‘प्रोजेक्ट हेल मैरी’ के पीछे वास्तविक अंतरिक्ष विज्ञान

इस कहानी में प्रमुख स्पॉइलर शामिल हैं।

द फ़िल्म प्रोजेक्ट हेल मैरी वैश्विक स्तर पर $400 मिलियन के राजस्व के मील के पत्थर को पार कर चुका है और ऑस्कर की शुरुआती चर्चा पैदा कर रहा है। और फिल्म में अंतरतारकीय यात्रा और अलौकिक जीवन के चित्रण ने विज्ञान कथा की शैली को फिर से जीवंत कर दिया है और आश्चर्य और “आश्चर्य! विस्मित!” लोगों की चेतना में विज्ञान का।

तो उस विज्ञान का कितना हिस्सा वास्तव में प्रशंसनीय है?

फिल्म में, मिडिल स्कूल के शिक्षक रायलैंड ग्रेस (रयान गोसलिंग) को पृथ्वी को बचाने में मदद करने के लिए भर्ती किया गया है क्योंकि उनका इतिहास एक कोशिका जीवविज्ञानी के रूप में है और उनके पास ब्रह्मांड में जीवन के बारे में कुछ आइकोनोक्लास्टिक विचार हैं। सुदूर सौर मंडल के एक आपातकालीन मिशन के दौरान, उसे यह पता लगाना होगा कि एक ब्रह्मांडीय सूक्ष्म जीव को पृथ्वी के सूर्य को निगलने से कैसे रोका जाए।

आर्टेमिस II मिशन पर एक साथ उत्साह के मद्देनजर, एनपीआर फिल्म के कई कथानक बिंदुओं के पीछे के वास्तविक विज्ञान के बारे में पता लगाने के लिए नासा और अन्य विशेषज्ञों के पास गया।

राइलैंड ग्रेस (गोस्लिंग का किरदार) को जिस स्टार के पास भेजा गया है, वह है ताऊ सेटी, ए असली सितारा के बारे में 11.9 प्रकाश वर्ष दूर संभवतः के साथ तीन ग्रह इसकी परिक्रमा कर रहे हैं. क्या मनुष्यों के लिए ताऊ सेटी जितनी दूर किसी स्थान की यात्रा करना संभव होगा?

नासा के जैविक और भौतिक विज्ञान प्रभाग की प्रभाग निदेशक लिसा कार्नेल का कहना है कि यह अभी संभव नहीं है। वह कहती हैं, “मुझे नहीं लगता कि हम मंगल ग्रह पर इंसानों को भेजने के लिए पूरी तरह से तैयार हैं, प्रकाश वर्ष तो दूर की बात है।” हालाँकि, पिछली शताब्दी में मानवता ने प्रौद्योगिकी में जो छलांग लगाई है, उसे देखते हुए, वह इसे खारिज नहीं करना चाहती थी। “मेरे मन में, जो मैं जानता हूं कि हम विमानन और अंतरिक्ष अन्वेषण में कैसे विकसित हुए हैं, हां, मेरा मानना ​​है कि यह संभव है [one day]।”

अत्यधिक लंबी यात्रा अवधि वाले मिशनों पर नासा अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य के बारे में क्या दृष्टिकोण अपनाएगा?

कार्नेल का कहना है कि यहां कई अज्ञात हैं, लेकिन किसी प्रकार का चिकित्सा समाधान संभवतः आवश्यक होगा। “यहां तक ​​कि मंगल ग्रह पर छह महीने के पारगमन के लिए भी, हमने इस बारे में बात की है कि कैसे रखा जाए [the astronauts] व्यस्त हैं ताकि उन्हें कोई मनोवैज्ञानिक समस्या न हो,” वह कहती हैं, ”मुझे नहीं लगता कि हम वास्तविकता में सुस्ती को देख रहे हैं [a medically induced coma or similar state of hibernation] मंगल ग्रह के लिए एक संभावना के रूप में, लेकिन प्रकाश वर्ष दूर कुछ लंबे, गहरे अंतरिक्ष मिशन के लिए, संभवतः ऐसा होने की आवश्यकता होगी।”

वह कहती हैं, चुनौती यह है कि हमारे पास मनुष्यों में टॉरपोर की सुरक्षा और व्यवहार्यता पर पर्याप्त डेटा नहीं है, जिसमें यह भी शामिल है कि यह लोगों की संज्ञानात्मक क्षमताओं को कैसे प्रभावित करेगा। “ऐसा बहुत कुछ है जो हम नहीं जानते और समझते हैं।”

शोध करना संभव है, लेकिन “इसमें कई साल लगेंगे।”

फिल्म में, एक रोबोट चार वर्षों के दौरान ग्रेस की देखभाल करता है जब वह अंतरिक्ष यान में कोमा में था। जागने के बाद, वह कुछ घंटों में वापस लौट आता है – यहां तक ​​कि सीढ़ी पर भी चढ़ जाता है। हम लंबे समय तक कोमा में रहने की सुरक्षा और उसके बाद के प्रभावों के बारे में क्या जानते हैं?

