মঙ্গলে বসবাস: আবাস, অক্সিজেন ও ঘাঁটির জীবন

এখনও তৈরি হয়নি এমন এক ঘাঁটি

মঙ্গলে বসবাসের ঘাঁটি এখনও তৈরি হয়নি। এই প্রদর্শনীতে আসল মাপের ছোট ঘাঁটি ঘুরে দেখা যায়, দাঁড়ানো মানুষের চোখের উচ্চতা 1.6 m থেকে। ভবিষ্যতের ছবিতে সাধারণত গম্বুজ, রোভার ও লাল আকাশ থাকে, কিন্তু কোনটি কত বড়, কত দূরে বা মাঝখানে হাঁটতে কেমন লাগবে, তা বোঝা যায় না।

প্রথমেই জরুরি কথা: ঘাঁটিটি বাস্তব নয়। মঙ্গলে মানুষ নামেনি, NASA-ও আবাসের চূড়ান্ত নকশা বাছেনি। প্রকাশ করেছে গবেষণা। Mars Design Reference Architecture 5.0 (2009)-এ প্রায় 500 দিন ভূপৃষ্ঠে থাকার অভিযান, দলের আগে মাল নামানো, মঙ্গলের বাতাস থেকে অক্সিজেন ও দূরে যাওয়ার চাপযুক্ত রোভারের কথা আছে। NASA-র 2023 সালের Mars Surface Habitat ধারণায় বড় চাপযুক্ত রোভারে থাকার বিকল্প হিসেবে আলাদা বাসস্থান ও খোলা গাড়ি বিবেচিত হয়েছে। মডেলের মূল অংশ সেখান থেকে নেওয়া। মাপ, বিন্যাস ও রং মডেলের জন্য বাছা।

পর্দার সংখ্যাগুলি আলাদা বিষয়। অভিকর্ষ, বায়ুচাপ, তাপমাত্রা, দিনের দৈর্ঘ্য, দিগন্তের দূরত্ব ও রেডিওবার্তার দেরি NASA-র তথ্য থেকে নেওয়া। নিচে প্রতিটির হিসাব আছে।

বায়ুরোধী কক্ষের পেছনে পায়ার ওপর আবাস কেন

মডেলের গোল আবাস 8 m চওড়া, ছয় পায়ায় দাঁড়ানো, মেঝে মাটি থেকে 1.3 m ওপরে। NASA-র 2009 সালের পরিকল্পনায় আবাস নামানোর পদ্ধতি অনুযায়ী উঁচু মেঝে: মাটিতে জোড়া নয়, নিজের অবতরণযানের ওপর তৈরি অবস্থায় আসে। উঁচু হলে মঙ্গলের সূক্ষ্ম ধুলোও মেঝের গায়ে কম জমে; এই ধুলো হাওয়ায় উড়ে মাটিতে বসা জিনিসে স্তূপ হয়।

দক্ষিণ দিকে ছোট নলাকার অংশই বায়ুরোধী কক্ষ। দল ঢুকে ভেতরের দরজা বন্ধ করে, বাতাস আবাসে পাম্প করে ফেরায়, তারপর বাইরের দরজা খোলে। তা না করলে প্রতিবার বেরোনোর সময় কক্ষভর্তি বাতাস মহাশূন্যে হারাবে। যেখানে শ্বাসের সব বাতাস বানাতে বা আনতে হয়, সেখানে এই সাশ্রয় জরুরি।

পূর্বে রাখা চাপযুক্ত রোভার অন্য পথ দেখায়। পেছনে দুটি স্যুটপোর্ট, বাইরে থেকে স্যুট লাগানোর বলয়। কেবিনের ভেতর থেকে স্যুটের পেছন দিয়ে ঢুকে সদস্য বেরিয়ে যান, ধুলোমাখা স্যুট বাইরে থাকে। কম বাতাস হারিয়ে একই সমস্যা মেটায় বলেই মডেলে এগুলি আছে।

কম সূর্যালোকে সৌরপ্যানেল

সূর্য থেকে মঙ্গলের গড় দূরত্ব পৃথিবীর প্রায় 1.52 গুণ। আলো দূরত্বের বর্গ অনুযায়ী ছড়ায়, তাই প্রতি বর্গমিটারে কম পড়ে। NASA-র তথ্যপত্রে মঙ্গলের গড় দূরত্বে 586.2 W/m², পৃথিবীতে 1,361 W/m²। অর্থাৎ 586.2 / 1,361 = 0.43, বা 43%।

মডেলে তিন সারিতে 15টি প্যানেল, দুপুরের সূর্যের দিকে কাত। কল্পিত স্থানটি বিষুবের 22° উত্তরে, তাই দুপুরের সূর্য দক্ষিণে। ধুলোও বাধা। কাচে বসে বিদ্যুৎ কমায়, যতক্ষণ হাওয়া বা মানুষ পরিষ্কার না করে। মঙ্গলের সৌরচালিত অবতরণযানগুলি এভাবে বছরের পর বছর শক্তি হারিয়েছে।

