உருவான ஒரு பழமையான பள்ளமாகும்.
இந்த ரோவர் செவ்வாய்க் கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் இருந்து மாதிரிகளைச் சேகரிப்பதற்காக 43 குழாய்களைக் கொண்டுச் சென்றது. இதுவரை 24 பாறை, ரெகோலித் மாதிரிகள் (உடைந்த பாறைகள் மற்றும் தூசி) மேலும் ஒரு காற்று மாதிரியைச் சேகரித்துள்ளது. நவம்பர் 2024 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி இது 30 கிலோமீட்டர் தூரம் வரை ஓடியுள்ளது.
செவ்வாய்க் கிரகத்தில் முதன் முதலாக வண்டல் பாறையைக் கண்டுபிடித்தது. ரோவரில் 7 முதன்மை பேலோட் கருவிகள், 19 கேமராக்கள் மற்றும் 2 மைக்ரோஃபோன்களும் வைக்கப்பட்டுள்ளது. செவ்வாய்க் கிரகத்தில் ஆக்சிஜன் தயாரிப்பதற்காக MOXIE என்ற ஆய்வுக்கூடமும் இதில் இருந்தது.
வளிமண்டலம்
செவ்வாய்க் கிரகத்தின் வளிமண்டலம் மிக மெல்லியது. இதில் கார்பன்-டை-ஆக்சைடு 95.32 சதவீதம், நைட்ரஜன் 2.7 சதவீதம், ஆர்கான் 1.6 சதவீதம் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் 0.13 சதவீதம் உள்ளது. மேலும் மிக குறைந்தளவில் கார்பன் மோனாக்சைடு, நீர், மீத்தேன் மற்றும் பிற வாயுக்களின் தடயங்களையும், நிறைய தூசுகளையும் கொண்டுள்ளது. செவ்வாய்க் கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட புகைப்படங்களில் காற்றில் தொங்கும் தூசிகள் அதன் வானத்தில் பழுப்பு (Tan) நிறத்தில் உள்ளன.
செவ்வாய்க் கிரகத்தில் ஆக்ஸிஜன் உள்ளது. ஆனால் அது அதிகமாக இல்லை. செவ்வாய்க் கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் வெளியே சென்று சுவாசிக்க போதுமானதாக இல்லை. செவ்வாய்க் கிரகத்தில் உள்ள ஆக்ஸிஜனின் அடர்த்தி பூமியில் உள்ளதை விட சுமார் 10,000 இல் 1 என்ற அளவில் மட்டுமே உள்ளது. ஆனால் ஆக்ஸிஜனை விட சுமார் 500 மடங்கு கார்பன் டை ஆக்சைடு இருக்கிறது.
செவ்வாய்க் கிரகத்தில் நீர் உள்ளது. ஆனால் வளிமண்டலம் மிக மெல்லியதாக இருப்பதால் அது திரவ நிலையில் மேற்பரப்பில் நீண்ட காலம் நீடிக்க முடியாது. செவ்வாய்க் கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள வளிமண்டல அழுத்தம் 6.35 மில்லிப்பார் (mbar) ஆகும். இது பூமியை விட 100 மடங்கு குறைவாகும். இதனால் செவ்வாய்க் கிரகத்தில் உள்ள காற்றை மனிதனால் சுவாசிக்க முடியாது.
MOXIE
மார்ஸ் ஆக்ஸிஜன் இன்-சிட்டு பயன்பாட்டு பரிசோதனை (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilisation) என்பதன் ஆங்கில சுருக்கமே MOXIE என்பதாகும். செவ்வாய் வளிமண்டலத்தில் உள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடில் இருந்து ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்வது இதன் பணியாகும். செவ்வாய்க் கிரகத்தில் உள்ள இயற்கை வளத்தை பயன்படுத்தி, பரிசோதனை மூலம் ஆக்ஸிஜனை இது பிரித்தெடுத்தது. பூமி தவிர வேறு ஒரு கிரகத்தில் ஆக்ஸிஜனைப் பிரித்தெடுத்தது இதுவே முதல் முறையாகும்.
இது ஒரு மதிய உணவு பெட்டியின் அளவு கொண்டது. இது பெர்சிவரன்ஸ் ரோவரின் உள்ளே, முன் வலது பக்கம் பொருத்தப்பட்டிருந்தது. இது 24 சென்டிமீட்டர் நிளமும், 24 சென்டிமீட்டர் அகலமும், 31 சென்டிமீட்டர் உயரமும் கொண்டது. இதன் நிறை 17.1 கிலோகிராம் ஆகும். பூமியில் இதன் எடை 17.11 கிலோகிராம். ஆனால் செவ்வாய்க் கிரகத்தில் இதன் எடை 6.41 கிலோகிராம் ஆகும்.
