वासिङ्टन डिसी । केही वैज्ञानिकहरू ठुलो गोलाकार घेराभित्र आफ्नो उपकरणमा काम गर्न व्यस्त छन्। उनीहरूको अगाडि चाँदीको रङ्गको धातुको मेसिन छ जुन रङ्गिन तारहरूले बेरिएको छ। 

यो एउटा बाकस हो । एक दिन यो बाकसले चन्द्रमामा अक्सिजन उत्पादन गर्न सफल हुने वैज्ञानिकहरूले आशा गरेका छन् ।

टोलीले गोलाकार क्षेत्र छोडेपछि, प्रयोग सुरु हुन्छ । बाकस जस्तो मेसिनले चन्द्रमाको माटोजस्तै देखिने धुलो (रिगलिथ) लाई आफूतिर तान्न थाल्छ ।

वास्तवमा यो चीज धुलो र स–साना ढुङ्गाबाट बनेको छ र यसमा रासायनिक संरचना छ । हेर्दा यो ठ्याक्क चन्द्रमाको माटो जस्तै देखिन्छ।

चाँडै यो चीज तरल बन्छ । यसको एउटा तहलाई १६ हजार ५०० डिग्री सेल्सियसभन्दा बढी तापक्रममा तताइएको थियो। यसमा केही रियाक्टेन्ट थप्ने बित्तिकै, यसमा रहेको अक्सिजन बोक्ने अणुहरूमा फोकाहरू देखिन थाल्छन् ।

यसमा काम गर्ने निजी कम्पनी सिएरा स्पेसका कार्यक्रम प्रबन्धक ब्रान्ट ह्वाइट भन्छन्, ‘हामीले पृथ्वीमा उपलब्ध सबै कुराको परीक्षण गरेका छौँ । अब हाम्रो अर्को चरण चन्द्रमामा जाने हो ।’

सिएरा स्पेसको प्रयोग नासाको जोन्सन स्पेस सेन्टरमा सुरु भएको हो । यद्यपि, वैज्ञानिकहरू भविष्यमा चन्द्रमामा बस्ने अन्तरिक्ष यात्रीहरूलाई दिन सक्ने प्रविधि प्राप्त गर्नबाट अझै धेरै टाढा छन्।

• चन्द्रमामा अक्सिजन बनाउन कति सजिलो छ ?

अन्तरिक्ष यात्रीहरूलाई श्वास फेर्न अक्सिजन चाहिन्छ । अन्तरिक्ष यानका लागि पनि रकेटको इन्धन बनाउनु पर्नेछ । यी यानहरू चन्द्रमाबाट प्रक्षेपण गरी मंगल ग्रहसम्म पुग्न सक्छन् ।

चन्द्रमामा बस्ने मानिसहरूलाई पनि धातुहरू चाहिन्छ । तिनीहरूले त्यसलाई चन्द्र सतहमा छरिएका धुलोबाट पनि बनाउन सक्छन् । तर यो कुरा हामीले त्यस्ता स्रोतहरू हासिल गर्न सक्षम रियाक्टरहरू निर्माण गर्न सक्छौँ कि सक्दैनौँ भन्नेमा धेरै निर्भर गर्दछ।

विकल्पहरूको व्याख्या गर्दै, ह्वाइटले यसले मिसनको लागतलाई उल्लेखनीय रूपमा घटाउन सकिने बताउँछन् । मिसनको अरबौँ डलर बचत हुन सक्छ। पृथ्वीबाट चन्द्रमामा धेरै अक्सिजन र धातुहरू ढुवानी गर्नु धेरै गाह्रो र महँगो काम हो । 

संयोगवश, चन्द्रमामा फेला परेको धातुको क्रस्ट (रिगलिथ) मेटल अक्साइडले भरिएको छ। पृथ्वीमा मेटल अक्साइडबाट अक्सिजन निकाल्ने विज्ञान सजिलो छ र यसको बारेमा सबैलाई थाहा छ, तर चन्द्रमामा यो काम अझ गाह्रो हुनेछ, किनभने पृथ्वी र चन्द्रमाको वातावरण फरक छ।

