ओरेकल के पास एरिज़ोना रेगिस्तान में गहरे में अब तक बनाए गए सबसे अजीब प्रयोगों में से एक है, एक सीलबंद, 3.14 एकड़ का कांच और स्टील का बाड़ा जिसे बायोस्फीयर 2 कहा जाता है। 1987 और 1991 के बीच लगभग 150 मिलियन डॉलर की लागत से निर्मित, टेक्सास के अरबपति एडवर्ड बास द्वारा बड़े पैमाने पर वित्त पोषित, यह परीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया था कि क्या मनुष्य पूरी तरह से आत्मनिर्भर कृत्रिम पारिस्थितिकी तंत्र के अंदर रह सकते हैं, जो अपने स्वयं के महासागर, वर्षावन, रेगिस्तान, सवाना और के साथ पूरा हो सकता है। खेत. 26 सितंबर 1991 को, चार पुरुषों और चार महिलाओं, जिन्हें बायोस्फ़ेरियन के रूप में जाना जाता है, ने दो साल के मिशन के लिए खुद को अंदर सील कर लिया। इसके बाद जो हुआ वह दशक के सबसे अधिक देखे जाने वाले और अंततः सबसे विवादास्पद विज्ञान प्रयोगों में से एक बन गया।
बायोस्फीयर 2 को सबसे पहले क्यों बनाया गया था?
इस सुविधा का नाम इस विचार से लिया गया है कि पृथ्वी स्वयं बायोस्फीयर 1 है, और इस कृत्रिम संस्करण का उद्देश्य इसे लघु रूप में प्रस्तुत करना था। परियोजना के एरिजोना विश्वविद्यालय के आधिकारिक विवरण पर रिपोर्टिंग के अनुसार, बाड़े को भौतिक रूप से बंद पारिस्थितिक प्रणाली के रूप में बनाया गया था, जिसका अर्थ है कि सूरज की रोशनी के अलावा अंदर और बाहर की दुनिया के बीच से गुजरने के लिए लगभग कुछ भी नहीं था। अपने वैज्ञानिक लक्ष्यों से परे, इस परियोजना को बंद जीवन समर्थन प्रणालियों के प्रारंभिक परीक्षण के रूप में भी तैयार किया गया था, जिनकी चंद्रमा या मंगल ग्रह पर भविष्य की अंतरिक्ष कॉलोनियों को अंततः आवश्यकता हो सकती है, जिसमें चालक दल अपने स्वयं के भोजन की खेती करते हैं और अपने स्वयं के पानी, अपशिष्ट और हवा का पुनर्चक्रण करते हैं।
कैसे सीलबंद वातावरण से चुपचाप ऑक्सीजन गायब होने लगी
मिशन के लगभग तीन महीने बाद, चालक दल को अपने नियमित वायु गुणवत्ता परीक्षणों में एक परेशान करने वाला पैटर्न दिखाई देने लगा: ऑक्सीजन का स्तर जो सामान्य 20.9 प्रतिशत से शुरू हुआ था, लगातार गिर रहा था। शीर्षक वाले सहकर्मी-समीक्षित पेपर के अनुसार बायोस्फीयर 2 में ऑक्सीजन की हानिकोलंबिया यूनिवर्सिटी के लामोंट डोहर्टी अर्थ ऑब्जर्वेटरी के शोधकर्ता जेफरी सेवरिंगहॉस और वालेस ब्रोकर सहित उनके सहयोगियों द्वारा ईओएस, ट्रांजेक्शन्स अमेरिकन जियोफिजिकल यूनियन में प्रकाशित, बंद होने के पहले सोलह महीनों में ऑक्सीजन का स्तर 21 प्रतिशत से गिरकर केवल 14 प्रतिशत हो गया, यह गिरावट इतनी गंभीर थी कि अंदर चालक दल के लिए स्वास्थ्य समस्याएं पैदा होने लगीं।
वह रसायन शास्त्र जिसने लुप्त ऑक्सीजन की व्याख्या की
