ফোবোস থেকে নমুনা সংগ্রহ করে ২০৩১ সালে পৃথিবীতে ফেরানোর লক্ষ্য, মঙ্গলের প্রাচীন ইতিহাস ও প্রাণের উপাদান সম্পর্কেও মিলতে পারে নতুন সূত্র
মঙ্গল গ্রহের দুই ক্ষুদ্র উপগ্রহ ফোবোস ও ডিমোসের রহস্য উন্মোচনে বড় ধরনের মহাকাশ অভিযান পরিচালনা করছে জাপান। ‘মার্শিয়ান মুন্স এক্সপ্লোরেশন’ (এমএমএক্স) নামের এ অভিযানের মূল লক্ষ্য ফোবোসের পৃষ্ঠ থেকে নমুনা সংগ্রহ করে পৃথিবীতে ফিরিয়ে আনা। বিজ্ঞানীরা আশা করছেন, এসব নমুনা বিশ্লেষণের মাধ্যমে উপগ্রহ দুটির উৎপত্তি, মঙ্গলের প্রাচীন ইতিহাস এবং সৌরজগতে প্রাণের উপাদান ছড়িয়ে পড়ার প্রক্রিয়া সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য পাওয়া যাবে।
ফোবোস ও ডিমোস দেখতে অনেকটা অসমান আকৃতির পাথরের মতো। কয়েক দশক ধরে মঙ্গলকে প্রদক্ষিণকারী মহাকাশযান ও রোবোটিক রোভার এগুলোর ছবি তুললেও উপগ্রহ দুটি কীভাবে সৃষ্টি হয়েছে, তা এখনো নিশ্চিতভাবে জানা যায়নি।
যুক্তরাষ্ট্রের মেরিল্যান্ডের গ্রিনবেল্টে অবস্থিত নাসার গদার্দ স্পেস ফ্লাইট সেন্টারের জ্যেষ্ঠ বিজ্ঞানী ও এমএমএক্স অভিযানের অংশগ্রহণকারী ড্যানিয়েল গ্লাভিন বলেন, সৌরজগতের গঠনসংক্রান্ত বড় অমীমাংসিত রহস্যগুলোর একটি হলো ফোবোস ও ডিমোসের উৎপত্তি। এ রহস্যের সমাধানে বিশেষ অভিযানের প্রয়োজন।
ক্যালিফোর্নিয়ার প্যাসাডেনায় নাসার জেট প্রোপালশন ল্যাবরেটরির গবেষণা বিজ্ঞানী অ্যাবিগেইল ফ্রেম্যান বলেন, ‘মহাকাশের এই ছোট্ট আলু আকৃতির বস্তুগুলো আসলে কী? আমরা এই মুহূর্তে ফোবোস বা ডিমোসের ব্যাখ্যা দিতে পারছি না। এদের তো অস্তিত্বই থাকার কথা নয়, অথচ এরা রয়েছে। এরা ভীষণ অদ্ভুত, অত্যন্ত ক্ষুদ্র এবং খুবই রহস্যময়।’
ফোবোস ও ডিমোসের উৎপত্তি নিয়ে দুটি প্রধান তত্ত্ব
১৮৭৭ সালে মার্কিন জ্যোতির্বিজ্ঞানী আসাফ হল মঙ্গলের উপগ্রহ দুটি আবিষ্কার করেন। রোমান যুদ্ধদেবতা মার্সের পৌরাণিক দুই পুত্রের নামানুসারে তিনি এগুলোর নাম রাখেন ফোবোস ও ডিমোস। গ্রিক ভাষায় ফোবোসের অর্থ ‘ভয়’ এবং ডিমোসের অর্থ ‘আতঙ্ক’।
বিজ্ঞানীরা উপগ্রহ দুটির উৎপত্তি নিয়ে প্রধানত দুটি তত্ত্ব বিবেচনা করছেন। প্রথম তত্ত্ব অনুযায়ী, অতীতে কোনো বড় মহাজাগতিক বস্তু মঙ্গলে আঘাত হানে। ওই সংঘর্ষে ছিটকে বেরিয়ে আসা পাথর ও ধুলাবালি পরে একত্রিত হয়ে ফোবোস ও ডিমোসের সৃষ্টি করে।
দ্বিতীয় তত্ত্ব বলছে, উপগ্রহ দুটি মূলত গ্রহাণু। এগুলো মঙ্গলের কাছাকাছি চলে এলে গ্রহটির মহাকর্ষীয় আকর্ষণে আটকা পড়ে কক্ষপথে আবদ্ধ হয়।
ফ্রেম্যানের মতে, এখন পর্যন্ত পাওয়া তথ্য কোনো তত্ত্বের সঙ্গেই পুরোপুরি মেলে না। এমএমএক্স অভিযানের পর্যবেক্ষণ ও নমুনা বিশ্লেষণ বিদ্যমান তত্ত্বগুলোর কোনো একটিকে সমর্থন করতে পারে, আবার উপগ্রহ দুটির উৎপত্তি সম্পর্কে নতুন কোনো ব্যাখ্যাও সামনে আনতে পারে।