गत वर्ष जुलाई र अगस्टमा सिएराको अन्तरिक्ष परीक्षण गरिएको विशाल गोलाकार चेम्बरले चन्द्रमा जस्तो वातावरण सिर्जना गरेको थियो । चेम्बरको सहयोगमा चन्द्रमाजस्तो तापक्रम र चाप सिर्जना गर्न सफल भएको हो ।

‘एउटा महत्त्वपूर्ण कुरा तपाईँले पृथ्वी वा तपाईँको ग्रहको चारैतर्फ मापन गर्न नसक्ने भनेको चन्द्रमाको गुरुत्वाकर्षण हो। चन्द्रमाको गुरुत्वाकर्षण पृथ्वीको गुरुत्वाकर्षणको छैटौँ भाग मात्र हुन्छ,’ ह्वाइटले भने।

सन् २०२८ वा त्यसपछि पनि सिएरा स्पेस चन्द्रमामा आफ्नो प्रणालीलाई कम गुरुत्वाकर्षण वातावरणमा वास्तविक यन्त्र प्रयोग गरेर परीक्षण गर्न सक्षम नहुन सक्छ। जोन हप्किन्स युनिभर्सिटीका पल बर्कका अनुसार इन्जिनियरहरूले नयाँ मोडेलको विकास नगरेसम्म चन्द्रमाको गुरुत्वाकर्षणले अक्सिजन प्राप्त गर्नका लागि मार्गमा केही प्राविधिक अवरोध खडा गर्न सक्छ।

• चन्द्रमामा गुरुत्वाकर्षणको कमी बाधा हुन सक्छ

अप्रिलमा, उनी र उनका केही सहकर्मीहरूले एउटा पेपर प्रकाशित गरे । यसले चन्द्रमाको तुलनात्मक रूपमा कम गुरुत्वाकर्षणले अक्सिजन उत्पादन गर्ने फरक प्रक्रियालाई कसरी बाधा पुर्‍याउन सक्छ भनेर कम्प्युटर सिमुलेशनको नतिजाहरूको विस्तृत विवरण दिएको थियो ।

अनुसन्धान गरिएको प्रक्रिया पग्लिएको क्रस्टको इलेक्ट्रोलाइसिस थियो । यसमा चन्द्रमामा पाइने अक्सिजन रहेको धातुहरू तोड्नु पनि समावेश थियो, ताकि त्यहाँबाट सिधै अक्सिजन निकाल्न सकियोस् ।

यस प्रकारको प्रविधिले पग्लिएको माटो (रिगलिथ) भित्र अक्सिजनको फोका सिर्जना गरेर काम गर्दछ। ‘तर समस्या भनेको यस्तो प्रविधिले पग्लिएको माटो (रिगलिथ) भित्र इलेक्ट्रोडको सतहमा अक्सिजन फोकाहरू सिर्जना गरेर काम गर्दछ,’ बर्क भन्छन्, ‘यो मह जस्तै गाढा र धेरै चिपचिप हुन्छ।’

‘ती फोका चाँडै उठ्दैनन् र ती इलेक्ट्रोडबाट अलग ढिलाइ हुन सक्छ,’ उनी भन्छन् । बर्कका अनुसार यसलाई समाधान गर्ने तरिकाहरू हुन सक्छन् । एउटा तरिका भनेको अक्सिजन उत्पादन गर्ने मेसिनमा कम्पन सिर्जना गर्नु हो जसले गर्दा फोकालाई सजिलैसँग हल्लाएर छुटाउन सकिन्छ ।

थप रूपमा, चिप्लो इलेक्ट्रोडहरूले अक्सिजनको फोकालाई सजिलो बनाउँदछ । डा. बर्क र उनका सहकर्मीहरू अहिले त्यस्ता विचारहरूमा काम गरिरहेका छन् ।

सिएरा स्पेसको प्रविधिलाई कार्बो थर्मल प्रोसेस भनिन्छ। ‘जब रिगलिथमा अक्सिजन युक्त फोकाहरू बन्छन्, तिनीहरूले इलेक्ट्रोडको सतहबाट स्वतन्त्र रूपमा काम गर्छन्,’ ह्वाइट भन्छन्। यसको मतलब तिनीहरू फस्ने सम्भावना कम छ।