डॉक्टर कोमा के अल्पकालिक प्रभावों के बारे में काफी हद तक जानते हैं। येल स्कूल ऑफ मेडिसिन में फुफ्फुसीय, गंभीर देखभाल और नींद की दवा के एसोसिएट प्रोफेसर डॉ. श्योको होनिडेन कहते हैं, “बहुत छोटे पैमाने पर, यह कुछ ऐसा है जिसका सामना हम आईसीयू में करते हैं, जहां लोग शामक दवाओं के साथ चिकित्सकीय रूप से प्रेरित कोमा में होते हैं।” “दिनों या हफ्तों में, हम उनके लिए सांस लेते हैं, हम उनके दिल को सहारा देते हैं और उनकी किडनी की कार्यप्रणाली को बनाए रखते हैं, हम उन्हें रोबोट की तरह ही पोषण देते हैं, और हम उन्हें थोड़ा इधर-उधर घुमाने की कोशिश करते हैं।”

लेकिन चिकित्सीय तौर पर, ऐसे मरीज़ों को कीमत चुकानी पड़ती है, वह कहती हैं। “अपनी मशीनों और दवाओं के मामले में हम कितने भी उन्नत हो गए हों, इसके बावजूद हम पूरी तरह से यह दोहराने में असमर्थ हैं कि मानव शरीर इस वास्तव में सुव्यवस्थित, संतुलित तरीके से क्या कर सकता है।”

बिस्तर पर आराम के दौरान आप प्रति दिन अनुमानित रूप से 2% मांसपेशियों को खो देते हैं। वह कहती हैं, इसमें डायाफ्राम भी शामिल है, जो एक मांसपेशी है और “वेंटिलेटर पर लंबी बीमारी के अंत में कागज़ की तरह पतला हो सकता है। हमारे कुछ मरीज़ों को फिर से सांस लेने का तरीका सीखने में कई हफ्ते लग जाते हैं।”

मांसपेशियों की बर्बादी पाचन तंत्र की मांसपेशियों को भी प्रभावित करती है, जिसमें निगलने के लिए आवश्यक मांसपेशियां भी शामिल हैं, येल स्कूल ऑफ मेडिसिन में आर्थोपेडिक्स और पुनर्वास के एसोसिएट प्रोफेसर डॉ. रुम्मना असलम कहते हैं: “चार साल के बाद, आपको बोलने, निगलने और घूमने में सक्षम होने के लिए बहुत लंबे समय तक पुनर्वास की आवश्यकता होगी।”

असलम कहते हैं, बिस्तर से छलांग लगाना और बाद में अंतरिक्ष यान की खोज करना, जैसा कि ग्रेस फिल्म में करती है, अवास्तविक होगा।

वह बताती हैं कि बिस्तर पर पड़े किसी भी व्यक्ति के लिए त्वचा के टूटने की भी बड़ी समस्याएँ हैं, जिन्हें दबाव की चोटें भी कहा जाता है। और यह 24 घंटों से लेकर कुछ दिनों के भीतर विकसित हो सकता है।

“भले ही आप उस व्यक्ति को हर दो घंटे में बदल दें [as currently recommended in critical care]आपकी त्वचा के वे क्षेत्र जो हड्डी के करीब हैं – एड़ी, बैठने की हड्डियाँ, टेलबोन, इसके ऊपर की त्रिकास्थि, और आपके सिर के पीछे – त्वचा के टूटने का बहुत खतरा है।”

अंत में, होनिडेन कहते हैं, यह अज्ञात है कि मानव मस्तिष्क इतने लंबे कोमा को कैसे सहन करेगा। “आईसीयू में चिकित्सकीय रूप से प्रेरित कोमा से हम जानते हैं कि मस्तिष्क की शिथिलता बाद में काफी महत्वपूर्ण होती है, और तंत्रिका-संज्ञानात्मक शिथिलता स्थायी हो सकती है। यदि आप वास्तव में सब कुछ बंद कर देते हैं, तो क्या आप धीरे-धीरे स्विच को वापस चालू कर सकते हैं? मुझे लगता है कि यह लाखों डॉलर का सवाल है।”

ग्रेस का सामना दूसरे ग्रह से आए एक अंतरिक्ष यान से होता है और वह उस पर सवार एकमात्र प्राणी से संपर्क बनाता है, जिसे ग्रेस “रॉकी” कहती है। रॉकी के सभी साथी विकिरण बीमारी से मर गए क्योंकि वे इसके जोखिमों से अनजान थे। नासा इन जोखिमों का प्रबंधन कैसे करता है?