ধ্বংসের পথে ফোবোস, দূরে সরে যাচ্ছে ডিমোস
মঙ্গলের কাছাকাছি থাকা ফোবোস ধীরে ধীরে গ্রহটির দিকে এগিয়ে আসছে। বিজ্ঞানীদের ধারণা, প্রতি ১০০ বছরে এটি প্রায় ১ দশমিক ৮ মিটার মঙ্গলের দিকে এগোয়। এভাবে চলতে থাকলে প্রায় পাঁচ কোটি বছরের মধ্যে উপগ্রহটি মঙ্গলে আছড়ে পড়তে পারে অথবা ভেঙে গিয়ে গ্রহটিকে ঘিরে একটি পাথুরে বলয় তৈরি করতে পারে।
ফোবোসের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য হলো ‘স্টিকনি’ নামের বিশাল গহ্বর। প্রায় ৯ দশমিক ৭ কিলোমিটার চওড়া এ গর্তটি উপগ্রহটির পৃষ্ঠে বড় ধরনের ক্ষতের মতো দৃশ্যমান। দীর্ঘ সময় ধরে উল্কাপিণ্ডের আঘাতেও এর পৃষ্ঠ ক্ষতবিক্ষত হয়েছে।
অন্যদিকে, তুলনামূলক ছোট ডিমোস মঙ্গল থেকে ধীরে ধীরে দূরে সরে যাচ্ছে। এর উপরিভাগ ফোবোসের তুলনায় কিছুটা মসৃণ হলেও সেটিও অসংখ্য গর্তে ভরা এবং ধুলায় আচ্ছাদিত।
এমএমএক্স অভিযানে মূলত ফোবোসের ওপর গুরুত্ব দেওয়া হলেও যাত্রাপথে ডিমোসেরও বিস্তারিত ছবি ও পর্যবেক্ষণ সংগ্রহ করা হবে। এর মাধ্যমে উপগ্রহ দুটির গঠন, পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য ও সম্ভাব্য উৎপত্তিগত পার্থক্য তুলনা করা সম্ভব হবে।
ফোবোসে রোভার নামিয়ে নমুনা সংগ্রহের পরিকল্পনা
এমএমএক্স মহাকাশযানে ‘ইডেফিক্স’ নামের একটি ছোট রোভার থাকবে। জার্মান অ্যারোস্পেস সেন্টার ও ফ্রান্সের ন্যাশনাল সেন্টার ফর স্পেস স্টাডিজের যৌথ উদ্যোগে তৈরি এ রোভার ফোবোসের পৃষ্ঠ পর্যবেক্ষণ করবে এবং নিরাপদ অবতরণস্থল নির্ধারণে সহায়তা করবে।
পরিকল্পনা অনুযায়ী, মঙ্গলে পৌঁছানোর পর মহাকাশযানটি প্রায় তিন বছর ফোবোসের কক্ষপথে অবস্থান করে বিভিন্ন পর্যবেক্ষণ চালাবে। ইডেফিক্সকে ফোবোসে নামিয়ে প্রায় ১০০ দিনের অভিযান পরিচালনার পরিকল্পনা রয়েছে। রোভারটির সংগৃহীত তথ্যের ভিত্তিতে এমএমএক্সের চার পা-বিশিষ্ট ল্যান্ডারের জন্য দুটি সম্ভাব্য অবতরণস্থল নির্বাচন করা হবে।
ফোবোসের দুটি ভিন্ন অঞ্চল থেকে নমুনা সংগ্রহের পরিকল্পনা রয়েছে। একটি অঞ্চল মঙ্গলের মুখোমুখি দিকে এবং অন্যটি এর বিপরীত দিকে অবস্থিত। বিজ্ঞানীদের পর্যবেক্ষণে ফোবোসের দুই পাশে উজ্জ্বলতা ও পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যে পার্থক্য দেখা গেছে।
জাপানের মহাকাশ গবেষণা সংস্থা জাক্সার বিজ্ঞানী তমোহিরো উসুই বলেন, দুটি অঞ্চল থেকে নমুনা সংগ্রহ করলে উপগ্রহটির বিভিন্ন অংশের গঠন সম্পর্কে তুলনামূলক ধারণা পাওয়া যাবে।