মডেলে সৌরবিদ্যুৎ আছে কারণ সহজে দেখা ও ঘুরে দেখা যায়। NASA-র 2009 সালের পরিকল্পনায় কিন্তু ভূপৃষ্ঠের মূল শক্তির জন্য পারমাণবিক বিভাজন পছন্দ ছিল। চুল্লি রাত ও ধুলোর ঝড়েও স্থির বিদ্যুৎ দেয়, আর অক্সিজেন বানাতে অনেক বিদ্যুৎ লাগে। বাস্তব ঘাঁটি যেকোনোটি বা দুটোই নিতে পারে।

Perseverance-এ MOXIE কী দেখিয়েছিল

NASA-র তথ্যপত্রে মঙ্গলের বাতাস আয়তনে 95.1% কার্বন ডাইঅক্সাইড, অক্সিজেন মাত্র 0.16%। শ্বাসের অযোগ্য হলেও কার্বন ডাইঅক্সাইডে অক্সিজেন আছে। CO₂ অণু ভাঙলে অক্সিজেন ও কার্বন মনোক্সাইড পাওয়া যায়।

NASA মঙ্গলেই MOXIE, Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, দিয়ে তা পরীক্ষা করে। Perseverance বহন করেছিল মাইক্রোওয়েভ ওভেনের মতো যন্ত্রটি। মঙ্গলের বাতাস টেনে চেপে তড়িৎরাসায়নিক উপায়ে প্রতি CO₂ থেকে একটি অক্সিজেন পরমাণু সরায়। 2021-এ নামা থেকে 7 আগস্ট 2023-এর শেষ পরীক্ষায় মোট 16 বার অক্সিজেন বানিয়েছে। NASA-র হিসাব:

• মোট 122 g অক্সিজেন, ছোট কুকুরের প্রায় 10 ঘণ্টার শ্বাসের সমান।
• সেরা হারে ঘণ্টায় 12 g, NASA-র প্রাথমিক লক্ষ্যের দ্বিগুণ।
• বিশুদ্ধতা অন্তত 98%।
• 16তম ও শেষ বারে 9.8 g অক্সিজেন।

MOXIE শুধু প্রদর্শনমূলক পরীক্ষা। NASA-র মতে পরের ধাপ পূর্ণমাপের ব্যবস্থা, যা অক্সিজেন তরল করে রাখতেও পারবে। অভিযানের পরিকল্পনায় অধিকাংশ অক্সিজেন দলকে মঙ্গল থেকে তোলার রকেটের প্রপেল্যান্ট। মডেলের কারখানা সেই বড় ব্যবস্থার প্রতীক। ভেতরের সোনালি বাক্স MOXIE-র স্মারক, পাশে সাদা দুই গোলক মজুতের ট্যাংক।

0.38 g-এ হাঁটা ও লাফ

NASA-র তথ্যপত্রে মঙ্গলের গড় ভূপৃষ্ঠীয় অভিকর্ষ 3.73 m/s², পৃথিবীতে 9.82 m/s²। তাই 3.73 / 9.82 = 0.38, ওজন পৃথিবীর 38%। ভর বদলায় না, তাই চলা শুরু বা থামাতে পৃথিবীর মতোই চেষ্টা লাগে।

লাফ বোতাম শুরুতে 2.0 m/s গতি দেয়, সামান্য লাফ। g অভিকর্ষে উঠলে উচ্চতা h = v² / 2g, বাতাসে সময় t = 2v / g:

• মঙ্গলে: h = 2.0² / (2 × 3.73) = 4 / 7.46 = 0.54 m, এবং t = 2 × 2.0 / 3.73 = 1.07 s।
• পৃথিবীতে: h = 4 / (2 × 9.82) = 0.20 m, এবং t = 4 / 9.82 = 0.41 s।

উচ্চতার অনুপাত 9.82 / 3.73 = 2.63 গুণ। নিয়ন্ত্রণে পৃথিবীর অভিকর্ষ চালিয়ে আবার লাফ দিন। বাঁ ওপরের তথ্যফলকে শেষ লাফের উচ্চতা ও সময় আসে; ফ্রেম চূড়া পেরিয়ে গেলেও মডেল শীর্ষ ঠিকভাবে মাপে। তবে বাস্তব স্যুট অনেক ভর যোগ করে, একই পা স্যুট-পরা মানুষকে কম গতিতে তুলবে। মডেল স্যুটের ভর বাদ দেয়।

পাতলা ঠান্ডা বাতাস ও সামান্য দীর্ঘ দিন

আবাসের পাশের আবহাওয়ার খুঁটি মঙ্গলযানের আবহাওয়া কেন্দ্রের প্রতিনিধি। তথ্য বাঁ ওপরের বাক্সে থাকে।

