અવકાશ સંશોધનમાં પ્રગતિની સાથે તાજેતરમાં અવકાશ સંસાધનોનો અસરકારક ઉપયોગ અને ચંદ્ર પર ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવાની શ્રેષ્ઠ રીતને શક્ય બનાવી શકે તેવી ટેક્નોલોજીઓ પર ઘણો સમય અને નાણાંનું રોકાણ કર્યું છે. શોધ પર વિશેષ ધ્યાન આપવામાં આવ્યું છે. ઑક્ટોબરમાં ઑસ્ટ્રેલિયન સ્પેસ એજન્સી અને નાસાએ આર્ટેમિસ પ્રોગ્રામ હેઠળ ચંદ્ર પર ઑસ્ટ્રેલિયન-નિર્મિત રોવર મોકલવા માટેના કરાર પર હસ્તાક્ષર કર્યા હતા, જેનો ઉદ્દેશ્ય ચંદ્રના ખડકોને એકત્રિત કરવાનો હતો જે આખરે ચંદ્ર પર શ્વાસ લેવા યોગ્ય ઓક્સિજન પ્રદાન કરી શકતા હતા. જોકે ચંદ્રનું પોતાનું વાતાવરણ હોવા છતાં તે ખૂબ જ પાતળું છે અને તે મોટે ભાગે હાઇડ્રોજન, નિયોન અને આર્ગોનથી બનેલું છે. તે વાયુ મિશ્રણનો પ્રકાર નથી કે જે મનુષ્યો જેવા ઓક્સિજન આધારિત સસ્તન પ્રાણીઓને ટકાવી શકે.
આ મુજબ વાસ્તવમાં ચંદ્ર પર પુષ્કળ ઓક્સિજન છે. તે માત્ર વાયુ સ્વરૂપમાં જ નથી. તેના બદલે તે ચંદ્ર અને રેગોલિથ નામની ઝીણી ધૂળને આવરી લેતા ખડકોના સ્તરમાં ફસાઈ જાય છે. જો આપણે આ સ્તરમાંથી ઓક્સિજન મેળવી શકીએ, તો શું તે ચંદ્ર પર માનવ જીવન ટકાવી રાખવા માટે પૂરતું હશે?
આપણી આસપાસની જમીનમાં ઘણા ખનિજોમાં ઓક્સિજન મળી આવે છે. અને ચંદ્ર મોટાભાગે તે જ ખડકોનો બનેલો છે જે તમને પૃથ્વી પર મળે છે (જોકે ઉલ્કામાંથી આવતી સામગ્રીની થોડી વધુ માત્રા સાથે). સિલિકા, એલ્યુમિનિયમ અને આયર્ન અને મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ જેવા ખનિજો ચંદ્ર પર વિપુલ પ્રમાણમાં છે. આ તમામ ખનિજો ઓક્સિજન ધરાવે છે, પરંતુ તે સ્વરૂપમાં નથી જે આપણા ફેફસાં સુધી પહોંચી શકે. આ ખનિજો ચંદ્ર પર હાર્ડ રોક, ધૂળ, કાંકરી અને સપાટીને ઢાંકતા પથ્થરો સહિત કેટલાક અલગ-અલગ સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આ સામગ્રી ચંદ્રની સપાટી પર ઉલ્કાપિંડ દ્વારા અસંખ્ય સહસ્ત્રાબ્દીઓથી ત્યાં એકઠી થઈ છે.
કેટલાક લોકો ચંદ્રના ઉપરના સ્તરને ‘માટી’ તરીકે ઓળખે છે, પરંતુ એક ભૂમિ વૈજ્ઞાનિક તરીકે હું આ શબ્દનો ઉપયોગ કરવામાં સંકોચ અનુભવું છું. માટી એ આપણે જાણીએ છીએ કે તે ખૂબ જ જાદુઈ વસ્તુ છે જે ફક્ત પૃથ્વી પર જ થાય છે. તે જમીનની મૂળભૂત સામગ્રી પર કામ કરતા જીવોની વિશાળ શ્રેણી દ્વારા લાખો વર્ષોમાં બનાવવામાં આવ્યું છે. પૃથ્વીની જમીન નોંધપાત્ર ભૌતિક, રાસાયણિક અને જૈવિક લાક્ષણિકતાઓથી સંપન્ન છે. દરમિયાન, ચંદ્રની સપાટી પરની સામગ્રી મૂળભૂત રીતે તેના મૂળ, અસ્પૃશ્ય સ્વરૂપમાં રેગોલિથ છે.
ચંદ્રની રેગોલિથ લગભગ 45% ઓક્સિજનથી બનેલી છે. પરંતુ તે ઓક્સિજન ઉપર જણાવેલ ખનિજોમાં ચુસ્તપણે બંધાયેલો છે. તે મજબૂત બંધનોને તોડવા માટે, આપણે શક્તિ લગાવવાની જરૂર છે. જો તમે વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ વિશે જાણો છો, તો તમે તેનાથી પરિચિત હશો. પૃથ્વી પર આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઉત્પાદનમાં થાય છે, જેમ કે એલ્યુમિનિયમના ઉત્પાદન માટે. એલ્યુમિનિયમને ઓક્સિજનથી અલગ કરવા માટે એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ (સામાન્ય રીતે એલ્યુમિના કહેવાય છે) ના પ્રવાહી સ્વરૂપમાંથી ઇલેક્ટ્રોડ્સમાંથી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પસાર થાય છે.