তিনি জানান, প্রথম অবতরণস্থলে নমুনা সংগ্রহের কার্যক্রম শেষে মহাকাশযানটি আবার উড্ডয়ন করে কক্ষপথে ফিরে আসবে। এরপর দ্বিতীয় অবতরণস্থল অনুসন্ধান ও সেখানে অবতরণের জন্য আরও কয়েক মাস সময় লাগতে পারে। তাঁর মতে, এসব অবতরণ ও নমুনা সংগ্রহের কার্যক্রম অত্যন্ত ঝুঁকিপূর্ণ।
দুই পদ্ধতিতে সংগ্রহ করা হবে পাথর ও ধুলাবালি
ফোবোসের পৃষ্ঠ থেকে নমুনা সংগ্রহের জন্য এমএমএক্সে দুটি পদ্ধতি রাখা হয়েছে। প্রথম পদ্ধতিতে একটি কোরিং ড্রিল দিয়ে পৃষ্ঠের প্রায় ২ সেন্টিমিটার গভীর পর্যন্ত ছিদ্র করে নিচের উপাদান সংগ্রহ করা হবে। দ্বিতীয় পদ্ধতিতে উচ্চচাপের গ্যাস ব্যবহার করে পৃষ্ঠের ধুলাবালি ও অন্যান্য উপাদান উড়িয়ে একটি সংগ্রহ টিউবে নেওয়া হবে।
সংগৃহীত নমুনা মহাকাশযানের রিটার্ন ক্যাপসুলে সংরক্ষণ করা হবে। এরপর মহাকাশযানটি ফোবোস ছেড়ে ডিমোস পর্যবেক্ষণ করবে এবং পৃথিবীতে ফেরার যাত্রা শুরু করবে। অভিযানের লক্ষ্য ২০৩১ সালে নমুনাগুলো পৃথিবীতে ফিরিয়ে আনা।
এমএমএক্সে নাসা, ইউরোপীয় মহাকাশ সংস্থা (ইএসএ), ফ্রান্সের ন্যাশনাল সেন্টার ফর স্পেস স্টাডিজ এবং জার্মান অ্যারোস্পেস সেন্টারের বৈজ্ঞানিক যন্ত্রপাতিও অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
রাসায়নিক উপাদান বিশ্লেষণে মিলতে পারে উৎপত্তির সূত্র
পৃথিবীতে নমুনা পৌঁছানোর আগেই মহাকাশযানের বিভিন্ন যন্ত্র থেকে পাঠানো তথ্য বিশ্লেষণ করে বিজ্ঞানীরা প্রাথমিক ধারণা পাবেন। এসব যন্ত্রের একটি হলো ‘মার্স-মুন এক্সপ্লোরেশন উইথ গামা-রে অ্যান্ড নিউট্রনস স্পেকট্রোমিটার’ বা মেগান।
মেগানের মাধ্যমে ফোবোস ও ডিমোসে হাইড্রোজেন, সোডিয়াম ও ক্লোরিনের মতো উদ্বায়ী রাসায়নিক উপাদানের উপস্থিতি সম্পর্কে তথ্য পাওয়া যেতে পারে। এসব উপাদানের পরিমাণ ও বণ্টন উপগ্রহগুলোর উৎপত্তি সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ সূত্র দিতে পারে।
জনস হপকিন্স বিশ্ববিদ্যালয়ের অ্যাপ্লায়েড ফিজিকস ল্যাবরেটরির গ্রহবিজ্ঞানী ও মেগানের বিজ্ঞানবিষয়ক প্রধান ডেভিড লরেন্স বলেন, উপগ্রহগুলোর মৌলিক রাসায়নিক গঠনের পরিমাপ উৎপত্তির একটি তত্ত্বকে অন্যটির তুলনায় বেশি গ্রহণযোগ্য করে তুলতে পারে।
তিনি ব্যাখ্যা করেন, বড় ধরনের সংঘর্ষে পাথুরে উপাদান প্রচণ্ড উত্তপ্ত হলে অনেক উদ্বায়ী পদার্থ বাষ্পীভূত হয়ে যেতে পারে। অন্যদিকে, কিছু গ্রহাণুতে এ ধরনের উপাদানের পরিমাণ তুলনামূলক বেশি থাকে। ফলে ফোবোসের রাসায়নিক গঠন বিশ্লেষণ করে এর উৎপত্তি সম্পর্কে ধারণা পাওয়া সম্ভব।
এ ছাড়া এমএমএক্সের ইনফ্রারেড স্পেকট্রোমিটার ফোবোসের খনিজ, জৈব পদার্থ ও পানি-সম্পর্কিত উপাদান শনাক্ত করতে নিকট-অবলোহিত আলো ব্যবহার করবে। এসব পর্যবেক্ষণ উপগ্রহটির পৃষ্ঠের গঠন ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আরও বিস্তারিত তথ্য দেবে।
