ચંદ્ર પર પરમાણુ ઉર્જા અને વૈશ્વિક અવકાશ શાસન

ચંદ્ર પર પરમાણુ ઉર્જા અને વૈશ્વિક અવકાશ શાસન

#જીએસ-3 #વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી #અવકાશ #ઉર્જા #વર્તમાન પ્રવાહો #આંતરરાષ્ટ્રીય #નાસા #આઉટર સ્પેસ સંધિ #ચંદ્ર પર પરમાણુ ઉર્જા

મુખ્ય મુદ્દા

  • NASA નો લક્ષ્યાંક 2030 સુધીમાં ચંદ્ર પર ફિશન રિએક્ટર તૈનાત કરવાનો છે, જ્યારે ચીન અને રશિયા 2035 સુધીમાં સ્વચાલિત પ્લાન્ટ બનાવવાની યોજના ધરાવે છે.
  • ચંદ્ર પરની રાત્રિ આશરે 14 સતત દિવસો સુધી ચાલે છે, જે પરમાણુ બેઝલોડ પાવર વિના સૌર ઉર્જાને બિનવ્યાવહારિક બનાવે છે.
  • ચંદ્ર પરથી 10 ટન ઓક્સિજન મેળવવા માટે બરફને શુદ્ધ કરવા માટે આશરે 68 kW સતત વિદ્યુત આઉટપુટની જરૂર પડે છે.
  • ISRO અને પરમાણુ ઉર્જા વિભાગ (DAE) વર્ષ 2040 ના માનવસહિત લેન્ડિંગની તૈયારી માટે સ્વદેશી 100-વોટ ના RTG બનાવી રહ્યા છે.

ચર્ચામાં શા માટે

  • NASA અને યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી 2030 સુધીમાં ચંદ્રના દક્ષિણ ધ્રુવ નજીક ન્યુક્લિયર રિએક્ટર સ્થાપિત કરવા માટે ફિશન સરફેસ પાવર (FSP) પ્રોજેક્ટને ઝડપી બનાવી રહ્યા છે.
  • તે જ સમયે, ચીન અને રશિયા તેમના ઇન્ટરનેશનલ લ્યુનર રિસર્ચ સ્ટેશન (ILRS) માટે 2035 સુધીમાં સ્વચાલિત પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ સ્થાપવાની યોજના બનાવી રહ્યા છે.
  • ઔદ્યોગિક અવકાશ પ્રોજેક્ટ્સ તરફનો આ દબાણ ચંદ્રના ક્ષેત્ર અને સંસાધન નિયંત્રણ અંગે નવા કાનૂની, પર્યાવરણીય અને ભૌગોલિક રાજકીય પ્રશ્નો ઉભા કરે છે.

સારાંશ

  • લાંબા ગાળાના ચંદ્ર સંશોધન માટે પરમાણુ ઉર્જા મહત્વપૂર્ણ બની ગઈ છે કારણ કે તે લાંબી ચંદ્ર રાત્રિ દરમિયાન સતત વીજળી પ્રદાન કરે છે.
  • અવકાશ રિએક્ટર તૈનાત કરવાથી સુરક્ષા અને પર્યાવરણીય ચિંતાઓ ઊભી થાય છે, જેનો અર્થ છે કે દેશોને UN-COPUOS જેવા જૂથો દ્વારા મજબૂત સુરક્ષા નિયમોની જરૂર છે.

