મંગળની શોધયાત્રા (અંતરીક્ષવિજ્ઞાન) : મંગળ ગ્રહનાં અંતરીક્ષ-અન્વેષણો માટેનો સોવિયેત સંઘ અને યુ.એસ.નો કાર્યક્રમ. અંતરીક્ષ-યુગ શરૂ થયો તે પછી સૌરમંડળના ગ્રહોના અન્વેષણ-કાર્યક્રમમાં મંગળ ગ્રહના સર્વગ્રાહી અન્વેષણ માટે સોવિયેત સંઘ (હવે રશિયા) તથા અમેરિકાએ ઘણાં અંતરીક્ષયાનો પ્રક્ષેપિત કર્યાં છે. સોવિયેત સંઘનાં અંતરીક્ષયાનોનાં પરિણામો વિશે બહુ જ ઓછી માહિતી મળી છે, પરંતુ અમેરિકાના ગ્રહીય કાર્યક્રમો વિશે વિગતવાર માહિતી મળી છે.
સોવિયેત સંઘનાં અંતરીક્ષ-અન્વેષણો : નવેમ્બર 1, 1962ના રોજ સોવિયેત સંઘે ‘માર્સ–1’ નામનું અંતરીક્ષયાન મંગળ ગ્રહની નજીકથી પસાર થાય તે રીતે મોકલ્યું હતું. આ યાન ત્યારબાદ સૂર્યની પ્રદક્ષિણા કરી લંબ-વર્તુળાકાર કક્ષામાં ગોઠવાયું હતું. ત્યારપછી સોવિયેત સંઘે નવેમ્બર 30, 1964ના રોજ ‘ઝૉન્ડ–2’ યાન મંગળ ગ્રહની દિશામાં મોકલ્યું હતું. 1971ના મે મહિનામાં ‘માર્સ–2’ અને ‘માર્સ–3’ નામનાં અંતરીક્ષયાનો મંગળ ગ્રહ ઉપર મોકલવામાં આવ્યાં હતાં. છ મહિના પછી નવેમ્બર, ડિસેમ્બર 1971 દરમિયાન આ બંને યાનોને મંગળની કક્ષામાં ફરતાં મૂકવામાં આવ્યાં હતાં. ત્યારપછી તે બંને યાનોમાંથી ટેલિવિઝન કૅમેરા તથા ટ્રાન્સમિટર ધરાવતી કોષિકા (capsules) મંગળ ગ્રહની સપાટી પર ઉતારવામાં આવી હતી. જોકે ઊતર્યા પછી થોડા સમયમાં જ તેમાંથી પ્રસારિત થતા રેડિયો-સંકેત બંધ પડી ગયા હતા. મંગળની કક્ષામાં ફરતાં બંને યાનો દ્વારા મંગળના વાતાવરણ અંગે વૈજ્ઞાનિક માહિતી મળી હતી. 1974માં સોવિયેત સંઘના ‘માર્સ–5’ અંતરીક્ષયાનને મંગળની કક્ષામાં મૂકવામાં આવ્યું હતું, જ્યારે ‘માર્સ–6’ અને ‘માર્સ–7’ યાનોને મંગળની સપાટી પર ઉતારવામાં આવ્યાં હતાં; પરંતુ તેમનાં પરિણામો અંગે કોઈ માહિતી મળી નથી. 1989માં ‘ફોબૉસ–1’ અને ‘ફોબૉસ–2’ અંતરીક્ષયાનો મંગળ તરફ મોકલવામાં આવ્યાં હતાં, પરંતુ તેમની સાથેનો રેડિયો-સંપર્ક તૂટી જવાથી તે પ્રયોગ નિષ્ફળ નીવડ્યો હતો. ત્યારપછી છેલ્લે રશિયાનું ‘માર્સ–96’ અંતરીક્ષયાન પ્રક્ષેપિત થયા પછી થોડા જ વખતમાં પૃથ્વી પર તૂટી પડ્યું હતું.