नासा के कार्नेल को यह विश्वास करना कठिन लगा कि रॉकी की सभ्यता, एरिडियन, विकिरण या इसके जोखिमों की खोज के बिना अंतरिक्ष उड़ान के लिए तकनीकी रूप से उन्नत होगी। अंतरिक्ष में विकिरण सर्वव्यापी है।

वह कहती हैं, “गैलेक्टिक ब्रह्मांडीय विकिरण व्यापक है – ऐसा लगता है जैसे आप पूरे ब्रह्मांड में सुपरनोवा से विकिरण के स्नान में तैर रहे हैं। हालांकि विकिरण विभिन्न प्रकार के होते हैं, लेकिन सभी विकिरण बीमारी का कारण बन सकते हैं। नासा सौर कण घटनाओं से विकिरण के बारे में सबसे अधिक चिंतित है। “यदि आप एक तीव्र सौर तूफान की चपेट में आते हैं, और यदि आपके पास परिरक्षण या उपचारात्मक साधन नहीं है, तो आप मरने वाले हैं।”

नासा अंतरिक्ष के मौसम पर नज़र रखने के लिए उपग्रहों का उपयोग करता है, और “यदि कोई बड़ी सौर घटना होने वाली है, तो अंतरिक्ष यात्री वहां जाते हैं जहां अधिक परिरक्षण होता है जो आने वाले विकिरण को अवशोषित करेगा,” जैसे कि जहाज के एक हिस्से में बहुत सारा पानी जमा होता है, जो विकिरण को अच्छी तरह से अवशोषित करता है।

जोखिम तब अधिक होता है जब अंतरिक्ष यात्री मैग्नेटोस्फीयर छोड़ते हैं, जो पृथ्वी के चारों ओर एक विशाल अदृश्य चुंबकीय क्षेत्र है जो विकिरण के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करता है, जैसा कि आर्टेमिस II मिशन में था।

“तो वे वास्तव में सौर तूफान की पूरी ताकत के संपर्क में आने वाले हैं। हमने ओरियन अंतरिक्ष यान के अंदर एक तूफान आश्रय बनाया है, और वे इसका परीक्षण कर रहे थे। आप इसे खोलते हैं और अंदर चढ़ते हैं, और आप इस अतिरिक्त सामग्री से घिरे होते हैं जो आने वाले विकिरण के प्रभाव को कम करने में मदद करता है।”

पृथ्वी और रॉकी के सूर्य को बचाने के लिए, ग्रेस और रॉकी को ताउमोइबा नामक एक अलौकिक सूक्ष्म जीव शिकारी को प्रजनन करना होगा जो शुक्र पर नाइट्रोजन सांद्रता के प्रति प्रतिरोधी हो। क्या कम समय में बैक्टीरिया का चयनात्मक प्रजनन संभव है?

नॉर्थ कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी में इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर नाथन क्रूक ने समुद्री पीएच स्तर को बनाए रखते हुए समुद्र में प्लास्टिक खाने के लिए रोगाणुओं के प्रजनन पर काम किया है। उनका कहना है कि जब बात कुछ विशेषताओं के लिए प्रजनन की आती है तो हर सूक्ष्म जीव थोड़ा अलग होता है, इसलिए यह कहना मुश्किल है कि फिल्म का यह हिस्सा कितना यथार्थवादी है। लेकिन यह पूरी तरह से अविश्वसनीय भी नहीं है, और कुछ सिद्धांत लगभग किसी भी सूक्ष्म जीव के लिए सत्य हैं।