ફિશન સરફેસ પાવર પ્રોજેક્ટની વિગતો

  • જાન્યુઆરી 2026 માં, NASA અને યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી આર્ટેમિસ પ્રોગ્રામ હેઠળ 2030 સુધીમાં ચંદ્રની સપાટી પર રિએક્ટર ડિઝાઇન કરવા, ઇંધણ આપવા અને લોન્ચ કરવા માટે સંમત થયા હતા.
  • સૂચિત રિએક્ટરનું વજન 6,000 કિગ્રા થી ઓછું છે અને તે હાઇ એસે લો એનરિચ્ડ યુરેનિયમ ઇંધણ પર ચાલે છે.
  • તે ચંદ્રના બેઝ, લાઇફ સપોર્ટ, રોવર્સ અને સંસાધન માઇનિંગ માટે બેઝલોડ પાવર સપ્લાય કરશે, જ્યારે મંગળ પર ભવિષ્યની માનવસહિત યાત્રાઓમાં મદદ કરશે.
  • યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સે તેનું પ્રથમ સ્પેસ ફિશન રિએક્ટર, SNAP-10A, એપ્રિલ 1965 માં લોન્ચ કર્યું હતું, જેણે ભ્રમણકક્ષામાં 43 દિવસ માટે આશરે 500-600 વોટ પાવર ઉત્પન્ન કર્યો હતો.
  • એપોલો 12 મિશન (1969) દરમિયાન, NASA એ ચંદ્ર પર ઓછામાં ઓછી 63 વોટ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે SNAP-27 રેડિયોઆઇસોટોપ થર્મોઇલેક્ટ્રિક જનરેટર (RTG) નો ઉપયોગ કર્યો હતો.
  • ફિશન રિએક્ટરથી વિપરીત, SNAP-27 યુનિટે ચેઇન રિએક્શન વિના પ્લુટોનિયમ-238 ની ક્ષય ગરમીમાંથી સીધી વીજળી ઉત્પન્ન કરી હતી.

ચંદ્ર પર પરમાણુ ઉર્જાની જરૂરિયાત

  • એક સંપૂર્ણ ચંદ્ર દિવસ પૃથ્વીના 28 દિવસ જેટલો લાંબો હોય છે, જે ચંદ્ર પરના બેઝને આશરે 14 સતત દિવસો સુધી અતિશય ઠંડી અને અંધકારનો સામનો કરવા માટે મજબૂર કરે છે.
  • સોલાર પેનલ્સ અવાસ્તવિક રીતે વિશાળ બેટરી બેંકો વિના આ બે અઠવાડિયાની રાત્રિ દરમિયાન આવાસો ચાલુ રાખી શકતી નથી.
  • સંશોધન ટીમો ચંદ્રના દક્ષિણ ધ્રુવ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જ્યાં ઊંડા ખાડાઓ કાયમી અંધકારમાં રહે છે.
  • આ અંધારા ખાડાઓમાં પીવા અને રોકેટ ઇંધણ માટે જરૂરી પાણીનો બરફ છે, પરંતુ ત્યાં સૂર્યપ્રકાશ બિલકુલ પહોંચતો નથી.
  • પરંપરાગત ડીપ-સ્પેસ પ્રોબ્સ રેડિયોઆઇસોટોપ થર્મોઇલેક્ટ્રિક જનરેટર (RTGs) પર આધાર રાખે છે જે માત્ર થોડાક સો વોટ ઉત્પન્ન કરે છે.
  • માનવ વસાહતોને દસથી સેંકડો કિલોવોટ વીજળીની જરૂર હોય છે, જે માત્ર નાના ફિશન રિએક્ટર જ પ્રદાન કરી શકે છે.
  • ચંદ્રના બરફને શ્વાસ લેવા યોગ્ય ઓક્સિજન અને રોકેટ પ્રોપેલન્ટમાં રિફાઇન કરવા માટે મોટા પાયે ઔદ્યોગિક ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
  • 10 ટન ઓક્સિજન બનાવવા માટે બરફ કાઢવામાં આશરે 68 kW નોનસ્ટોપ વીજળી લે છે, જે ફિશન સિસ્ટમ્સને મહત્વપૂર્ણ બનાવે છે.