• চাপ। গড় ব্যাসার্ধে তথ্যপত্রের চাপ 6.36 mb (6.36 hPa), ঋতুতে 4.0 থেকে 8.7 mb। পৃথিবীর সমুদ্রপৃষ্ঠে 1,013 hPa, তাই মঙ্গলে তার প্রায় 0.6%। এই চাপে অরক্ষিত শরীরের তরল ফুটতে শুরু করবে, তাই স্যুট ও চাপযুক্ত ঘর অপরিহার্য।
• তাপমাত্রা। Viking 1-এর নামার স্থানে ভোরের আগে প্রায় −89 °C থেকে বিকেলে −31 °C ছিল। গ্রহের গড় তথ্যপত্রে প্রায় −59 °C। সময়ের স্লাইডারে মডেল Viking 1-এর দুই চরমের মধ্যে সরল দৈনিক রেখা অনুসরণ করে।
• দিনের দৈর্ঘ্য। মঙ্গলের সৌরদিন সল, 24.6597 ঘণ্টা, অর্থাৎ 24 h 39 min 35 s। দলগুলি সলকে 24টি "মঙ্গল ঘণ্টা" করে; প্রতিটি 24.6597 / 24 = 1.0275 পৃথিবীর ঘণ্টা, প্রায় 61.65 মিনিট। তথ্যফলকের ঘড়ি এই ঘণ্টা ব্যবহার করে।

সূর্যাস্তে আকাশ নীল হয় কেন

রোভারের দিনে তোলা ছবিতে আকাশ ক্যারামেল বা মরচের রং। সূর্যাস্তে সূর্যের চারপাশ নীল হয়। NASA-র Curiosity 15 এপ্রিল 2015-এ, তার 956তম সলে, Gale গহ্বর থেকে ছবি তোলে।

NASA-র ছবির বিবরণ (PIA19400) কারণ জানায়। বাতাসের সূক্ষ্ম ধুলো দীর্ঘ তরঙ্গের চেয়ে নীল আলোকে সহজে বায়ুমণ্ডল পেরোতে দেয়। তাই সূর্যালোকের নীল অংশ আকাশে সূর্যের কাছেই থাকে। হলুদ-লাল আলো সারা আকাশে ছড়ায়। দিনে ধুলোর মরচে রং ভরে থাকে; অস্তের সময় আলো অনেক বেশি বাতাস পেরোয় বলে সূর্যের পাশের নীল স্পষ্ট হয়।

মডেলের ছোট শেডার এই বিবরণ মেনে আকাশ আঁকে। অধিকাংশ গম্বুজ ধুলোর রং, দিগন্তে উজ্জ্বল। সূর্যের চারপাশে আভা জমে। সূর্য নামলে ফিকে হলুদ আভা নীল হয়, দূরের আকাশ বাদামি হয়ে অন্ধকার হয়। সময় প্রায় 17:50 করে পশ্চিমে তাকান।

দিগন্ত কত দূরে

মঙ্গল পৃথিবীর চেয়ে ছোট গোলক, তাই মাটি আগে বাঁক নিয়ে নেমে যায়। R ব্যাসার্ধের গোলকে h উচ্চতার চোখের দিগন্ত d = √(2Rh + h²)। NASA-র আয়তনভিত্তিক গড় ব্যাসার্ধ R = 3,389.5 km, চোখ h = 1.6 m হলে:

• d = √(2 × 33,89,500 × 1.6 + 1.6²) = √1,08,46,402.56 = 3,293 m, প্রায় 3.3 km।
• পৃথিবীতে (R = 6,371 km) একই চোখ প্রায় 4,515 m বা 4.5 km দেখে।
• চাঁদে (R = 1,737.4 km) প্রায় 2,358 m।

মডেলের ভূমি একটি জাল, সমতল থেকে x² / 2R নিচে নামে, তাই দিগন্ত সূত্রমতো। 1 থেকে 3 km দূরের নিচু মালভূমি তার ওপর ওঠে।

পৃথিবীর সঙ্গে দেরিতে কথা

রেডিও আলোর গতিতে চলে, 2,99,792.458 km/s। NASA-র তথ্যপত্রে পৃথিবী-মঙ্গল দূরত্ব 5.46 থেকে 40.14 কোটি km। আলোর গতি দিয়ে ভাগ করলে একমুখী দেরি:

• সবচেয়ে কাছে: 5,46,00,000 / 2,99,792.458 = 182 s, বা 3.0 মিনিট।
• গড় প্রতিযোগে (7.834 কোটি km): 261 s, বা 4.4 মিনিট।
• সবচেয়ে দূরে: 40,14,00,000 / 2,99,792.458 = 1,339 s, বা 22.3 মিনিট।

দূরের প্রান্তে প্রশ্ন ও উত্তর মিলিয়ে প্রায় 45 মিনিট। সরাসরি আলাপ অসম্ভব, তাই দল নিজেই সমস্যা সামলাবে ও চিঠির মতো বার্তা দেবে। নিয়ন্ত্রণের পৃথিবী থেকে মঙ্গল স্লাইডার দূরত্ব বদলালে দেরি আবার হিসাব হয়। প্রায় প্রতি 780 দিনে (তথ্যপত্রের সিনোডিক কাল, প্রায় 26 মাস) সূর্য দুই গ্রহের মাঝে আসে, যাকে সৌর সংযোগ বলে। NASA তখন কয়েক সপ্তাহ নির্দেশ বন্ধ রাখে (নভেম্বর 2023-এ দুই সপ্তাহ), কারণ সূর্যের গরম আধানযুক্ত গ্যাস রেডিওসংকেত বিকৃত করতে পারে।