અમેરિકાનાં અંતરીક્ષ-અન્વેષણો : અમેરિકાની મૅરિનર શ્રેણીનાં અંતરીક્ષયાનો દ્વારા મંગળ, શુક્ર તથા બુધ ગ્રહોનું વિસ્તૃત અન્વેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. આ શ્રેણીના મૅરિનર–4 (1964) તથા મૅરિનર–6 અને 7 (1969) યાનો દ્વારા મંગળની સપાટીની ઘણી તસવીરો મળી હતી તથા તેના વાતાવરણનાં ભૌતિક પરિબળોના આંકડા પણ મળ્યા હતા. આ ઉપરાંત, મૅરિનર–6 અને 7નાં પારરક્ત વિકિરણમાપકોની મદદથી મંગળની સપાટીના તાપમાનીય (thermal) નકશા મેળવવામાં આવ્યા હતા. મે, 1971માં અમેરિકાએ મૅરિનર–9 યાન મંગળ તરફ મોકલ્યું હતું. છ મહિના પછી નવેમ્બર, 1971માં તેને મંગળની પ્રદક્ષિણા કરતી લંબ-વર્તુળાકાર કક્ષામાં મૂકવામાં આવ્યું હતું. તે સમયે મંગળ ગ્રહ સમગ્ર રીતે ધૂળના પ્રચંડ તોફાનથી ઘેરાયેલો હતો, જેમાં પવનનો વેગ કલાકના 160 કિમી. જેટલો જોરદાર હતો. ઘણાં સપ્તાહો પછી જ્યારે ધૂળનું તોફાન તદ્દન શમી ગયું અને તેનું વાતાવરણ ચોખ્ખું થઈ ગયું ત્યારે મૅરિનર–9ના ટેલિવિઝન કૅમેરા વડે મંગળની સપાટીની તસવીરો લેવાનું શરૂ કરવામાં આવ્યું હતું. મૅરિનર–9ના કાર્યકાળ દરમિયાન મંગળની લગભગ સમગ્ર સપાટીની 7,000 કરતાં વધારે તસવીરો મળી હતી, જેમાં સપાટી પરની ભૂ-આકૃતિઓ ગર્ત, ઊંડી ખીણો વગેરે – જોવા મળી હતી. આ ઉપરાંત, મૅરિનર–9નાં અન્ય ઉપકરણો વડે મંગળના વાતાવરણનું દબાણ, તાપમાન, આયનમંડળ તથા મંગળના ગુરુત્વાકર્ષણ-ક્ષેત્ર અંગે આંકડા મળ્યા હતા. ટેલિવિઝન-ચિત્રોની મદદથી મંગળની સપાટીના મોટા વિસ્તારોના નકશા તૈયાર કરી શકાયા હતા. વળી મંગળના બે ઉપગ્રહો – ફોબૉસ (Phobos) તથા ડાઇમૉસ(Deimos)ની છબીઓ પણ મળી હતી. મંગળ ગ્રહના અંતરીક્ષ-અન્વેષણમાં ત્યારપછીનો વાઇકિંગ (Viking) અંતરીક્ષયાનોનો કાર્યક્રમ અત્યંત ઉત્તેજનાપૂર્ણ હતો. વાઇકિંગ–1 અને 2 અંતરીક્ષયાનો 1975માં પ્રક્ષેપિત થયાં હતાં. દરેક વાઇકિંગ યાનના બે ભાગ હતા; જેમાંનો એક, ભ્રમણયાન (orbiter) મંગળની કક્ષામાં રહ્યો હતો, જ્યારે બીજો, ઉતરાણયાન (lander) મંગળની સપાટી પર હળવેથી ઊતર્યો હતો. બંને વાઇકિંગ યાનોની કામગીરી સંતોષજનક રહી હતી. તેમના ભ્રમણયાનના ટેલિવિઝન-કૅમેરા દ્વારા મંગળની સપાટીની 50,000 જેટલી તસવીરો મળી હતી. તેમનાં ઉતરાણયાનોમાં ત્રિ-પરિમાણીય ટી.વી. કૅમેરા, વાતાવરણના હવામાન અંગેનાં પરિબળો માપવાનાં સાધનો તથા મંગળની સપાટી પરની માટીમાં જીવાણુ (organic molecules) તથા પ્રારંભિક કક્ષાની જૈવિક સૃષ્ટિના શક્ય અસ્તિત્વ અંગે રાસાયણિક પરીક્ષણ કરવા માટેનાં સ્વયંસંચાલિત ઉપકરણો હતાં. આ બધાં સાધનોનું કાર્ય અપેક્ષા પ્રમાણે થયું હતું. અલબત્ત, જીવ-સૃષ્ટિના અસ્તિત્વ અંગેનાં પરિણામો નિર્ણયાત્મક નહોતાં જણાયાં, વાઇકિંગ–1 અને 2ના કાર્યક્રમ પછીનાં લગભગ વીસ વર્ષ દરમિયાન મંગળનું અન્વેષણ કરવા માટે અમેરિકાએ કોઈ અંતરીક્ષયાન મોકલ્યું નહોતું. અલબત્ત, તેનાં પાયોનિયર, વૉયેજર તથા ગૅલિલિયો અંતરીક્ષયાનો દ્વારા અન્ય ગ્રહો – શુક્ર, ગુરુ, શનિ, યુરેનસ અને નેપચ્યૂન–નું અન્વેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.
