Science and Technology (विज्ञान और प्रौद्योगिकी): May 2022 UPSC Current Affairs | Current Affairs (Hindi): Daily, Weekly & Monthly PDF Download

1. सुपर कंप्यूटर पोर सेट करें

संदर्भ:

परम पोरुल , एक अत्याधुनिक सुपरकंप्यूटर का उद्घाटन हाल ही में एनआईटी तिरुचिरापल्ली में किया गया।

• इसे राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन (NSM) के चरण 2 के तहत स्थापित किया गया है।

देश में अब तक कितने सुपर कंप्यूटर लगाए जा चुके हैं?
विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय की वार्षिक वार्षिक समीक्षा के अनुसार: 

• राष्ट्रीय सुपर-कंप्यूटर मिशन (NSM) के तहत, IIT-हैदराबाद, NABI- मोहाली, CDAC-बेंगलुरु और IIT कानपुर में जुलाई 2021 से चार नए सुपर कंप्यूटर स्थापित किए गए हैं। 

राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन (NSM) क्या है?

इसे विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) और इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना प्रौद्योगिकी विभाग (डीईआईटीवाई) द्वारा संयुक्त रूप से कार्यान्वित और संचालित किया जा रहा है।

• उन्नत कंप्यूटिंग के विकास केंद्र (सी-डैक), पुणे और भारतीय विज्ञान संस्थान (आईआईएससी), बेंगलुरु द्वारा कार्यान्वित

मिशन का फोकस:

• मिशन 70 से अधिक उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग सुविधाओं से युक्त एक विशाल सुपरकंप्यूटिंग ग्रिड स्थापित करके देश भर में फैले राष्ट्रीय शैक्षणिक और अनुसंधान एवं विकास संस्थानों को सशक्त बनाने की परिकल्पना करता है।
• इन सुपर कंप्यूटरों को राष्ट्रीय ज्ञान नेटवर्क (एनकेएन) पर राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग ग्रिड पर भी नेटवर्क किया जाएगा। एनकेएन सरकार का एक अन्य कार्यक्रम है जो उच्च गति नेटवर्क पर शैक्षणिक संस्थानों और अनुसंधान एवं विकास प्रयोगशालाओं को जोड़ता है।
• मिशन में इन अनुप्रयोगों के विकास की चुनौतियों का सामना करने के लिए अत्यधिक पेशेवर उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग (एचपीसी) जागरूक मानव संसाधन का विकास शामिल है।

उपलब्धियां:

• स्वदेशी रूप से असेंबल किया गया पहला सुपर कंप्यूटर, जिसे परम शिवाय कहा जाता है, IIT (BHU) में स्थापित किया गया था।
• इसी तरह के सिस्टम परम शक्ति और परम ब्रह्मा आईआईटी-खड़गपुर और आईआईएसईआर, पुणे में स्थापित किए गए थे। वे मौसम और जलवायु, कम्प्यूटेशनल फ्लूड डायनेमिक्स, जैव सूचना विज्ञान और सामग्री विज्ञान जैसे डोमेन से अनुप्रयोगों से लैस हैं।

इंस्टा क्यूरियस
इंडिया ने एक स्वदेशी सर्वर (रुद्र) विकसित किया है, जो सभी सरकारों और सार्वजनिक उपक्रमों की उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग (एचपीसी) आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।

• यह पहली बार है कि भारत में सी-डैक द्वारा विकसित पूर्ण सॉफ्टवेयर स्टैक के साथ सर्वर सिस्टम बनाया गया है। 

2. पहली स्वदेशी एमआरएनए वैक्सीन प्रौद्योगिकी

खबरों में क्यों?
काउंसिल ऑफ साइंटिफिक एंड इंडस्ट्रियल रिसर्च - सेंटर फॉर सेल्युलर एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजी (CSIR-CCMB) ने पहली स्वदेशी मैसेंजर RNA (mRNA) वैक्सीन तकनीक के 'सिद्धांत के प्रमाण' की सफलता की घोषणा की है।

• यह स्व-प्रतिकृति आरएनए पर आधारित जेनोवा बायो द्वारा विकसित किए जा रहे एमआरएनए वैक्सीन से अलग है।
• शोधकर्ता के अनुसार, प्रौद्योगिकी किसी भी इच्छुक कंपनी को हस्तांतरित करने के लिए तैयार है ताकि इसे मानव परीक्षण करने के अगले चरण में ले जाया जा सके और वैक्सीन को नियामक अनुमोदन के साथ बाजार में लाया जा सके।
  

एमआरएनए वैक्सीन प्रौद्योगिकी क्या है? 

 के बारे में:

•  एमआरएनए टीके हमारी कोशिकाओं को यह सिखाने के लिए एमआरएनए का उपयोग करते हैं कि प्रोटीन या प्रोटीन कैसे बनाया जाता है जो हमारे शरीर के अंदर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है। वह प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, जो एंटीबॉडी का उत्पादन करती है, वही हमें संक्रमित होने से बचाती है यदि असली वायरस हमारे शरीर में प्रवेश करता है।
• शोधकर्ताओं ने SARS-CoV-2 के खिलाफ स्वदेशी संभावित mRNA वैक्सीन उम्मीदवार विकसित किया।
• यह मॉडर्न मॉडल पर आधारित है, लेकिन इसे खुली और स्वदेशी तकनीक और सामग्री में उपलब्ध जानकारी के साथ बनाया गया है।

प्रभाव:

