मंगल कक्षित्र मिशन (मॉम), मंगल ग्रह के लिए भारत का प्रथम अंतरग्रहीय मिशन 05 नवंबर, 2013 को पीएसएलवी-सी25 पर प्रमोचित किया गया था। इसरो सफलतापूर्वक मंगल ग्रह की कक्षा में उपग्रह भेजने वाली चौथी अंतरिक्ष एजेंसी बन गया है। हालांकि डिज़ाइन किए गए मिशन का जीवन 6 महीने था, मॉम ने 24 सितंबर, 2021 को अपनी कक्षा में 7 साल पूरे कर लिए।

मिशन के उद्देश्य

इस मिशन के उद्देश्य मुख्य रूप से तकनीकी हैं और इसमें यात्रा चरण के दौरान पर्याप्त स्वायत्तता के साथ संचालन करने में सक्षम मंगल कक्षित्र उपग्रह का डिजाइन, निर्माण और प्रक्षेपण; मंगल की कक्षा में प्रवेश / अधिग्रहण और मंगल ग्रह के चारों ओर कक्षा में भ्रमण शामिल है। मंगल ग्रह की सतह की विशेषताओं, आकृति विज्ञान, खनिज विज्ञान और मंगल ग्रह के वातावरण का अध्ययन करने के लिए मॉम में पांच वैज्ञानिक नीतभार हैं।

वैज्ञानिक नीतभार

ग्रहों के विकास और अतिरिक्त-स्थलीय जीवन के संदर्भ में मंगल वैज्ञानिकों के लिए गहरी दिलचस्पी का विषय बना हुआ है। मंगल के बारे में हमारी समझ के आधार पर, जिसे पहले शायद एक गर्म और नम ग्रह माना जाता था, अब एक पतले वातावरण के साथ शुष्क होता दिख रहा है। यह विकास कैसे हुआ यह अभी भी शोध का विषय है। इस पृष्ठभूमि में, भारतीय मंगल कक्षित्र मिशन ने निम्नलिखित पांच वैज्ञानिक नीतभारों को वहन किया:

1. मंगल कलर कैमरा (एम.सी.सी.)
2. ताप अवरक्त प्रतिबिंबन बहुवर्णक्रममापी (टी.आई.एस.)
3. मंगल मीथेन संवेदक (एम.एस.एम.)
4. मंगल बहिर्मंडल तटस्थ संरचना विश्लेषक (एम.ई.एन.सी.ए.)
5. लाइमैन अल्फा फोटोमीटर (एल.ए.पी.)

1. मंगल कलर कैमरा
   मंगल कलर कैमरा आर.जी.बी. बायर पैटर्न के साथ एक बहुमुखी और बहुउद्देश्यीय स्नैप शॉट कैमरा है जो मंगल पर विभिन्न रूपात्मक विशेषताओं को मानचित्रित करता है और मंगल और इसके वातावरण की दृश्य प्रतिबिंब को दर्शाता है। अन्य नीतभार के लिए संदर्भ जानकारी प्रदान करने के अलावा, एम.सी.सी. से यह भी अपेक्षा की जाती है कि वह धूल भरी आँधी, धूल के दानव आदि जैसी घटनाओं के बारे में हमारी समझ को आगे बढ़ाने में मदद करे जो कि मंगल ग्रह में घटित होने के लिए जानी जाती हैं। वर्तमान मिशन की अत्यधिक दीर्घवृत्ताकार कक्षा उच्च स्थानिक विभेदन पर स्थानीय दृश्यों के प्रतिबिंबन की अनुमति देती है और साथ ही पूरे ग्लोब का एक संक्षिप्त दृश्य प्रदान करती है। यह नीतभार अंतरिक्ष उपयोग केंद्र, अहमदाबाद द्वारा विकसित किया गया है।

   

   कलर कैमरे का मुख्य उद्देश्य है:

   1. दीर्घवृत्ताकार कक्षा में अलग-अलग विभेदन और पैमानों के साथ मंगल पर विभिन्न रूपात्मक विशेषताओं का मानचित्रण करना।
   2. अन्य विज्ञान नीतभारों के लिए संदर्भ सूचना प्रदान करना।
   
   

   इस यंत्र की मुख्य विशेषताएं नीचे दी गई हैं:-

   प्राचल	मान
   विभेदन	19.5 मीटर @ पेरियारियन
   ढांचे का आकर	40 किमी x 40 किमी @ पेरियारियन पूर्ण मंगल डिस्क 63000 किमी से अपोएरियोन तक
   वर्णक्रमीय क्षेत्र	0.4 माइक्रोमीटर - 0.7 माइक्रोग्राम आर.जी.बी. (बायर पैटर्न)

