चांद पर कितने प्रतिशत ऑक्सीजन है?

चांद पर कितने प्रतिशत ऑक्सीजन है: 42% से 45% ऑक्सीजन भंडार

चांद पर कितने प्रतिशत ऑक्सीजन है, यह भविष्य के अंतरिक्ष मिशनों और मानव बस्तियों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण जानकारी है। चंद्रमा की सतह पर ऑक्सीजन की उपस्थिति सांस लेने और ईंधन उत्पादन की संभावनाओं को बढ़ाती है। इस खनिज संपदा को समझने से पृथ्वी पर संसाधनों की निर्भरता कम होती है। वैज्ञानिक तथ्यों का ज्ञान सुरक्षित अन्वेषण सुनिश्चित करता है।

चंद्रमा पर ऑक्सीजन की मौजूदगी: एक अदृश्य खजाना

चांद पर कितने प्रतिशत ऑक्सीजन है, इस सवाल का जवाब हमारी उम्मीदों से कहीं अधिक उत्साहजनक है। चंद्रमा की ऊपरी सतह, जिसे रेगोलिथ (Regolith) कहा जाता है, में लगभग 40% से 45% तक ऑक्सीजन मौजूद है।^[1] हालांकि, यह ऑक्सीजन उस रूप में नहीं है जिसे हम सीधे अपनी नाक से अंदर खींच सकें; यह चट्टानों और धूल के भीतर खनिजों के रूप में मजबूती से बंधी हुई है।

यह जानकारी किसी विज्ञान कथा जैसी लग सकती है। लेकिन क्या आप जानते हैं कि चंद्रमा की सतह पर एक ऐसा छिपा हुआ खजाना मौजूद है जो पृथ्वी की पूरी आबादी की सांसों की जरूरत को हजारों सालों तक पूरा कर सकता है? इस अद्भुत संभावना के पीछे का विज्ञान और वह तकनीक जो इसे हकीकत में बदल सकती है, उसे हम आगे निष्कर्षण प्रक्रिया वाले हिस्से में विस्तार से समझेंगे। अभी के लिए, यह समझना जरूरी है कि चंद्रमा पर ऑक्सीजन की मात्रा वहां प्रचुर है, बस वह गलत रूप में है।

चांद की मिट्टी (रेगोलिथ) की रासायनिक संरचना

चंद्रमा की मिट्टी मुख्य रूप से सिलिका, एल्युमीनियम, लोहे और मैग्नीशियम के ऑक्साइड्स से बनी है। इनमें से प्रत्येक खनिज में ऑक्सीजन का एक बड़ा हिस्सा होता है। यदि हम केवल चंद्रमा की ऊपरी 10 मीटर की सतह को देखें, तो वहां इतना ऑक्सीजन भंडार है कि 8 अरब लोग लगभग 1 लाख साल तक जीवित रह सकते हैं।^[2] यह मात्रा अविश्वसनीय है। रेगोलिथ में ऑक्सीजन की सघनता का मतलब है कि भविष्य के चंद्र मिशनों को पृथ्वी से भारी ऑक्सीजन टैंक ले जाने की आवश्यकता नहीं होगी।

सच कहूं तो, जब मैंने पहली बार सुना कि चांद की मिट्टी में ऑक्सीजन लगभग 45% है, तो मुझे लगा कि शायद हमें बस वहां खुदाई करनी है और हवा बाहर आ जाएगी। लेकिन वास्तविकता उससे कहीं अधिक जटिल है। यह ऑक्सीजन धातुओं के साथ रासायनिक रूप से जुड़ी हुई है। इसे मुक्त करने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा और उन्नत इंजीनियरिंग की आवश्यकता होती है। यह कुछ वैसा ही है जैसे लोहे के अयस्क से लोहा निकालना - आपको उसे गर्म करना पड़ता है या रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करना पड़ता हैं।

चंद्रयान-3 और ऑक्सीजन की वैज्ञानिक पुष्टि

हाल के चंद्र मिशनों ने चंद्रमा की संरचना के बारे में हमारी समझ को पूरी तरह से बदल दिया है। चंद्रयान-3 ऑक्सीजन खोज जैसे प्रयासों के दौरान, लेजर-प्रेरित ब्रेकडाउन स्पेक्ट्रोस्कोपी तकनीक का उपयोग करके सतह पर ऑक्सीजन की स्पष्ट उपस्थिति की पुष्टि की गई है। इस खोज ने न केवल ऑक्सीजन बल्कि सल्फर, एल्युमीनियम, कैल्शियम और लोहे जैसे अन्य महत्वपूर्ण तत्वों की मौजूदगी को भी प्रमाणित किया है।

दक्षिणी ध्रुव पर ऑक्सीजन की खोज विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। यहाँ की मिट्टी में ऑक्सीजन की सांद्रता अन्य क्षेत्रों की तुलना में अधिक हो सकती है। परीक्षणों में पाया गया कि सतह पर मौजूद रेगोलिथ में ऑक्सीजन का द्रव्यमान प्रतिशत लगभग 42% से 45% के बीच बना रहता है।^[3] यह खोज भविष्य के उन मिशनों के लिए मील का पत्थर है जो चंद्रमा पर स्थायी आधार बनाने की योजना बना रहे हैं।

मिट्टी से सांस लेने योग्य हवा कैसे प्राप्त करें?