দশ এলাকা, এক হাঁটা

ঘাঁটি একই সমান সমতলে দশ এলাকায় ছড়ানো। শুরুতে পায়ার আবাস, বায়ুরোধী কক্ষ ও প্রথম সৌরক্ষেত্র। দক্ষিণে আবাসের ভেতরের কাটা দৃশ্য, স্যুটের ঘর ও গ্রিনহাউস। পশ্চিমে মাটির বাঁধের পেছনে ছোট চুল্লিসহ বিদ্যুতের মাঠ; পূর্বে অক্সিজেন কারখানা ও বরফের খনি, তারপর রোভারের গ্যারাজ। দক্ষিণ-পূর্বে অবতরণস্থল, উত্তরে দিকচিহ্ন ও পাথরের দর্শনস্থল, দক্ষিণ-পশ্চিমে লম্বা মহাকাশযানের মাঠ।

যেকোনো স্থানে যেতে এলাকা, নাম বা ধরনে সব 144 বস্তু খুঁজতে ক্ষেত্রসহায়িকা, বা ডান ওপরের ছোট মানচিত্র খুলুন। এক ক্লিকে মানচিত্র বড়, দ্বিতীয় ক্লিকে সেখানে যাওয়া। কাছে এলে প্রথমবার এলাকা তৈরি হয়, তাই না-যাওয়া স্থানের ভার পাতাকে নিতে হয় না।

ঘাঁটির এলাকাগুলি ধারণা। প্রতিটি বাস্তব NASA বা ESA গবেষণা, International Space Station-এর পরীক্ষা বা পৃথিবীর পরীক্ষাকেন্দ্র থেকে নেওয়া; কার্ডে সূত্র আছে। যানের মাঠ আলাদা: বাস্তব যন্ত্রের আসল মাপের মডেল, NASA ও CNSA-র নথির নামার তারিখ-স্থানসহ।

আবাসের ভেতর: হিউস্টনের 3D ছাপা ভবন

উঠোনের দক্ষিণের কাটা দৃশ্য হিউস্টনে Johnson Space Center-এর NASA CHAPEA আবাস Mars Dune Alpha-র আদলে। 1,700 বর্গফুট, প্রায় 158 m² একতলা ভবন সিমেন্টের মতো পদার্থে স্তর ছেপে বানানো। জুন 2023 থেকে জুলাই 2024 পর্যন্ত চারজন 378 দিন মঙ্গলে থাকার অনুকরণে কাটান: বার্তার দেরি, সীমিত রসদ ও বাইরে হাঁটার অভিনয়সহ।

NASA-র তালিকায় চার ব্যক্তিগত ঘর, কাজের টেবিল, চিকিৎসাকেন্দ্র, সাধারণ বসার স্থান, রান্নাঘর ও চাষের জায়গা। মডেল একই ধরনের স্থানে রেখেছে। দক্ষিণ দরজা দিয়ে ঢুকলে গোল টেবিলের সাধারণ ঘর। পশ্চিমে দলের ঘর, উত্তরে রান্নাঘর ও খাবারের গুদাম, পূর্বে ব্যায়াম ও গাছের তাক। ছাদ নেই, যাতে রোদ ঘরে পড়ে ও দেয়ালের ওপর দিয়ে দেখা যায়।

কিছু অংশের সংখ্যা মঙ্গলের জন্য জরুরি। কোণের ঝড়ের আশ্রয়ের দেয়ালে জল ও রসদ, কারণ Curiosity-র বিকিরণযন্ত্র ভূপৃষ্ঠে মহাজাগতিক রশ্মি থেকে দিনে গড় প্রায় 0.67 মিলিসিভার্ট মেপেছে। জল শোধক ও বাতাস শোধক স্টেশনে চালু ব্যবস্থার প্রতিনিধি; একজন দিনে প্রায় 1 kg কার্বন ডাইঅক্সাইড ছাড়েন, NASA-র জীবনরক্ষার ভিত্তি অনুযায়ী 0.82 kg অক্সিজেন নেন।

স্যুটের ঘর ও বাতাসের মূল্য

আবাসের বাতাস পৃথিবীর সমুদ্রপৃষ্ঠের কাছাকাছি, 1,013 hPa। বাইরে গড় 6.36 hPa। বায়ুরোধী কক্ষ প্রতিবার ভর্তি-খালি হলে পাম্প আগে ফেরত না পাঠালে সব বাতাস হারায়। স্যুটের ঘরের পাম্প কয়েক হেক্টোপাস্কাল পর্যন্ত নামিয়ে ফেরায়; শুধু শেষ পাতলা অংশ বাইরে যায়। তাই কক্ষ ছোট রাখা হয়।