ஆக்ஸிஜன் தயாரிப்பு
மெல்லிய கார்பன் டை ஆக்சைடு நிறைந்த செவ்வாய் வளிமண்டலத்தில் இருந்து முதலில் காற்றை எடுத்து தூசியை வடிகட்டுவதன் மூலம் ஆக்ஸிஜனை திறமையாக உற்பத்தி செய்தது. காற்று பின்னர் அழுத்தப்பட்டு 800 டிகிரி செல்சியசுக்கு வெப்பப்படுத்தப்பட்டு, திட ஆக்சைடு எலக்ட்ரோலைசர் அசெம்பிளி வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. அங்கு கார்பன் டை ஆக்சைடு மின் வேதியியல் ரீதியாக ஆக்சிஜன் அயனிகள் மற்றும் கார்பன் மோனாக்சைடு ஆக உடைக்கப்படுகிறது.
மெல்லிய வளிமண்டலத்தில் இருந்து செலுத்தப்படும் கார்பன் டை ஆக்சைடின் ஒவ்வொரு மூலக்கூறிலிருந்தும் ஒரு ஆக்ஸிஜன் அணுவை மின் வேதியியல் மூலம் பிரிக்கப்படுகிறது. பிறகு ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் ஒன்றிணைந்து ஆக்ஸிஜன் வாயு உருவாகிறது. இப்படி தயாரிக்கப்பட்ட ஆக்ஸிஜன் 98 சதவீதம் தூய்மையானது ஆகும்.
செவ்வாய் வளிமண்டலத்தின் அடர்த்தி ஆண்டு முழுவதும் 2 முறை மாறுபடும். மேலும் மேற்பரப்பின் வெப்பநிலையும் மாறுபடும். பூமியை போலவே நான்கு பருவ காலம் உள்ளது. மேலும் தூசி மற்றும் புயல் போன்ற சூழலும் நிலவுகின்றது. எனவே செவ்வாய்க் கிரகத்தில் எந்த நேரத்திலும், எந்தக் காலத்திலும் ஆக்சிஜனை உற்பத்தி செய்யும் திறன் MOXIE கொண்டதாக இருந்தது. இது MOXIE இன் சிறப்பான அம்சமாகும்.
பரிசோதனை
ஆக்சிஜன் உற்பத்தி செய்யும் பரிசோதனை முதன்முதலாக 2021 ஆம் ஆண்டு ஏப்ரல் 20 அன்று நடைபெற்றது. இந்த உபகரணம் ஒரு மணி நேரத்தில் 5.37 கிராம் ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்தது. இது செவ்வாய்க் கிரகத்தில் ஒரு விண்வெளி வீரர் சுமார் 10 நிமிடங்கள் சுவாசிக்க வேண்டும் என்பதற்கு சமமானதாகும்.
இந்த ஆக்சிஜன் தயாரிக்கும் கருவியானது மணிக்கு 10 கிராம் ஆக்ஸிஜனைப் பாதுகாப்பாக உருவாக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டு இருந்தது. இது பூமியில் உள்ள ஒரு சிறிய மரம் ஒரு மணி நேரத்தில் உற்பத்தி செய்யும் ஆக்ஸிஜன் அளவுக்குச் சமமானதாகும். இந்தக் கருவியின் மூலம் 10 முறை ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தி செய்ய முடியும். ஆனால் எதிர்பார்த்ததை விட 16 முறை ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்தது.
இந்தக் கருவி ஒரு மணி நேரத்தில் 12 கிராம் ஆக்சிஜனை உற்பத்தி செய்தது. நாசா எதிர்பார்த்ததை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாக தூய்மை அல்லது சிறந்த ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்தது. இது 16 ஆவது முறையாக 9.8 கிராம் ஆக்ஸிஜனை தயாரித்தது. இக்கருவி மொத்தம் 122 கிராம் ஆக்ஸிஜனை உருவாக்கியது. இது ஒரு சிறிய நாய் 10 மணி நேரத்திற்கு சுவாசிக்க போதுமானது.
செவ்வாய்க் கிரகத்தில் ஆக்சிஜன் தயாரிக்கும் பரிசோதனை 2023 ஆம் ஆண்டு ஆகஸ்ட் 7 அன்று நிறுத்தப்பட்டது. இந்தக் கருவி 2 ஆண்டுகளுக்கு மேல் செயல்பட்டது. நாசா அமைப்பு எதிர்பார்த்ததை விட இது சிறப்பாகப் பணிபுரிந்தது. செவ்வாய்க் கிரகத்தின் வளிமண்டலத்தில் இருந்து ஆக்சிஜனைப் பிரித்தெடுப்பது சாத்தியம் என்பதை நிரூபித்தது.