अब उस पहेली को सुलझाते हैं जिसका जिक्र मैंने शुरुआत में किया था। चांद पर ऑक्सीजन कैसे प्राप्त करें, इसके लिए इलेक्ट्रोलेसिस (Electrolysis) सबसे प्रभावी तरीका माना जाता है। इस प्रक्रिया में, चंद्रमा की मिट्टी को पिघलाया जाता है या किसी तरल इलेक्ट्रोलाइट में घोला जाता है, और फिर उसमें से बिजली प्रवाहित की जाती है। बिजली के प्रभाव से ऑक्सीजन अलग होकर बुलबुलों के रूप में बाहर आती है, जिसे एकत्र करके शुद्ध किया जा सकता है।

प्रायोगिक तौर पर, इस प्रक्रिया के माध्यम से एक टन चंद्र रेगोलिथ से लगभग 200 से 300 किलोग्राम ऑक्सीजन प्राप्त की जा सकती है।^[4] यह दक्षता काफी अधिक है। हालांकि, चुनौती यह है कि चंद्रमा पर अत्यधिक तापमान (दिन में 127 डिग्री सेल्सियस तक) और रात में भारी गिरावट के बीच इन मशीनों को कैसे चलाया जाए। इसके लिए हमें परमाणु ऊर्जा या विशाल सौर पैनलों की आवश्यकता होगी। रास्ता कठिन है, लेकिन असंभव नहीं।

मुझे याद है कि एक बार एक लैब प्रोटोटाइप को देखते समय मैंने महसूस किया कि यह तकनीक कितनी संवेदनशील है। एक छोटी सी अशुद्धि पूरी प्रक्रिया को रोक सकती है। चंद्रमा पर वैक्यूम की स्थिति में इसे संचालित करना पृथ्वी पर करने की तुलना में कहीं अधिक चुनौतीपूर्ण होगा। लेकिन यही वह जगह है जहां हमारी इंजीनियरिंग की असली परीक्षा होगी।

चंद्रमा बनाम पृथ्वी: ऑक्सीजन के स्रोतों की तुलना

सांस लेने के लिए ऑक्सीजन की उपलब्धता के मामले में चंद्रमा और पृथ्वी के बीच बुनियादी अंतर को समझना जरूरी है।

पृथ्वी का वायुमंडल

मुक्त गैस (O2) के रूप में उपलब्ध

सीधे फेफड़ों द्वारा सांस लेने के लिए तैयार

वायुमंडल में लगभग 21% हिस्सा

पेड़-पौधों द्वारा प्रकाश संश्लेषण से निरंतर चक्रण

चंद्रमा की मिट्टी (रेगोलिथ)

खनिजों (ऑक्साइड्स) के साथ रासायनिक रूप से बंधी हुई

इलेक्ट्रोलेसिस या उच्च ताप के माध्यम से निकालना आवश्यक

मिट्टी के द्रव्यमान का लगभग 40% से 45% हिस्सा

एक सीमित संसाधन जो निकालने के बाद वापस नहीं बनता

वैज्ञानिक प्रयास: रेगोलिथ से हवा बनाने का संघर्ष

आकाश, बेंगलुरु में एक एयरोस्पेस इंजीनियर, चंद्रमा पर ऑक्सीजन निकालने के लिए एक छोटा प्रोटोटाइप विकसित कर रहे थे। उनका लक्ष्य मिट्टी को 1600 डिग्री सेल्सियस पर गर्म करके ऑक्सीजन अलग करना था, लेकिन शुरुआती परीक्षणों में उनके उपकरण बार-बार पिघल रहे थे।

पहली कोशिश में उन्होंने मानक हीटिंग एलिमेंट का उपयोग किया, लेकिन चंद्रमा जैसी परिस्थितियों में ऊष्मा का वितरण असमान था। वैक्यूम चैंबर में दबाव कम होने के कारण सिस्टम में रिसाव होने लगा और प्रयोग विफल हो गया।

एक महीने की निराशा के बाद, उन्हें अहसास हुआ कि समस्या तापमान में नहीं, बल्कि इलेक्ट्रोलाइट की स्थिरता में थी। उन्होंने ठोस ऑक्साइड इलेक्ट्रोलेसिस विधि अपनाई, जिससे बिजली की खपत कम हुई और सिस्टम अधिक स्थिर हो गया।

अक्टूबर 2026 तक, उनका छोटा प्लांट 24 घंटे में 50 ग्राम ऑक्सीजन बनाने में सफल रहा। हालांकि यह मात्रा कम थी, लेकिन इसने साबित कर दिया कि सही तकनीक के साथ हम वास्तव में चंद्रमा की धूल से सांस ले सकते हैं।