স্যুটপোর্ট অন্য সমাধান। স্যুট বাইরের দেয়ালে ঝোলে, পেছনের দরজা বলয়ে সিল করা। ভেতর থেকে পেছন দিয়ে ঢুকে মানুষ বেরোন। কোনো কক্ষ খালি করতে হয় না, ধুলোমাখা স্যুটও ভেতরে আসে না। NASA-র চাপযুক্ত রোভারের গবেষণায় একই কারণে স্যুটপোর্ট।

বাতাসের মতো ধুলোও জরুরি। মঙ্গলের সূক্ষ্ম ধুলো কাপড়ে আটকায়; Phoenix মাটিতে প্রায় অর্ধ শতাংশ পারক্লোরেট লবণ পেয়েছিল। মানুষের ক্ষতিকর, তাই স্যুটের ঘরে ঝাড়ার স্থান, মাটির নমুনা আবাসের বন্ধ দস্তানা বাক্সে ধরা হয়।

নিয়ন্ত্রণে স্যুট পরা বন্ধ করে অরক্ষিত বাতাসের ফল দেখুন। 6 hPa-এ চাপ দেহের তাপমাত্রায় জল ফোটার সীমার অনেক নিচে; প্রায় 15 সেকেন্ডে জ্ঞান হারাবেন। সতর্কবার্তায় স্যুট ছাড়া মহাশূন্যে দাঁড়ানোর প্রদর্শনীর সংযোগ আছে।

লাল-নীল আলোয় খাবার ফলানো

গাছ প্রধানত লাল ও নীল আলো ব্যবহার করে। ক্লোরোফিল লালে প্রায় 630 থেকে 660 ন্যানোমিটার, নীলে প্রায় 450 nm জোরে শোষে, সবুজের অনেকটা ফেরায়। তাই স্টেশনের গাছের বাতি প্রধানত লাল-নীল LED, সামান্য সবুজে পাতার স্বাভাবিক চেহারা ও সমস্যা বোঝা সহজ হয়।

NASA-র Veggie-তে লাল রোমেইন লেটুস ফলিয়ে আগস্ট 2015-এ মহাকাশচারীরা খান, 2016-এ জিনিয়া ফোটে; পরে বড় Advanced Plant Habitat-এ মুলো ও 2021-এ মরিচ হয়। পৃথিবীতে German Aerospace Center 2018 থেকে 2023 আন্টার্কটিকায় Neumayer III কেন্দ্রের 400 m দূরে EDEN ISS চালায়। প্রথম মরসুমে 12.5 m²-তে 268 kg খাবার ফলায়, আলো প্রতি বর্গমিটারে প্রতি সেকেন্ডে 330 থেকে 600 মাইক্রোমোল, তাপমাত্রা 21 °C ও প্রায় 1,000 ppm কার্বন ডাইঅক্সাইডে।

মডেলে ছয় চাষের জায়গা: পাতার তাক, লেটুস, জিনিয়া, মরিচ, মুলো ও খাটো গম। দূরের মঙ্গলের মাটির পাত্রে লেখা, আগে পারক্লোরেট ধুতে হবে। এখানে মঙ্গলের সুবিধা: বাতাসের প্রায় সবই গাছের দরকারি কার্বন ডাইঅক্সাইড, গ্রিনহাউস বাইরে থেকে নিতে পারে।

ধুলোর ঝড়ে কত প্যানেল চাই

ঋতু, অক্ষাংশ ও বাতাসের ধুলো ধরে এক সমান প্যানেল পুরো সলে কত আলো পায় তথ্যফলক যোগ করে। ধাপগুলি সহজ:

1. বাতাসের ওপরে সূর্যালোক। মঙ্গলের সৌরদূরত্ব পৃথিবীর প্রায় 1.38 থেকে 1.67 গুণ। প্রবাহ 1,361 W/m²-কে সেই দূরত্বের বর্গ দিয়ে ভাগ, তাই প্রায় 715 থেকে 490 W/m²। ঋতুর স্লাইডারে মঙ্গল কক্ষপথে সরে; অনুসূর Ls 251°-এ।
2. সূর্যের উচ্চতা। সলের প্রতি মুহূর্তে স্থানের অক্ষাংশ (22° N) ও ঋতুর বিষুবলম্ব থেকে সূর্যের উচ্চতা মেলে, সমান প্যানেলের জন্য তার সাইন দিয়ে গুণ হয়।
3. ধুলো। সরাসরি রশ্মি e^(−τ/μ) গুণকে কমে; τ ধুলোর আলোকীয় গভীরতা, μ সূর্যের উচ্চতার সাইন। ধুলোয় ছড়ানো কিছু আলোও আসে, খুব ঘন ধুলোয় মডেলে তাও কমে। এই শেষ ধাপ মডেলের বাছা মান, যাতে ঘন ধুলো এক সলের আলো দশ গুণের বেশি কমায়।
4. প্যানেল। প্রতিটি 2.5 m × 1.5 m, অর্থাৎ 3.75 m², আলোর 25% বিদ্যুৎ করে (মডেলের মান)।