रहस्य और गहरा गया क्योंकि ऑक्सीजन में गिरावट कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि के साथ मेल नहीं खाती थी, जब भी श्वसन के माध्यम से ऑक्सीजन का उपभोग किया जाता है तो गैस सामान्य रूप से निकलती है। सेवरिंगहॉस और उनके सह-लेखकों ने कारण की पहचान की: सुविधा की असामान्य रूप से समृद्ध मिट्टी में रोगाणु अपेक्षा से कहीं अधिक तेज गति से ऑक्सीजन का उपभोग कर रहे थे, लेकिन महत्वपूर्ण बात यह है कि उनके द्वारा उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड इमारत के खुले कंक्रीट में कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके कैल्शियम कार्बोनेट बना रहा था, एक प्रक्रिया जिसे कार्बोनेशन कहा जाता है। इसका मतलब यह था कि कार्बन को प्रभावी ढंग से दीवारों में ही बंद कर दिया गया था, जिससे ऑक्सीजन की हानि के वास्तविक पैमाने को छुपाया जा रहा था और वास्तविक समय में समस्या का निदान करना अधिक कठिन हो गया था।
एक दल के बराबर हवा में सांस ले रहा है हिमालय चोटी
जनवरी 1993 तक, अंदर की स्थितियाँ इतनी गंभीर हो गई थीं कि बाहरी हस्तक्षेप की आवश्यकता थी। चालक दल के मूल आठ सदस्यों में से एक, मार्क नेल्सन ने बाद में इसके लिए लिखा एरिज़ोना विश्वविद्यालय प्रेस दक्षिणी एरिजोना में लगभग 3,900 फीट की ऊंचाई पर स्थित होने के बावजूद, चालक दल लगभग 14 प्रतिशत ऑक्सीजन स्तर के साथ रह रहा था, जो लगभग 15,000 फीट की ऊंचाई के बराबर है। नेल्सन ने उस क्षण का वर्णन किया जब मिशन नियंत्रण ने अंततः सीलबंद संरचना में पूरक ऑक्सीजन को पंप किया, जिससे आंतरिक स्तर 26 प्रतिशत तक बढ़ गया, जो पृथ्वी के सामान्य वातावरण से अधिक था, और कई महीनों में पहली बार चालक दल के सदस्यों के दौड़ने की आवाज़ सुनने के साथ-साथ मिनटों के भीतर दशकों युवा महसूस करने की याद आई।
परियोजना की वैज्ञानिक स्थिति के लिए हस्तक्षेप क्यों मायने रखता है?
बाहरी ऑक्सीजन की आवश्यकता ने मिशन के मूल्यांकन के तरीके को मौलिक रूप से बदल दिया। वास्तव में आत्मनिर्भर बंद आवास के प्रदर्शन के रूप में, पहला मिशन अपनी शर्तों पर सफल नहीं हुआ, क्योंकि जिस प्रणाली को अपने निवासियों को सुरक्षित रखने के लिए बाहरी पुनः आपूर्ति की आवश्यकता होती है उसे पूरी तरह से बंद नहीं माना जा सकता है। साथ ही, इस प्रकरण ने वास्तव में एक मूल्यवान वैज्ञानिक खोज उत्पन्न की: समृद्ध मिट्टी, माइक्रोबियल श्वसन और कंक्रीट को ठीक करने के बीच की बातचीत का डिजाइन चरण में अनुमान नहीं लगाया गया था, और इसका निदान करने से वास्तविक, स्थायी अंतर्दृष्टि जुड़ गई कि बंद पारिस्थितिक प्रणालियां वास्तव में निरंतर वास्तविक दुनिया की स्थितियों के तहत कैसे व्यवहार करती हैं।
व्यक्तिगत संघर्ष ने अंतर्निहित विज्ञान पर ग्रहण लगा दिया
ऑक्सीजन संकट से परे, चालक दल के भीतर तनाव ही कहानी का एक प्रमुख हिस्सा बन गया। परियोजना के बारे में एनपीआर के कवरेज के अनुसार, परियोजना को कैसे प्रबंधित किया जाना चाहिए, इस पर आठ बायोस्फेरियंस के बीच असहमति अंतरराष्ट्रीय हेडलाइन सामग्री बन गई, जो अक्सर अंतर्निहित विज्ञान को पूरी तरह से प्रभावित करती है। अपने पूरे दो साल के मिशन को पूरा करने के बाद सितंबर 1993 में जब चालक दल उभरा, तब तक मूल समूह दो गुटों में विभाजित हो गया था, जो कथित तौर पर तंग साझा क्वार्टरों से तनाव, उम्मीद से कम फसल की पैदावार के कारण भोजन की कमी और परियोजना की दिशा पर विवादों के कारण एक-दूसरे के साथ बातचीत करने की स्थिति में नहीं थे।
पहला मिशन ख़त्म होने के बाद बायोस्फीयर 2 का क्या हुआ?