எதிர்காலத் திட்டம்
செவ்வாய்க் கிரகத்தில் ஆக்சிஜனை பிரித்தெடுப்பது என்பது ஒரு சிறந்த தொழில்நுட்பமாக கருதப்படுகிறது. இந்தத் தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் செவ்வாய்க் கிரகத்திற்கு செல்லும் விண்வெளி வீரர்களுக்கு எரிபொருள் மற்றும் சுவாசத்திற்கான ஆக்சிஜனை உருவாக்க முடியும். இதற்கு மிகப்பெரிய அளவிலான MOXIE ஐ செவ்வாய்க் கிரகத்திற்கு அனுப்ப வேண்டும்.
செவ்வாய்க் கிரகத்தில் சுமார் 200 மடங்கு பெரிய MOXIE அடிப்படையிலான கருவியை இறக்க முடியும் என நாசா கூறியுள்ளது. இதனுடன் 25 முதல் 30 கிலோவாட் உற்பத்தி செய்யும் திறன் கொண்ட ஒரு மின் உற்பத்தி நிலையத்தையும் எடுத்துச் செல்ல வேண்டும். இந்தக் கருவி ஒரு மணி நேரத்திற்கு 2 கிலோகிராம் ஆக்சிஜனை உற்பத்தி செய்யும்.
இந்த ஆக்ஸிஜன் மனிதன் உயிர் வாழ்வதற்கு ஆதாரமாக இருக்கும். இது செவ்வாய்க் கிரகத்தில் இருந்து ஏறும் வாகனத்திற்கு உந்து சக்தியை வழங்கும் ஆக்சிஜனேற்றம் (Oxidizer) ஆகும். 2030 ஆம் ஆண்டில் செவ்வாய்க் கிரகத்திற்கு மனிதர்களை அனுப்பும் திட்டம் நாசாவிடம் உள்ளது. அப்போது 4 விண்வெளி வீரர்கள் பயணம் செய்வார்கள்.
இந்த 4 விண்வெளி வீரர்களும் செவ்வாய்க் கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் ஆண்டு முழுவதும் உயிர் வாழ்வதற்கு ஒரு மெட்ரிக் டன் மட்டுமே பயன்படுத்தப்படும். ஆனால் பூமிக்கு திரும்பும் பணிக்காக செவ்வாய்க் கிரக்கத்தின் மேற்பரப்பில் இருந்து உந்துசக்திக்காக 25 மெட்ரிக் டன் ஆக்ஸிஜன் தேவைப்படுகிறது.
செவ்வாய்க் கிரகத்தில் ஆக்ஸிஜன் தயாரிக்கும் போது கார்பன் மோனாக்சைடு (CO) வெளிப்படுகிறது. இது ஒரு மாற்று எரிபொருளாகப் பயன்படுத்தலாம். அல்லது நீருடன் வினைபுரியச் செய்து மீத்தேன் தயாரிக்கலாம். இதுவும் எரிபொருளாகப் பயன்படும்.
ஆக்ஸிஜன் உருவாக்கும் அமைப்புடன் ஒரு சிறிய ஆக்ஸிஜன் தொட்டியை இணைத்து அதில் எரிபொருள் ஆக்சிஜனேற்றியை (Fuel-oxidiser) நிரப்பலாம். இது செவ்வாய்க் கிரகத்தில் சேகரித்த மாதிரிகளை எடுத்துக் கொண்டு பூமி திரும்பும் விண்கலத்திற்கு எரிபொருளாகும். மேலும் ஆக்ஸிஜனை ஹைட்ரஜனுடன் இணைப்பதன் மூலம் தண்ணீரை உற்பத்திச் செய்யலாம்.
கட்டுரையாளர் :
– ஏற்காடு இளங்கோ
Click to Join Telegram Group Link : https://t.me/+lyAFK8ZE0iczZjE1
இப்பதிவு குறித்த தங்கள் கருத்துக்களை அவசியம் கீழே உள்ள Comment Boxல் பதிவிட வேண்டுகிறோம்.
புக் டே இணையதளத்திற்கு தங்களது நூல் அறிமுகம், கட்டுரைகள் (அறிவியல், பொருளாதாரம், இலக்கியம்), கவிதைகள், சிறுகதை என அனைத்து படைப்புகளையும், எங்களது bookday24@gmail.com மெயில் அனுப்பிட வேண்டுகிறோம்.