স্বচ্ছ বাতাসে (τ 0.5), Ls 0°-এ এক প্যানেল প্রতি সলে প্রায় 2.6 kWh পায়। ঘাঁটির সারাক্ষণ 5 kW, অর্থাৎ 5 × 24.66 = 123 kWh প্রতি সল, তাই প্রায় 48 প্যানেল চাই। τ 5-এ একই প্যানেল প্রায় 0.67 kWh, ঘাঁটির চাই প্রায় 184। জুন 2018-এর মতো ঝড়ে Opportunity-তে আনুমানিক τ 10.8 হলে 400-এর বেশি চাই। এটিই প্রথম কাজ, NASA-র বারবার বিভাজনশক্তিতে ফেরার কারণও।

সূর্য কাজে না এলে বিভাজনশক্তি

NASA-র Kilopower প্রকল্প KRUSTY, Kilopower Reactor Using Stirling Technology, ছোট চুল্লি নেভাডার Nevada National Security Site-এ নভেম্বর 2017 থেকে মার্চ 2018 পরীক্ষা করে। ইউরেনিয়াম-235 কেন্দ্র সোডিয়াম তাপনল গরম করে, তাপ Stirling ইঞ্জিনে গিয়ে বিদ্যুৎ হয়। পূর্ণ শক্তিতে 28 ঘণ্টা পরীক্ষাও ছিল। কাজ এখন NASA-র ভূপৃষ্ঠের বিভাজনশক্তি প্রকল্পে, চাঁদে 10 কিলোওয়াট শ্রেণির প্রদর্শনের লক্ষ্য।

চুল্লি রাত বা ধুলোয় থামে না। অসুবিধা ভর, বিকিরণ ও তাপ। মডেলের চুল্লি বিদ্যুতের মাঠের দূরদিকে মাটির বাঁধের পেছনে, ইঞ্জিনের অব্যবহৃত তাপ ছাড়ার পাখনাসহ। বাস্তবে আরও দূরে থাকবে; পরিকল্পনায় কয়েকশো মিটার থেকে এক কিলোমিটার।

Curiosity ও Perseverance অন্য ধরনের পারমাণবিক শক্তিতে চলে। পেছনের পাখনাওয়ালা সিলিন্ডার, বহুমিশন রেডিওআইসোটোপ তাপবিদ্যুৎ জেনারেটর, প্লুটোনিয়াম ডাইঅক্সাইডের ক্ষয়তাপ থেকে অভিযানের শুরুতে প্রায় 110 W দেয়, দিনরাত।

শ্বাসের অক্সিজেন ও রকেটের অক্সিজেন

MOXIE দেখিয়েছে মঙ্গলে বাতাস থেকে যন্ত্রে অক্সিজেন হয়। ঘাঁটির হিসাব শুরু করুন মানুষের শ্বাস দিয়ে। NASA-র জীবনরক্ষার ভিত্তিতে প্রতিজনের দিনে 0.82 kg লাগে। চারজনের এক সলে (24.66 ঘণ্টা) দরকার 4 × 0.82 × 24.66 / 24 = 3.37 kg।

সেরা হারে ঘণ্টায় 12 g দিলে এক MOXIE-মাপের যন্ত্রে সলে 12 × 24.66 = 296 g। 3.37 kg-কে 0.296 kg দিয়ে ভাগে 11.4, তাই বারোটি যন্ত্র চারজনের শ্বাস চালাবে। প্রদর্শনীর অক্সিজেনের কাজ এটিই।

শ্বাস ছোট অংশ। NASA-র পরিকল্পনায় অধিকাংশ অক্সিজেন দলকে কক্ষপথে ফেরানোর আরোহণযানে, কারণ রকেট প্রপেল্যান্টের ভরের অধিকাংশই অক্সিজেন। কিলোগ্রাম নয়, টন টন লাগে। তাই মডেলের কারখানা পুরো কন্টেনার, অবতরণস্থল থেকে রকেটে প্রপেল্যান্টের নল।

সমতলের নিচে বরফ

জল পানীয়, বিকিরণের ঢাল এবং অক্সিজেন ও রকেটের জ্বালানির কাঁচামাল। মঙ্গলে অনেক জল আছে, জমাট। NASA-র Mars Reconnaissance Orbiter-এর SHARAD রাডার Utopia Planitia-য় প্রায় Lake Superior-এর সমান জলের চাপা বরফ পায়। একই যানের HiRISE মধ্য অক্ষাংশের খাড়া ঢালে পাতলা ধুলোর নিচে প্রায় বিশুদ্ধ বরফ পায়, কোথাও মাত্র এক-দুই মিটার। NASA-র Subsurface Water Ice Mapping নানা যানের তথ্য মিলিয়ে ভূপৃষ্ঠের কাছে বরফের মানচিত্র করে।