“मान लीजिए कि हम पीएच सहिष्णुता के लिए यह विकास करना चाहते हैं, जैसे कि एक प्रोबायोटिक जो पेट में एसिड को बेहतर ढंग से जीवित रख सकता है। इस प्रकार के प्रयोग संभवतः एक या दो सप्ताह तक चलेंगे, और इसमें थोड़ा सुधार होगा, और फिर यह स्थिर हो जाएगा,” क्रुक कहते हैं। “फिर, पठारी अवस्था में कुछ समय के बाद, कुछ घटित होगा, और यह आकस्मिक रूप से थोड़ा बेहतर हो जाएगा, लेकिन यह कुछ ऐसा है जिसकी आप वास्तव में भविष्यवाणी नहीं कर सकते।”

रॉकी और ग्रेस कितनी जल्दी ताउमीबा के प्रकार को प्रजनन कर सकते हैं जिसकी उन्हें आवश्यकता है, यह इस बात पर निर्भर करेगा कि इसमें पहले से कौन से जीन हैं और यह पहले से ही नाइट्रोजन के प्रति प्रतिरोधी क्यों नहीं है। क्रुक कहते हैं, “वास्तव में कोई नहीं समझता कि सहिष्णुता कैसे काम करती है।”

यह इस पर भी निर्भर करता है कि इसे सहिष्णु बनाने में केवल एक जीन शामिल होगा या एकाधिक जीन। यदि सूक्ष्म जीव को नाइट्रोजन को किसी गैर विषैले पदार्थ में तोड़ने की आवश्यकता है, तो “वह एक जीन हो सकता है और आप इसे वास्तव में तेजी से कर सकते हैं, लेकिन सूक्ष्म जीव को पहले से ही अपने जीनोम में एक जीन की आवश्यकता होगी जो कुछ वैसा ही करे जैसा कि उसे करने के लिए विकसित किया जा रहा है,” वह बताते हैं। वह कहते हैं, ”आप शून्य से कुछ विकसित नहीं कर सकते।”

कहानी में, ताउमीबा एक अतिरिक्त अनुकूलन विकसित करता है जो रॉकी और ग्रेस के मिशन को जटिल बनाता है। असुविधाजनक अन्य अनुकूलन के साथ किसी सूक्ष्म जीव का आकस्मिक रूप से विकसित होना भी वास्तविक रूप से संभव है।

कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण पैदा करने के लिए ग्रेस के अंतरिक्ष यान को सेंट्रीफ्यूज की तरह घुमाया जा सकता है ताकि वैज्ञानिक उपकरण ठीक से काम कर सकें। क्या नासा ने कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण बनाने के लिए जहाज के सेंट्रीफ्यूज का उपयोग करने पर विचार किया है?

कार्नेल का कहना है कि अंतरिक्ष में प्रयोगशाला उपकरणों का उपयोग करने के लिए कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण आवश्यक नहीं है। अंतरिक्ष यात्री 20 वर्षों से माइक्रोग्रैविटी में अंतरिक्ष स्टेशन पर प्रयोगशाला का काम कर रहे हैं – एक ऐसी स्थिति जहां गुरुत्वाकर्षण बेहद कमजोर है। “यह आश्चर्यजनक है कि हमने कितना कुछ हासिल किया है। हमने पता लगा लिया है कि कैसे करना है।” [gene] अनुक्रमण, माइक्रोस्कोपी, दहन प्रयोग और बायोमैन्युफैक्चरिंग,” वह कहती हैं। “हमने दिखाया है कि आप माइक्रोग्रैविटी में रह सकते हैं और काम कर सकते हैं।”

लेकिन कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण के साथ एक स्थान बनाने के लिए अंतरिक्ष यान के हिस्से में एक अपकेंद्रित्र जोड़ने पर विचार करने का एक कारण है। “अगर हम एक सेंट्रीफ्यूज जोड़ना चाहते हैं, तो यह लंबी अवधि के मिशनों के लिए मानव स्वास्थ्य के लिए अधिक होगा, विशेष रूप से हड्डी और मांसपेशियों के लिए,” कार्नेल कहते हैं।

वह कहती हैं कि कृत्रिम गुरुत्वाकर्षण से हृदय संबंधी स्वास्थ्य को भी लाभ हो सकता है, लेकिन सबसे बड़ा कारण अंतरिक्ष यात्रियों को अंतरिक्ष में होने वाली मांसपेशियों की हानि को धीमा करना है। वह कहती हैं कि नासा ने अंतरिक्ष यान में सेंट्रीफ्यूज जैसा घटक जोड़ने के लिए कुछ डिज़ाइन भी तलाशे हैं।

जब ग्रेस और रॉकी मिलते हैं, तो उन्हें संचार स्थापित करना होगा। दोनों प्रवाह के उस स्तर तक पहुँच जाते हैं जो उन्हें अपनी समस्याओं को एक साथ हल करने की अनुमति देता है। अमानवीय वाणी से मानव और प्राणी के बीच संचार का चित्रण कितना यथार्थवादी था?