ચંદ્ર પર પરમાણુ તૈનાતીનું ભૌગોલિક રાજકારણ

  • પાણીનો બરફ, સપાટ ભૂપ્રદેશ અને પૃથ્વી સાથે સીધા સંચાર ધરાવતા ચંદ્રના દક્ષિણ ધ્રુવ નજીકના મુખ્ય સ્થાનો અત્યંત દુર્લભ છે.
  • 1967 ની આઉટર સ્પેસ સંધિ (OST) દેશોને અવકાશી પદાર્થો પર સાર્વભૌમત્વનો દાવો કરવા પર પ્રતિબંધ મૂકે છે.
  • ઔપચારિક દાવાઓ વિના પણ, મુખ્ય જમીન પર રિએક્ટર મૂકવાથી દેશને તે સાઇટ પર વ્યવહારિક નિયંત્રણ મળે છે.
  • યુએસની આગેવાની હેઠળના આર્ટેમિસ કરાર અન્ય મિશનો તરફથી થતી હાનિકારક દખલગીરીને રોકવા માટે ચંદ્રના હાર્ડવેરની આસપાસ સુરક્ષા ઝોનની મંજૂરી આપે છે.
  • મહત્વપૂર્ણ સંસાધનોની નજીક રિએક્ટર, પાવર લાઇન અને ઉત્ખનન ગિયર બનાવવાથી વહેલા પહોંચનારા રાષ્ટ્રોને અયોગ્ય વ્યૂહાત્મક નિયંત્રણ મળે છે.
  • જ્યારે આઉટર સ્પેસ સંધિની કલમ IX પરસ્પર આદર અને વાટાઘાટોની હાકલ કરે છે, તે ઓપરેટરોને વિશિષ્ટ પ્રાદેશિક અધિકારો આપતી નથી.

ભારતની પરમાણુ અવકાશ પહેલ

  • ISRO અને પરમાણુ ઉર્જા વિભાગ (DAE) ઊંડા અવકાશ માટે સ્વદેશી પરમાણુ ઉર્જા પ્રણાલી બનાવવા માટે સાથે મળીને કામ કરી રહ્યા છે.
  • ભારતીય અંતરિક્ષ સ્ટેશન અને 2040 ના માનવસહિત ચંદ્ર લેન્ડિંગ જેવા લાંબા મિશનોને ટેકો આપવા માટે, ISRO 100-વોટ ના RTG ડિઝાઇન કરી રહ્યું છે.
  • આ પ્રોજેક્ટ ચંદ્રયાન-3 પર આધારિત છે, જે તેના પ્રોપલ્શન મોડ્યુલ પર બે 1-વોટ ના રેડિયોઆઇસોટોપ હીટર યુનિટ લઈ ગયું હતું.
  • ચંદ્રયાન-3 પરના હીટિંગ યુનિટ્સે માત્ર સિસ્ટમને ગરમ રાખી હતી, જ્યારે નવા RTG ઉપયોગી વીજળી ઉત્પન્ન કરશે.

તકનીકી અને પર્યાવરણીય પડકારો

  • ક્રૂ અને નાજુક હાર્ડવેરને રિએક્ટર રેડિયેશનથી બચાવવા માટે ભારે શિલ્ડિંગ સામગ્રીની જરૂર પડે છે જે લોન્ચ ખર્ચમાં વધારો કરે છે.
  • રિએક્ટરને રહેણાંક વિસ્તારોથી દૂર ખસેડવા માટે રોબોટિક સેટઅપ, લાંબી પાવર કેબલ અને રફ માટી પર મજબૂત ટ્રાન્સમિશન ગ્રીડની જરૂર પડે છે.
  • કારણ કે ચંદ્ર પર ઠંડક માટે હવા નથી, રિએક્ટરે વિશાળ રેડિયેટર પેનલ્સનો ઉપયોગ કરીને વધારાની ગરમી છોડવી જ જોઇએ.
  • ચંદ્ર પરના પાવર પ્લાન્ટ્સે તાપમાનના તીવ્ર ફેરફારો અને લોન્ચના તણાવનો સામનો કરીને સમારકામ વિના વર્ષો સુધી જાતે જ ચાલવું પડશે.
  • રોકેટોએ બિન-સક્રિય ઇંધણ કોરો સાથે રિએક્ટર લોન્ચ કરવા જોઈએ જેથી આકસ્મિક લોન્ચ વિસ્ફોટ પૃથ્વી પર રેડિયેશન ફેલાવે નહીં.
  • રિએક્ટર લીક અથવા કૂલિંગ નિષ્ફળતા સ્વચ્છ પાણીનો બરફ ધરાવતી દુર્લભ ખાડો સાઇટ્સને કાયમી ધોરણે દૂષિત કરી શકે છે.