মডেলের বরফের এলাকায় ড্রিল, জলের ট্যাংক, জল থেকে হাইড্রোজেন-অক্সিজেনের তড়িৎবিশ্লেষণ, কার্বন ডাইঅক্সাইড-হাইড্রোজেন থেকে মিথেন ও জলের Sabatier চুল্লি, ছোট খননযন্ত্র এবং খনিজে জলধরা মাটির জন্য চুল্লি আছে। খাড়া বরফের ঢালগুলির একটির মডেলও আছে।

রোভার, চাকা ও আসল সর্বোচ্চ গতি

মঙ্গলের সব রোভার ইচ্ছাকৃত ধীর। পৃথিবীতে পথ ঠিক হয়, যানের ক্যামেরা বিপদ দেখে, চাকা মূল্যবান। রোভারের গতি নিয়ন্ত্রণে ঘাঁটির গাড়ি সমান শক্ত জমিতে এই সর্বোচ্চ গতিগুলিতে চলে:

উঠোনে রোভারের পাশে দাঁড়িয়ে R বা চালান চাপুন। তারপর Curiosity-র গতিতে এক মিনিটে কত দূর যান দেখুন।

গ্যারাজে স্যুটপোর্টের মানববাহী রোভারের ধারণা, কাছে যাওয়ার খোলা রোভার ও দুটি চাকা। Curiosity-র অ্যালুমিনিয়াম চাকা 50 cm চওড়া, প্রায় 0.75 mm পাতলা আবরণ; 2013 থেকে ধারালো পাথরে ছিঁড়ে ফুটো হয়। এখন চালকেরা বাঁচিয়ে পথ ঠিক করেন। NASA Glenn-এর উত্তর আকৃতি-স্মৃতি সংকর তারের টায়ার, পাথরে বাঁকে ও আবার ফেরে।

অবতরণস্থল ও উড়ন্ত নুড়ি

আলগা মাটিতে নামা রকেট দ্রুত মাটি-পাথর ছোড়ে। চাঁদে Apollo 12 নেমেছিল Surveyor 3 থেকে 163 m দূরে; ফিরিয়ে আনা অংশে আঘাতের ক্ষত ছিল। NASA-র গ্যাসধারা-ভূপৃষ্ঠ আন্তঃক্রিয়া গবেষণা চাঁদ ও মঙ্গলে এটি দেখে। মডেলের উত্তর পাকা মঞ্চ, উড়ন্ত বস্তু ধরার মাটির বাঁধ ও দূরত্ব। আসল পরিকল্পনায় প্রায় এক কিলোমিটার দূরে মঞ্চ; হাঁটতে পারার জন্য মডেলে প্রায় 190 m।

মঞ্চের অবতরণযান সাধারণ, পায়ার ওপর শঙ্কু, নানা মানববাহী যানের গবেষণার প্রতিনিধি। কোনো সংস্থার নকশা নকল নয়। পাশে NASA-র গবেষণার ধরনের আরোহণযান, ভূপৃষ্ঠে স্থানীয় অক্সিজেনে ভরা হবে।

মঙ্গলে কাজ করা সব অবতরণযান ও রোভার

যানের মাঠে নামার পর তথ্য পাঠানো প্রতিটি মহাকাশযান আসল মাপে, ফলকসহ আছে:

Mars 3 প্রথম নরমভাবে নামলেও এক মিনিটের মধ্যে নীরব, তাই Viking 1-কে সাধারণত ভূপৃষ্ঠে প্রথম কাজ করা যান বলা হয়। প্রকাশিত মাপ অনুযায়ী Viking পায়াসহ প্রায় 3 m, Curiosity ও Perseverance লম্বায় 3 m, InSight দুই গোল সৌরপ্যানেলসহ প্রায় 6 m, Phoenix 5.5 m। খুঁটিনাটি সরলীকৃত; কার্ডে প্রতিটির আবিষ্কার আছে।

Ingenuity-র প্রথম উড়ান

Ingenuity-র ভর 1.8 kg, বিপরীতমুখী দুই রোটর 1.2 m চওড়া। 19 এপ্রিল 2021 অন্য গ্রহে প্রথম নিয়ন্ত্রিত ইঞ্জিনচালিত উড়ানে 3 m ওঠে, 39.1 সেকেন্ড ভাসে। কাজটিতে পরের ধাপগুলির প্রকৃত দূরত্ব মাটিতে: উড়ান 3 গিয়েছে 50 m ও ফিরেছে, উড়ান 4 গিয়েছে 133 m ও ফিরেছে, উড়ান 5 একদিকে 129 m গিয়ে Airfield B-তে নামে। হাঁটতে কয়েক মিনিট লাগে; পৃথিবীর 1% ঘনত্বের বাতাসে 1.8 kg যানের কাছে "133 m"-এর মানে বোঝার ভালো উপায়। জানুয়ারি 2024-এ রোটর নষ্ট হওয়ার আগে মোট 72 বার উড়েছে।