આ કિસ્સામાં ઓક્સિજન આડપેદાશ તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે. ચંદ્ર પર ઓક્સિજન મુખ્ય ઉત્પાદન હશે અને જમીનમાંથી કાઢવામાં આવેલા એલ્યુમિનિયમ (અથવા અન્ય ધાતુ) સંભવિત રીતે ઉપયોગી આડપેદાશ હશે. તે ખૂબ જ સીધી પ્રક્રિયા છે, પરંતુ એક ચેતવણી છે: તે ઘણી ઊર્જા માંગે છે. ટકાઉ હોવા માટે તેને સૌર ઊર્જા અથવા ચંદ્ર પર ઉપલબ્ધ અન્ય ઉર્જા સ્ત્રોતોની મદદની જરૂર પડશે.
રેગોલિથમાંથી ઓક્સિજન કાઢવા માટે પણ નોંધપાત્ર ઔદ્યોગિક સાધનોની જરૂર પડશે. આપણે સૌપ્રથમ ઘન ધાતુના ઓક્સાઇડને પ્રવાહી સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરવું જોઈએ, કાં તો ગરમી દ્વારા, અથવા ગરમીને સોલવન્ટ અથવા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ સાથે મિશ્રિત કરીને. આપણી પાસે પૃથ્વી પર આ કરવા માટેની ટેક્નોલોજી છે, પરંતુ આ ઉપકરણને ચંદ્ર સુધી પહોંચાડવું – અને તેને શક્તિ આપવા માટે પૂરતી ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવી – એક મોટો પડકાર હશે. આ વર્ષની શરૂઆતમાં બેલ્જિયમ સ્થિત સ્ટાર્ટઅપ સ્પેસ એપ્લિકેશન સર્વિસે જાહેરાત કરી હતી કે, તે વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા ઓક્સિજન બનાવવાની પ્રક્રિયાને સુધારવા માટે ત્રણ પ્રાયોગિક રિએક્ટર બનાવી રહી છે. યુરોપિયન સ્પેસ એજન્સીના વિશેષ મિશનના ભાગરૂપે 2025 સુધીમાં ચંદ્ર પર ટેક્નોલોજી મોકલવાની તેમને આશા છે.
આ મુજબ, જ્યારે આપણે તેને ખેંચી લઈએ છીએ, ત્યારે ચંદ્ર ખરેખર કેટલો ઓક્સિજન પહોંચાડી શકે છે? ઠીક છે, જો તે બહાર લઈ શકાય છે, તો પછી ખૂબ જ. જો આપણે ચંદ્રના ઊંડા ખડકોમાં ફસાયેલા ઓક્સિજનને અવગણીએ અને સપાટી પર સરળતાથી ઉપલબ્ધ રેગોલિથને ધ્યાનમાં લઈએ તો આપણે કેટલાક અનુમાન લગાવી શકીએ છીએ. ચંદ્ર રેગોલિથના પ્રત્યેક ક્યુબિક મીટરમાં સરેરાશ 1.4 ટન ખનિજો હોય છે, જેમાં લગભગ 630 કિલોગ્રામ ઓક્સિજનનો સમાવેશ થાય છે. નાસાનું કહેવું છે કે માનવીને જીવિત રહેવા માટે દરરોજ લગભગ 800 ગ્રામ ઓક્સિજન શ્વાસ લેવાની જરૂર છે. તેથી 630 કિલો ઓક્સિજન વ્યક્તિને લગભગ બે વર્ષ (અથવા તેનાથી વધુ) જીવતો રાખે છે.
હવે ચાલો ધારીએ કે, ચંદ્ર પર રેગોલિથની સરેરાશ ઊંડાઈ લગભગ દસ મીટર છે, અને આપણે તેમાંથી તમામ ઓક્સિજન મેળવી શકીએ છીએ. આનો અર્થ એ છે કે ચંદ્રની સપાટીના ટોચના દસ મીટર પૃથ્વી પરના તમામ આઠ અબજ લોકોને લગભગ 100,000 વર્ષ સુધી શ્વાસ લેવા માટે પૂરતો ઓક્સિજન પૂરો પાડશે. તે તેના પર પણ નિર્ભર રહેશે કે આપણે કેટલી અસરકારક રીતે ઓક્સિજન મેળવી શકીએ છીએ અને તેનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ. જો કે, આ આંકડો તદ્દન આશ્ચર્યજનક છે! તે તેના પર પણ નિર્ભર રહેશે કે આપણે કેટલી અસરકારક રીતે ઓક્સિજન મેળવી શકીએ છીએ અને તેનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ. જો કે, આ આંકડો તદ્દન આશ્ચર્યજનક છે! તેથી આપણે વાદળી ગ્રહ – અને ખાસ કરીને તેની જમીન – જે તમામ પાર્થિવ જીવનને આપણા પ્રયત્નો કર્યા વિના ટકી રહેવા માટે સમર્થન આપે છે તેને બચાવવા માટે શક્ય તેટલું બધું કરવું જોઈએ.