चन्द्रमामा भविष्यका मिसनहरूको महत्त्वलाई जोड दिँदै डा. बर्क हरेक दिन एक अन्तरिक्ष यात्रीलाई रिगलिथमा रहेको लगभग दुई वा तीन किलोग्राम अक्सिजन चाहिने जिकिर गर्छन् । यो कुरा अन्तरिक्ष यात्रीको फिटनेस र गतिविधिको स्तरमा निर्भर हुनेछ।

यद्यपि, चन्द्रमामा आधारित जीवन समर्थन प्रणालीले अन्तरिक्ष यात्रीहरूले छोडेको श्वासलाई पुनः प्रयोग गर्न चाहन्छ । यदि यसो भयो भने, चन्द्रमामा बस्नेहरूका लागि धेरै रिगलिथ प्रशोधन गर्न आवश्यक पर्दैन।

‘अक्सिजन निकासी प्रविधिको वास्तविक प्रयोग रकेट इन्धनको लागि अक्सिडाइजर प्रदान गर्नु हो,’ उनी भन्छन्, ‘यसले भविष्यका महत्त्वाकाङ्क्षी अन्तरिक्ष परियोजनाहरूमा मद्दत गर्न सक्छ। यो स्पष्ट छ कि चन्द्रमामा जति धेरै स्रोतहरू उत्पादन गर्न सकिन्छ, त्यति राम्रो।’

सिएरा स्पेस सिस्टमले केही कार्बन थप्न आवश्यक हुनेछ। यद्यपि, कम्पनीले प्रत्येक अक्सिजन उत्पादन चक्र पछि यी मध्ये धेरैलाई पुनः प्रयोग गर्न सक्ने बताएको छ।

• नयाँ प्रयोगका कारण अपेक्षाहरू बढेका छन्

म्यासाचुसेट्स इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजीका पीएचडी विद्यार्थी पलक पटेलले आफ्ना सहकर्मीहरूसँग मिलेर चन्द्रमाको माटोबाट अक्सिजन र धातुहरू निकाल्न प्रयोगात्मक रूपमा रिगलिथ इलेक्ट्रोलाइसिस प्रणाली (मोल्टेन) बनाएका छन्।

‘हामी पुनः आपूर्ति मिसनको सङ्ख्या कम गर्न प्रयास गर्न सक्छौँ,’ उनी भन्छिन्। यो प्रणाली डिजाइन गर्दा, पटेल र उनका सहकर्मीहरूले डा. बर्कले औँल्याएका समस्याहरू हटाउन प्रयास गरेका थिए । उनले कम गुरुत्वाकर्षणले इलेक्ट्रोडमा बनेको अक्सिजनको फोकालाई अलग गर्न बाधा पुर्‍याउने बताएका थिए ।

यसलाई काट्न पलक र उनका सहकर्मीले ‘सोनिकेटर’ प्रयोग गरे । जसले फोकालाई हटाउनका लागि ध्वनी तरङ्गहरूबाट विस्फोट गर्छ।

पलकका अनुसार भविष्यमा चन्द्रमामा स्रोत निकाल्ने मेसिनले रिगलिथबाट फलाम, टाइटेनियम वा लिथियम प्राप्त गर्न सक्छ। यी चीजहरूले चन्द्रमामा बस्ने यात्रुहरूलाई त्यहाँ बेसका लागि थ्रीडी-प्रिन्टेड स्पेयर पार्ट्स बनाउन वा क्षतिग्रस्त अन्तरिक्ष यानका उपकरणहरू प्रतिस्थापन गर्न मद्दत गर्नेछ।

चन्द्रमामा फेला परेको रिगलिथको उपयोगिता यहाँ समाप्त हुँदैन। पटेलले विभिन्न प्रयोगमा सिमुलेटेड रिगलिथलाई कडा, कालो र गिलास जस्तो वस्तुमा परिणत गरेको बताए।

उनी र उनका सहकर्मीहरूले यो सामग्रीलाई कसरी बलियो, खोक्रो इट्टामा परिणत गर्ने भनेर काम गरे जुन चन्द्रमामा संरचनाहरू निर्माण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। ‘यो किन हुन सक्दैन र’ भनेर उनी पूर्ण आत्मविश्वासका साथ भन्छन्।

बीबीसी