मनुष्य और अलौकिक प्राणी कैसे संवाद कर सकते हैं इसका काल्पनिक अध्ययन एक वास्तविक वैज्ञानिक क्षेत्र है, जिसे ज़ेनोलिंग्विस्टिक्स कहा जाता है, जिसमें भाषा विज्ञान, पशु संचार और मानव विज्ञान के शोधकर्ता शामिल हैं। स्विट्जरलैंड में न्यूचैटेल विश्वविद्यालय में भाषा विज्ञान के प्रोफेसर मार्टिन हिल्परट का कहना है कि फिल्म “बहुत सी चीजों को सही बताती है” कि इस तरह की मुठभेड़ कैसे हो सकती है, हालांकि इसमें कई “सुखद संयोग” भी शामिल हैं।

“उदाहरण के लिए, रॉकी प्रतिष्ठितता को समझ सकता है, जहां आपके पास एक छोटी सी मूर्ति है जो एक व्यक्ति का प्रतिनिधित्व करती है, और यह समझने के लिए कोई मामूली बात नहीं है,” हिल्परट कहते हैं। “प्राइमेट्स वास्तव में इतनी अच्छी तरह से आइकॉनिकिटी नहीं कर सकते हैं, लेकिन वे इशारा करना समझते हैं,” रॉकी कुछ और समझता है जो जरूरी नहीं कि दिया गया हो।

प्रतिष्ठितता और संकेत की साझा समझ अगले चरण को आसान बनाती है: यह समझना कि मानव भाषाओं की मूल ध्वनियाँ चीजों और विचारों का प्रतिनिधित्व करती हैं।

लेकिन यहां अभी भी एक बड़ी धारणा है – कि “इन दो पूरी तरह से अलग सभ्यताओं में सामान्य संज्ञाएं होंगी,” बोस्टन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक आइरीन पेपरबर्ग कहते हैं, जिन्होंने अफ्रीकी ग्रे तोते एलेक्स के साथ काम किया था, जो अब तक के सबसे बुद्धिमान पक्षियों में से एक है।

वह यह भी बताती हैं कि जानवर इंसानों की तुलना में अलग-अलग तरंग दैर्ध्य देखते हैं और अलग-अलग आवृत्तियों पर सुनते हैं, और यही बात एक विदेशी प्रजाति के लिए भी सच हो सकती है।

वह कहती हैं, “रॉकी ​​को अंधा बनाना बहुत चालाकी थी क्योंकि जानवरों के संचार में बहुत सी चीजें सिर्फ मौखिक संचार नहीं बल्कि दृश्य संचार होती हैं।” लेकिन रॉकी के स्वरों को ग्रेस और उसके कंप्यूटर जितनी आसानी से समझना अधिक विश्वसनीय होगा, वह कहती हैं, उदाहरण के लिए, यदि वैज्ञानिकों ने पहले ही व्हेल गीत को डिकोड कर लिया होता, लेकिन जीवविज्ञानियों ने अभी तक ऐसा नहीं किया है।

तथ्य यह है कि ग्रेस और रॉकी अपनी शब्द सूची संख्याओं के साथ शुरू करते हैं, यह समझ में आता है, कैंब्रिज विश्वविद्यालय के एक एसोसिएट प्रोफेसर एरिक केरशेनबाम कहते हैं, जिन्होंने भेड़ियों की आवाज़ का अध्ययन किया है। “असली मुद्दा यह है कि आप रोचक जानकारी कैसे देते हैं?” एक वैज्ञानिक को एक इंजीनियर से बात करने से संचार में भी सुविधा होती है। “ये एक साझा लक्ष्य वाले दो व्यक्ति हैं जो ध्यान से सोच रहे हैं कि उस लक्ष्य को कैसे प्राप्त किया जाए।”

कार्बोंडेल में दक्षिणी इलिनोइस विश्वविद्यालय में भाषा विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर जेफ पुन्स्के कहते हैं, सार्थक संवाद हासिल करने में अभी भी काफी समय लगेगा। वे कहते हैं, ”सफल संचार की समयसीमा बहुत तेज़ थी।” “जो कुछ भी कहा गया, मैंने इसकी सराहना की कि संचार के विकास को दिखाने के लिए कोई प्रयास किया गया था।”

तारा हेले डलास स्थित विज्ञान पत्रकार हैं।