দর্শনস্থল থেকে যা দেখেন

উঠোনের উত্তরে দর্শনস্থলে রোভারের গবেষণার জমির নমুনা ও দিকচিহ্ন।

• Gale গহ্বর 154 km চওড়া, মাঝখানে প্রায় 5 km উঁচু স্তরীভূত Mount Sharp। Curiosity স্তর ধরে ওঠে। দর্শনস্থলের স্তরীভূত খণ্ড এই পাথরের প্রতিনিধি।
• Jezero গহ্বর, 45 km চওড়া, একদা নদীভরা হ্রদ ছিল, পাখার মতো বদ্বীপ রেখে গেছে। Perseverance সেখানে কাজ করে।
• ব্লুবেরি লৌহ অক্সাইড হেমাটাইটের ছোট ধূসর গোলক, Opportunity Meridiani Planum-এ ছড়ানো পেয়েছিল। পাথরে চুঁইয়ে যাওয়া জলে তৈরি। কাজ মেটাতে ওই জমিতে দাঁড়ান।
• ব্যাসল্ট বালির কালো বালিয়াড়ি বছরে সামান্য সরে। ওপরে ওঠা গরম বাতাসের ধুলোর ঘূর্ণি সমতলে ঘোরে; Spirit Gusev-এ অনেক তুলেছে।
• Olympus Mons প্রায় 600 km চওড়া ও 22 km উঁচু। মডেলে ঘাঁটি চূড়ার 330 km পশ্চিমে (কল্পিত স্থান); প্রান্তের খাড়া দেয়াল বাদে ঢালু আগ্নেয়গিরিকে সাধারণ শঙ্কু আঁকা। 330 km-এ মাটি d² / 2R = 330² / (2 × 3,389.5) = 16 km নামে, তাই চূড়া দিগন্তের প্রায় 1° ওপরে। কাছের ঢাল প্রায় 120 km দূরে, প্রায় 2° উঁচু দেখায় ও আড়াল করে। পূর্ব দিগন্তে লম্বা নিচু শৈলশিরা দেখেন, চূড়া নয়।

Phobos, Deimos ও সন্ধ্যাতারা

মঙ্গলের দুটি ছোট চাঁদ। Phobos, 27 × 22 × 18 km, মাটির মাত্র প্রায় 6,000 km ওপরে 7 ঘণ্টা 39 মিনিটে ঘোরে, মঙ্গলের আবর্তনের চেয়ে দ্রুত। তাই পশ্চিমে উঠে পূর্বে ডোবে, প্রায় চার ঘণ্টায় আকাশ পেরোয়, সলে দুবার। মাটি থেকে আমাদের চাঁদকে পৃথিবীতে যেমন দেখায় তার প্রায় এক-তৃতীয়াংশ প্রস্থ। প্রায় 12 km চওড়া ও অনেক দূরের Deimos উজ্জ্বল তারার মতো। সময়ের স্লাইডারে দুটিকে দেখুন।

মঙ্গল থেকে পৃথিবী অন্তর্গ্রহ, আমাদের কাছে শুক্রের মতো। সূর্য থেকে প্রায় 47°-এর বেশি সরে না, তাই নীল ভোর বা সন্ধ্যাতারা। পৃথিবী-মঙ্গল দূরত্বে মডেল বসায়: 17.2 কোটি km-এ সূর্য থেকে প্রায় 41°, সূর্যাস্তের পরে কয়েক ঘণ্টা দেখার মতো উঁচু। NASA JPL-এর আনুমানিক কক্ষপথের উপাদানে হিসাব করা প্রকৃত অবস্থান নিতে আজকের দূরত্ব চালান। 31 জানুয়ারি 2014-এ Curiosity Gale থেকে পৃথিবী ও চাঁদ তুলেছিল।

বাস্তব ঘাঁটি থেকে মডেলের পার্থক্য

• বিন্যাস ও সব মাপ মডেলের জন্য কল্পিত। NASA-র গবেষণা আছে, চূড়ান্ত নকশা নেই।
• হাঁটার জন্য অংশগুলি কাছে। আসল পরিকল্পনায় অবতরণস্থল ও চুল্লি আবাস থেকে কয়েকশো মিটার থেকে এক কিলোমিটার দূরে।
• কাটা আবাস CHAPEA-র NASA-র ঘরের তালিকা অনুসরণ করে, মেঝের নকশা নয়।
• অক্ষাংশ (22° N), Olympus Mons-এর 330 km পশ্চিমের স্থান ও আশপাশের জমি কল্পিত।
• সৌরবিদ্যুৎ প্যানেলের দক্ষতা 25% ও সরল ধুলোর মডেল ধরে; বাস্তবে কাত, তাপমাত্রা ও কাচের ধুলোও প্রভাব ফেলে।
• তাপমাত্রা Viking 1-এর চরম মানের মধ্যে মসৃণভাবে বদলায়; বাস্তবে ঋতু, স্থান ও ধুলো গুরুত্বপূর্ণ।
• যানগুলি আসল মাপের হলেও সরলীকৃত ও একসঙ্গে, বাস্তবগুলি গ্রহজুড়ে ছড়ানো।
• লাফে স্যুটের ভর ধরা হয় না।