મંગળ ગ્રહ સંબંધિત એક અત્યંત મહત્વનું સંશોધન ત્યારબાદ પ્રકાશમાં આવ્યું હતું. 1984માં પૃથ્વીના દક્ષિણ ધ્રુવના પ્રદેશમાંથી મળી આવેલા એક ઉલ્કાપાષાણ(meteorite)નાં વિવિધ પરીક્ષણો પરથી 1996માં જાહેર કરવામાં આવ્યું હતું કે એ પદાર્થ લગભગ 13,000 વર્ષો પહેલાં મંગળ ગ્રહ પરથી પૃથ્વી ઉપર આવ્યો હોવો જોઈએ તથા એ પદાર્થમાંથી મળી આવેલાં કેટલાંક રસાયણો તથા સૂક્ષ્મ અશ્મિલ અવશેષોના આધારે એવું અનુમાન કરવામાં આવ્યું હતું કે 3.6 અબજ વર્ષો પહેલાં મંગળ ગ્રહ ઉપર પ્રાથમિક કક્ષાની એક-કોષીય જીવ-સૃષ્ટિનું અસ્તિત્વ હોવું જોઈએ. આ ઉત્તેજનાપૂર્ણ પરિણામ પછી મંગળ ગ્રહનું પુન: સઘન અન્વેષણ કરવાના કાર્યને વધારે મહત્વ મળ્યું હતું. અલબત્ત, તે પહેલાં ‘નાસા’ દ્વારા 1993માં ‘માર્સ ઑબ્ઝર્વર’ નામનું અંતરીક્ષયાન મંગળની કક્ષામાં મૂકવા માટે પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ મંગળની કક્ષામાં મુકાયા પહેલાં જ તેની સાથેનો રેડિયો-સંપર્ક કપાઈ ગયો હતો. ત્યારપછી નવેમ્બર, 1996માં ‘માર્સ ગ્લોબલ સર્વેયર’ અને ડિસેમ્બર, 1996માં ‘પાથફાઇન્ડર’ અંતરીક્ષયાનો મંગળ ઉપર મોકલવામાં આવ્યાં હતાં. આમાંનું ‘પાથફાઇન્ડર’ જુલાઈ, 1997માં મંગળ ગ્રહની સપાટી પર સૂકા રણવિસ્તારમાં ઊતર્યું હતું, જ્યારે ‘માર્સ ગ્લોબલ સર્વેયર’ સપ્ટેમ્બર 1997માં મંગળની ધ્રુવીય કક્ષામાં મૂકવામાં આવ્યું હતું. ‘પાથફાઇન્ડર’માં છ પૈડાંવાળી નાની ગાડી ‘સૉજર્નર’ મૂકવામાં આવી હતી, જે ટી.વી. કૅમેરા તથા અન્ય ઉપકરણોથી સુસજ્જ હતી. ‘સૉજર્નર’નું સંચાલન ભૂમિ પરથી કરવામાં આવ્યું હતું. તેના 83 દિવસના કાર્ય દરમિયાન ઉતરાણ-સ્થાનની આજુબાજુના વિસ્તારની 16,000 તસવીરો મળી હતી તથા મંગળ ગ્રહના ભૂ-સ્તરીય, ભૂ-રાસાયણિક અને વાતાવરણીય પરિબળોનાં ઘણાં અવલોકનો મળ્યાં હતાં. ‘માર્સ ગ્લોબલ સર્વેયર’ દ્વારા મંગળ ગ્રહની સમગ્ર સપાટીની અત્યંત સ્પષ્ટ છબીઓ મેળવવામાં આવી હતી તથા ત્યાંની આબોહવા અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર સંબંધિત અવલોકનો લેવામાં આવ્યાં હતાં.
મંગળનું અન્વેષણ ચાલુ રાખવા માટે ડિસેમ્બર, 1998માં ‘માર્સ સર્વેયર ઑરબિટર’ તથા જાન્યુઆરી, 1999માં ‘માર્સ પોલર લૅન્ડર’ પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવ્યાં હતાં. આ બંને અંતરીક્ષયાનોનાં કાર્ય વિશે ભવિષ્યમાં માહિતી મળશે.