શાસન અને નિયમનકારી અંતર

  • 1992 ના બાહ્ય અવકાશમાં પરમાણુ ઉર્જા સ્ત્રોતોના ઉપયોગ સંબંધિત સંયુક્ત રાષ્ટ્રના સિદ્ધાંતો સુરક્ષા સલાહ આપે છે પરંતુ તેમની પાસે કાનૂની અમલીકરણ સત્તાઓ નથી.
  • આ 1992 ના નિયમો માત્ર મૂળભૂત ઇલેક્ટ્રિક સિસ્ટમ્સ પર લાગુ થાય છે, જેમાં પરમાણુ પ્રોપલ્શન ટેકનોલોજીને સંપૂર્ણપણે બાકાત રાખવામાં આવી છે.
  • વર્તમાન આંતરરાષ્ટ્રીય સંધિઓમાં નિષ્ક્રિય ચંદ્ર રિએક્ટર્સને બંધ કરવા અથવા પરમાણુ કચરાના સંચાલન માટે કોઈ સ્પષ્ટ નિયમો નથી.
  • 1972 નું લાયબિલિટી કન્વેન્શન પૃથ્વી પરના અવકાશ નુકસાનને આવરી લે છે, પરંતુ ચંદ્રની સપાટી પરના અકસ્માતો માટે તેના નિયમો અસ્પષ્ટ છે.
  • રિએક્ટરની આસપાસના વ્યાપક સુરક્ષા ઘેરાવો આંતરરાષ્ટ્રીય કાયદાઓ સાથે ટકરાય છે જે દરેક દેશના મુક્તપણે અવકાશ સંશોધન કરવાના અધિકારનું રક્ષણ કરે છે.

આગળનો માર્ગ

  • યુનાઇટેડ નેશન્સ કમિટી ઓન ધ પીસફુલ યુઝિસ ઓફ આઉટર સ્પેસ (COPUOS) એ બંધનકર્તા સુરક્ષા અને કચરાના નિકાલના ધોરણો સ્થાપિત કરવા જોઈએ.
  • દેશોએ સ્પેસ રિએક્ટર્સ પર નજર રાખવા માટે ઇન્ટરનેશનલ એટોમિક એનર્જી એજન્સી (IAEA) જેવી જ આંતરરાષ્ટ્રીય દેખરેખ એજન્સી બનાવવી જોઈએ.
  • વૈશ્વિક નેતાઓએ બહુપક્ષીય વાટાઘાટો દ્વારા સુરક્ષા ઝોનની વ્યાખ્યા કરવી જોઈએ જેથી કરીને આ ઘેરાવો અસ્થાયી અને બિન-વિશિષ્ટ રહે.
  • આંતરરાષ્ટ્રીય અવકાશ નિયમ-નિર્માણમાં સક્રિય અવાજ સુરક્ષિત કરવા માટે ભારતે સ્થાનિક સ્પેસ રિએક્ટર્સ માટે ભંડોળ વધારવું જોઈએ.

નિષ્કર્ષ

  • મનુષ્યો ચંદ્ર પર લાંબા ગાળાના બેઝ બનાવશે ત્યારે પરમાણુ ઉર્જા એક મહત્વપૂર્ણ ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપશે.
  • જો કે, પૃથ્વી અને ચંદ્ર પર્યાવરણ બંનેના રક્ષણ માટે દેશોએ UN-COPUOS દ્વારા મજબૂત વૈશ્વિક સુરક્ષા નિયમો બનાવવા જ જોઈએ.