2. मंगल ग्रह के लिए मीथेन संवेदक
   फैब्री-पेरोट एटलॉन फिल्टर पर आधारित डिफरेंशियल रेडियोमीटर है जो लघु तरंग अवरक्त (एस.डब्ल्यू.आई.आर.) क्षेत्र में काम करता है। यह दो एस.डब्ल्यू.आई.आर. चैनलों में सौर चमक को मापता है। पहले चैनल (मीथेन चैनल) में चैनल4 द्वारा अवशोषण होता है जबकि दूसरे वर्णक्रमीय चैनल (संदर्भ चैनल) में कोई अवशोषण नहीं होता है। तो विभेदक संकेत चैनल4 की स्तंभ राशि का माप देता है। यह मंगल ग्रह के वातावरण में चैनल4 सांद्रता को कुछ भागों-प्रति-बिलियन सटीकता के साथ माप सकता है। एपोएरियन से दृश्य को स्कैन करके, एम.एस.एम. मीथेन के स्थानिक वितरण को मैप कर सकता है। एम.एस.एम. डेटा से प्राप्त मीथेन की अस्थायी और स्थानिक भिन्नता इसकी उत्पत्ति, चाहे वह बायोजेनिक हो या एबोजेनिक के बारे में कुछ अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती है। यह नीतभार अंतरिक्ष उपयोग केंद्र अहमदाबाद द्वारा विकसित किया गया है।

   

   इस नीतभार का प्राथमिक वैज्ञानिक उद्देश्य साफ आसमान की स्थिति में मंगल ग्रह के वातावरण (यदि यह मौजूद है) में मीथेन की सघनता का पता लगाना और मापना है। अन्य अध्ययन जो संभव हैं वे हैं:

   1. स्पेक्ट्रल रेंज 6030-6090 सेमी-1 में मंगल ग्रह की सतह का परावर्तन मापें।
   
   

   यंत्र की विशेषताएं नीचे दी गई हैं: -

   प्राचल	कीमत
   विभेदन	258 मीटर @ पेरियारियन (@ 372 किमी)
   कटी हुई घास	4.4 किमी @ पेरियारियन, 948 किमी @ अपोएरियन
   स्पेक्ट्रल क्षेत्र	1640 - 1660 एनएम
   संसूचक	InGaAs, 85µm पिक्सेल, चैनल4 के लिए 8 चैनल और संदर्भ के लिए 8 चैनल

3. तापीय अवरक्त प्रतिबिंबन वर्णक्रममापी
   तापीय अवरक्त प्रतिबिंबन वर्णक्रममापी एक झंझरी आधारित वर्णक्रममापी है जो मंगल ग्रह की सतह से ताप उत्सर्जन को मापेगा। टी.आई.एस. द्वारा प्राप्त किए गए डेटा को निम्नलिखित के लिए संसाधित और विश्लेषित किया जाएगा :

   • मंगल ग्रह की सतह के तापमान का मानचित्रण
   • मंगल की संरचना और खनिज विज्ञान का अध्ययन

   यह वर्णक्रममापी तापीय अवरक्त (टी.आई.आर.) क्षेत्र (7 माइक्रोन से 13 माइक्रोन) में संचालित होता है। टी.आई.एस. को एक अन-कूल्ड माइक्रो-बोलोमीटर ऐरे के साथ संरूपित किया गया है जो कूल्ड अवरक्त संसूचक संसूचक की तुलना में वजन और बल के मामले में काफी बचत करता है। यह नीतभार अंतरिक्ष उपयोग केंद्र, अहमदाबाद द्वारा विकसित किया गया है।

   

   उपकरण की विशिष्टाएं हैं:

   प्राचल	मान
   विभेदन	258 मीटर @ पेरियारियन (@ 372 किमी)
   कवरेज	41 किमी x 258 मीटर @ पेरियारियन 8875 किमी x 55 किमी @ अपोएरियन
   स्पेक्ट्रल क्षेत्र	7µm – 13µm, 12 बैंड
   वर्णक्रमीय विभेदन	~ 500 एनएम (12 बैंड)

4. मंगल बहिर्मंडल तटस्थ संरचना विश्लेषक
   मंगल बहिर्मंडल तटस्थ संरचना विश्लेषक (एम.ई.एन.सी.ए.) का मुख्य वैज्ञानिक उद्देश्य मंगल के बहिर्मंडल की तटस्थ संरचना और घनत्व वितरण का अध्ययन करना और इसके रेडियल, दैनिक और संभवतः मौसमी बदलावों का अध्ययन करना है। इससे मंगल ग्रह के वातावरण के पलायन को समझने में मदद मिलेगी।