અત્યાર સુધીમાં કરવામાં આવેલાં વિવિધ અંતરીક્ષ-અન્વેષણો દ્વારા મંગળ ગ્રહ વિશે નીચેની વિગતો જાણવા મળી છે : (1) મંગળનું વાતાવરણ અત્યંત પાતળું છે. પૃથ્વીના સમુદ્રતલ પરના વાતાવરણના દબાણની સરખામણીમાં મંગળની સપાટી પર તેના વાતાવરણનું દબાણ 100–200ગણું ઓછું છે. તેના વાતાવરણમાં મુખ્યત્વે કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ છે અને અલ્પ પ્રમાણમાં નાઇટ્રોજન, આર્ગન વાયુ તથા જલબાષ્પ છે. મંગળની સપાટી પર દિવસ દરમિયાન તાપમાન 30° સે. જેટલું હોય છે, જ્યારે રાત્રિ દરમિયાન તાપમાન શૂન્યથી પણ ઘણું નીચે હોય છે.
(2) સંખ્યાબંધ ટેલિવિઝન-તસવીરોના અભ્યાસ પરથી મંગળની સપાટી પરની કેટલીક લાક્ષણિકતાઓ આ પ્રમાણે દર્શાવાઈ છે : મંગળની સપાટી પર ઘણા આઘાત-ગર્ત (impact craters), ઊંડી, પહોળી ખીણો તથા મૃત જ્વાળામુખી ધરાવતા ઊંચા પર્વતો છે. જ્વાળામુખીના મુખ(ગર્ત)ના ઢોળાવ લાવા-રસના વહેણથી સખત થયેલા દેખાય છે. આ ઉપરથી માનવામાં આવે છે કે ભૂતકાળમાં મંગળ ઉપર જ્વાળામુખીની પ્રક્રિયા અત્યંત સક્રિય હતી. તેની ઊંડી, પહોળી ખીણોમાં ભૂતકાળમાં પાણીનાં ધસમસતાં પૂર આવ્યાં હોય તેવું લાગે છે, પરંતુ હવે મંગળની સપાટી પાણી વગરની તદ્દન સૂકી છે. મંગળના ઉત્તર અને દક્ષિણ ધ્રુવના વિસ્તારોમાં બરફના રૂપમાં થોડું પાણી અથવા થીજી ગયેલો કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ (dry ice) હોય એમ માનવામાં આવે છે. મંગળ પર ધૂળનાં તોફાન થાય છે તથા પવનથી ઊડતી ધૂળથી બનતા રેતીના ઢૂવા (sand dunes) પણ જોવા મળ્યા છે.
(3) મંગળની સપાટી પરના પથ્થરો મુખ્યત્વે ક્વાર્ટ્ઝ(સિલિકોન ડાયૉક્સાઇડ)ના બનેલા છે. આ પથ્થરો વારંવાર ગરમ થઈને ઠંડા થયા હોય તેવું લાગે છે. મંગળ પરની લાલ રંગની ધૂળ લોહતત્વના કોઈ ખનિજની બનેલી હોય તેવું લાગે છે.
(4) મંગળ પર સૂક્ષ્મ જીવ-સૃષ્ટિના અસ્તિત્વ અંગે કોઈ નિર્ણયાત્મક પરિણામ મળ્યું નથી; તેમ છતાં ભૂતકાળમાં મંગળ પર જીવ-સૃષ્ટિ માટે સાનુકૂળ પરિસ્થિતિ (પાણીનું અસ્તિત્વ) હતી એમ માનવામાં આવે છે.
(5) મંગળનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર અત્યંત અલ્પ છે, જે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રના ફક્ત 1 ટકા જેટલું જ છે. તાજેતરમાં કરવામાં આવેલાં અન્વેષણોને આધારે જાણવા મળ્યું છે કે મંગળનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર કેટલાંક સ્થાન પૂરતું જ મર્યાદિત છે અને સાર્વત્રિક (global) નથી.
ભવિષ્યમાં મંગળનાં વધુ અન્વેષણો કરવા માટે ‘નાસા’ની યોજના છે. દર 26 મહિના પછી પૃથ્વી અને મંગળ તેમની કક્ષામાં એવી રીતે આવે છે કે જેથી તેમની વચ્ચેનું અંતર ન્યૂનતમ થાય. આ તકનો લાભ લઈને ભવિષ્યમાં દર 26 મહિના પછી મંગળ ઉપર અંતરીક્ષયાનો મોકલવામાં આવશે. આ યોજના અનુસાર 2001 તથા 2003 દરમિયાન અંતરીક્ષયાનો મોકલવામાં આવશે. એ પછી 2005માં મંગળ ગ્રહની માટી અને પથ્થરો પૃથ્વી ઉપર લાવવાનું વિચારણા હેઠળ છે, અને ત્યારપછી કદાચ માનવીને પણ મંગળ ઉપર મોકલવામાં આવે એવી સંભાવના છે.
પરંતપ પાઠક