दूसरा, छोटा मिशन 1994 में शुरू हुआ, लेकिन लगभग छह महीने तक चला और फिर इसे छोटा कर दिया गया। सुविधा का स्वामित्व बाद में कई बार बदला गया, और कोलंबिया विश्वविद्यालय ने अंततः पीछे हटने से पहले 1990 के दशक के मध्य तक की अवधि के लिए अपने अनुसंधान कार्यक्रम का प्रबंधन अपने हाथ में ले लिया। 2007 में, यह सुविधा एरिज़ोना विश्वविद्यालय को दान कर दी गई थी, जो आज भी इसे एक सक्रिय पृथ्वी प्रणाली विज्ञान अनुसंधान केंद्र के रूप में संचालित कर रहा है, अब इसमें दर्जनों कर्मचारी कार्यरत हैं, जिनमें मूल रूप से बायोस्फीयर के लिए बनाए गए समान सीलबंद बायोम का उपयोग करके वर्षावन गतिशीलता, महासागर अम्लीकरण और जलवायु परिवर्तन का अध्ययन करने वाले शोधकर्ता शामिल हैं।
एक परेशान करने वाला प्रयोग जो आज भी विज्ञान को आकार देता है
अपनी पथरीली शुरुआत और 1990 के दशक की पंचलाइन के रूप में लंबी प्रतिष्ठा के बावजूद, सभी को बताने वाली किताबों और प्रोजेक्ट से प्रेरित एक पॉली शोर फिल्म के साथ, बायोस्फीयर 2 की मुख्य वैज्ञानिक विरासत ने उन तरीकों से कायम रखा है, जिनकी इसके शुरुआती आलोचकों ने उम्मीद नहीं की होगी। सुविधा ने प्रदर्शित किया कि एक बंद प्रणाली में जीवन समर्थन को जैविक और यांत्रिक घटकों में बड़े करीने से अलग नहीं किया जा सकता है, क्योंकि पारिस्थितिकी तंत्र, इसका समर्थन करने वाली मशीनरी और यहां तक कि निर्माण सामग्री सभी ऐसे तरीकों से बातचीत करते हैं जिनका पहले से अनुमान लगाना मुश्किल है। तीन दशक से भी अधिक समय के बाद, कड़ी मेहनत से हासिल किया गया वह सबक भविष्य के लंबी अवधि के अंतरिक्ष अभियानों के लिए जीवन समर्थन प्रणालियों में अनुसंधान को सूचित करना जारी रखता है, यहां तक कि सांस लेने योग्य हवा की सिकुड़ती आपूर्ति के अंदर बंद चालक दल के दो वर्षों की कहानी वह विवरण बनी हुई है जिसे ज्यादातर लोग अभी भी सबसे पहले याद करते हैं।
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