   एम.ई.एन.सी.ए., एक चतुर्ध्रुवीय द्रव्यमान वर्णक्रममापी, में एक फिलामेंट, संसूचक और संबंधित इलेक्ट्रॉनिक्स प्रबंधन शामिल हैं। एम.ई.एन.सी.ए. में उपयोग किए जा रहे संसूचक चैनल इलेक्ट्रॉन गुणक (सी.ई.एम.) और फैराडे कप (एफ.सी.) हैं। बड़े पैमाने पर अलगाव को पूरा करने के लिए रेडियो आवृत्ति और डी.सी. वोल्टेज का एक उपयुक्त संयोजन चौगुनी छड़ के वैकल्पिक जोड़े पर लागू होता है और इस प्रकार प्रजातियों के आंशिक दबाव का निर्धारण होता है। इसके अलावा, एम.ई.एन.सी.ए. में कुल दबाव के मापन के लिए एक अंतःनिर्मित प्रेशर गेज है। मास स्पेक्ट्रा को एक निर्दिष्ट मास रेंज (जो विविध हो सकता है) में प्राप्त करने के अलावा, उपकरण में ऑपरेशन के ट्रेंड मोड में चयन योग्य प्रजातियों के एक सेट के समय-विकास का अध्ययन करने का प्रावधान है। उपकरण की गतिशील रेंज 1010 के क्रम में है।

विशिष्टता

• मॉम की अत्यधिक दीर्घवृत्ताकार कक्षा ज्यामिति इसके कैमरा (एम.सी.सी.) को इसके सबसे दूर बिंदु पर मंगल की पूर्ण डिस्क और निकटतम बिंदु से सूक्ष्म विवरण लेने में सक्षम बनाती है।
• पहली बार मंगल ग्रह के चंद्रमाओं में से एक डीमोस के सुदूर भाग का प्रेक्षण।

उपलब्धियों

• मंगल कलर कैमरा, मॉम पर मौजूद वैज्ञानिक नीतभारों में से एक है, जिसने अब तक 1100+ चित्र तैयार किए हैं और एक मंगल एटलस प्रकाशित किया है।
• पीयर-रिव्यूड जर्नल्स में 35 से अधिक शोध पत्र प्रकाशित।.
• लागत प्रभावी (450 करोड़ रुपये) में अपने पहले प्रयास में मंगल ग्रह के जटिल मिशन को सफलतापूर्वक पूरा करने की भारत की क्षमता ने दुनिया का ध्यान आकर्षित किया है और भारत की छवि को एक विश्वसनीय अंतरिक्ष निष्पक्ष राष्ट्र के रूप में अधिक ऊंचाइयों तक पहुंचाया है। यह क्षमता अंतरिक्ष वाणिज्य के लिए अधिक से अधिक अवसरों का मार्ग प्रशस्त कर सकती है, जिसमें प्रमोचन सेवाओं और उपग्रह प्रतिबिंबदीर्घा का विपणन शामिल हैं।
• मंगल कक्षित्र मिशन राष्ट्रीय गौरव का मिशन है जिसने छात्रों, आम जनता, मीडिया और अंतरराष्ट्रीय विज्ञान/तकनीकी समुदाय का ध्यान आकर्षित किया है। महत्वपूर्ण रूप से, मंगल कक्षित्र मिशन ने देश में युवा पीढ़ी के बीच उत्साह पैदा किया है, अंतरिक्ष संबंधी तकनीकों को समझने और चर्चा करने के लिए उनकी जिज्ञासा को जगाया है और पूरे मिशन के दौरान गति को बनाए रखा है।

प्रमुख विज्ञान के परिणाम

• मॉम (एम.एन.आर.ए.एस., 2022) से एस-बैंड रेडियो संकेतों का उपयोग करते हुए सौर चक्र 24 के बाद के अधिकतम चरण के दौरान सौर कोरोनल गतिकी
• वैश्विक धूल आंधी के दौरान मंगल ग्रह के वायुमंडल में वर्धित पलायन (जे.जी.आर.-प्लैनेट्स, 2020)
• एम.ई.एन.सी.ए ने 'हॉट' (परम तापीय - तापीय की तुलना में अधिक तापयुक्त) आर्गन का पता लगाया (GRL, 2017)। इस प्रेक्षण के दौरान मंगल पेरिहेलियन पर था।
• मंगल बहिर्मंडल तटस्थ संरचना विश्लेषक (एम.ई.एन.सी.ए.) के प्रेक्षणो ने पहली बार दर्शाया है कि पेरिहेलियन शाम के घंटों (जी.आर.एल., 2016) के दौरान ~ 270 ± 10 किमी की ऊंचाई पर ऑक्सीज़न की प्रचुरता कार्बन-डाइऑक्साइड से अधिक है।.
• कलर कैमरा (एमसीसी) अवलोकनों के माध्यम से वायुमंडलीय प्रकाशिकी गहनता (ए.ओ.डी.) का अनुमान लगाया गया था और अध्ययनों ने वैलेस मेरिनेरिस (इकारस, 2015) की दक्षिणी भित्ति के ऊपर ली-वेव बादलों की उपस्थिति की सूचना दी थी।

मंगल कक्षित्र उपग्रह से प्राप्त होने वाले डेटा का वैज्ञानिक विश्लेषण प्रगति पर है। आई.एस.एस.डी.सी. में संग्रहीत वैज्ञानिक डेटा उपयोगकर्ता समुदायों के लिए उपलब्ध कराया गया है।