মঙ্গলের প্রাচীন ইতিহাস ও প্রাণের উপাদান অনুসন্ধান
ফোবোসের নমুনায় মঙ্গলের পৃষ্ঠ থেকে ছিটকে আসা পাথর বা ধুলাবালি পাওয়া যেতে পারে। এমন নমুনা পাওয়া গেলে মঙ্গলের প্রাচীন ভূতাত্ত্বিক অবস্থা সম্পর্কে সরাসরি নতুন তথ্য মিলতে পারে।
ফ্রেম্যানের মতে, ফোবোস যদি মঙ্গলে সংঘর্ষের ফলে ছিটকে আসা উপাদান দিয়ে তৈরি হয়ে থাকে, তবে সেখানকার নমুনা গ্রহটির গঠন ও প্রাথমিক অবস্থার গুরুত্বপূর্ণ সূত্র দিতে পারে। আর যদি এটি আটকে পড়া কোনো গ্রহাণু হয়ে থাকে, তাহলেও এর উপাদান সৌরজগতের দূরবর্তী অঞ্চল থেকে পানি ও অন্যান্য উদ্বায়ী পদার্থ মঙ্গলের আশপাশে কীভাবে এসেছে, সে সম্পর্কে ধারণা দিতে পারে।
বিজ্ঞানীরা ফোবোসের নমুনায় অ্যামিনো অ্যাসিডসহ জীবনের সঙ্গে সম্পর্কিত রাসায়নিক উপাদানও অনুসন্ধান করবেন। অ্যামিনো অ্যাসিড হলো প্রোটিন গঠনের মৌলিক উপাদান।
গ্লাভিন বলেন, সৌরজগতের বিভিন্ন স্থানে অ্যামিনো অ্যাসিডের উপস্থিতি দেখা গেছে। তবে এগুলোর সংখ্যা, জটিলতা ও আপেক্ষিক প্রাচুর্যের পার্থক্য বিশ্লেষণ করে উৎপত্তি সম্পর্কে ধারণা পাওয়া যেতে পারে।
তিনি আরও বলেন, ফোবোস ও ডিমোসে পানি এবং জৈব উপাদান সমৃদ্ধ থাকলে সেগুলো মঙ্গলে জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় উপাদানের সম্ভাব্য উৎস বা অনুঘটক হিসেবে কাজ করে থাকতে পারে।
ফোবোসের নমুনা বিশ্লেষণের মাধ্যমে বিজ্ঞানীরা তাই শুধু উপগ্রহ দুটির উৎপত্তিই নয়, মঙ্গলে কখনো প্রাণের বিকাশ ঘটেছিল কি না, সে সম্পর্কেও পরোক্ষ সূত্র খুঁজবেন।
মঙ্গলের নমুনা সংগ্রহে চীনের সঙ্গেও প্রতিযোগিতা
মঙ্গল গ্রহ থেকে নমুনা পৃথিবীতে ফিরিয়ে আনার ক্ষেত্রে চীনের ‘তিয়ানওয়েন-৩’ অভিযানও গুরুত্বপূর্ণ। পরিকল্পনা অনুযায়ী, ২০২৮ সালে উৎক্ষেপণের লক্ষ্য নিয়ে এগোতে থাকা এ অভিযানের মাধ্যমে মঙ্গল থেকে সরাসরি নমুনা সংগ্রহ করে পৃথিবীতে ফিরিয়ে আনার কথা রয়েছে।
এমএমএক্সের নমুনায় যদি মঙ্গলের পৃষ্ঠ থেকে ছিটকে আসা উপাদান পাওয়া যায়, তাহলে তা মঙ্গলের উপাদান পৃথিবীতে ফিরিয়ে আনার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ অর্জন হতে পারে। তবে এ ধরনের নমুনা পাওয়া যাবে কি না, তা নিশ্চিত নয়।
গ্লাভিনের মতে, ২০৩০-এর দশকের শুরু মঙ্গল অনুসন্ধানের ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ সময় হয়ে উঠতে পারে। এমএমএক্সের পর্যবেক্ষণ ও নমুনা বিশ্লেষণ মঙ্গলের দুই উপগ্রহের রহস্য উন্মোচনের পাশাপাশি সৌরজগতের গঠন, পানি ও জৈব উপাদানের বিস্তার এবং প্রাণের উৎপত্তি নিয়ে গবেষণায় নতুন দিগন্ত খুলে দিতে পারে।