• एमआरएनए की दो खुराक के प्रशासन पर चूहों में कोविड -19 स्पाइक प्रोटीन के खिलाफ "मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया" देखी गई है।
• उत्पन्न एंटी-स्पाइक एंटीबॉडी को मानव ACE2 रिसेप्टर को कोरोनवायरस के लिए बाध्य करने से रोकने में 90% से अधिक कुशल पाया गया। 
  • एंजियोटेंसिन कनवर्टिंग एंजाइम 2 (एसीई-2), जिसे एसीईएच (एसीई होमोलोग) के नाम से जाना जाता है, एक अभिन्न झिल्ली प्रोटीन है।
  • ACE-2 SARS-CoV और SARS-CoV-2 वायरस के लिए रिसेप्टर के रूप में कार्य करता है।
  • यह कोरोनावायरस को मानव कोशिकाओं की एक विस्तृत श्रृंखला में प्रवेश करने और संक्रमित करने के लिए प्रवेश बिंदु प्रदान करता है। 

महत्व

• स्वदेशी विकसित mRNA वैक्सीन प्लेटफॉर्म अन्य संक्रामक रोगों जैसे कि तपेदिक, डेंगू बुखार, मलेरिया, चिकनगुनिया, दुर्लभ आनुवंशिक रोगों और अन्य से निपटने का वादा करता है।
  • टीकों का उपयोग विभिन्न प्रकारों के साथ पैनकोविद -19 वैक्सीन को कवर करने के लिए किया जा सकता है। इससे अन्य बीमारियों के लिए टीके विकसित किए जा सकते हैं

विभिन्न प्रकार के टीके क्या हैं?

स्वदेशी रूप से विकसित टीके:

• ZyCoV-D: DBT के समर्थन से Zydus (एक दवा कंपनी) द्वारा डिज़ाइन और विकसित किया गया।
• Covaxin: ICMR . के सहयोग से भारत बायोटेक द्वारा विकसित

विश्व स्तर पर विकसित टीके

• कोविशील्ड: ऑक्सफोर्ड-एस्ट्राजेनेका कोविद -19 वैक्सीन उम्मीदवार को दिया गया नाम जिसे तकनीकी रूप से AZD1222 या ChAdOx 1 nCoV-19 कहा जाता है।
• स्पुतनिक वी: आधिकारिक रूप से पंजीकृत होने वाला पहला टीका और रूस के रक्षा मंत्रालय के सहयोग से मॉस्को के गामालेया संस्थान द्वारा विकसित किया गया है।

एमआरएनए टीके  पारंपरिक टीकों से कैसे भिन्न हैं?

• टीके रोग पैदा करने वाले जीवों, जैसे वायरस या बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित प्रोटीन को पहचानने और प्रतिक्रिया करने के लिए शरीर को प्रशिक्षित करके काम करते हैं।
• पारंपरिक टीके पूरे रोग पैदा करने वाले जीव की छोटी या निष्क्रिय खुराक से बने होते हैं, या प्रोटीन जो इसे पैदा करते हैं, जो शरीर में प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रतिक्रिया देने के लिए उत्तेजित करने के लिए पेश किए जाते हैं।
• एमआरएनए टीके शरीर को कुछ वायरल प्रोटीनों का उत्पादन करने के लिए प्रेरित करते हैं।
• वे एमआरएनए, या मैसेंजर आरएनए का उपयोग करके काम करते हैं, जो अणु है जो अनिवार्य रूप से डीएनए निर्देशों को क्रिया में डालता है। एक सेल के अंदर, mRNA का उपयोग प्रोटीन बनाने के लिए एक टेम्पलेट के रूप में किया जाता है।

एमआरएनए आधारित टीकों का उपयोग करने के क्या लाभ हैं?

• एमआरएनए टीकों को सुरक्षित माना जाता है क्योंकि एमआरएनए गैर-संक्रामक है, प्रकृति में गैर-एकीकृत है, और मानक सेलुलर तंत्र द्वारा अपमानित है।
• कोशिका कोशिका द्रव्य के अंदर प्रोटीन संरचना में अनुवाद करने योग्य होने की उनकी अंतर्निहित क्षमता के कारण वे अत्यधिक प्रभावकारी हैं।
• इसके अतिरिक्त, एमआरएनए टीके पूरी तरह से सिंथेटिक हैं और विकास के लिए एक मेजबान की आवश्यकता नहीं होती है, उदाहरण के लिए, अंडे या बैक्टीरिया। इसलिए, स्थायी आधार पर सामूहिक टीकाकरण के लिए उनकी "उपलब्धता" और "पहुंच" सुनिश्चित करने के लिए उन्हें जल्दी से सस्ते में निर्मित किया जा सकता है।

3. डब्ल्यू बोसॉन

संदर्भ:

• शोधकर्ताओं ने घोषणा की है कि उन्होंने तथाकथित डब्ल्यू बोसॉन के द्रव्यमान का सटीक मापन किया है।

शोधकर्ताओं को क्या मिला? यह  महत्वपूर्ण क्यों है?

उन्होंने कहा कि डब्ल्यू बोसॉन कण भौतिकी के तथाकथित मानक मॉडल की भविष्यवाणी की तुलना में थोड़ा भारी है।

• यह परिणाम अत्यधिक महत्वपूर्ण है क्योंकि यह मानक मॉडल विवरण की अपूर्णता को दर्शाता है।

मानक मॉडल विवरण क्या है?

कण भौतिकी का मानक मॉडल ब्रह्मांड के सबसे बुनियादी निर्माण खंडों का वर्णन करने के लिए वैज्ञानिकों का वर्तमान सर्वोत्तम सिद्धांत है। यह बताता है कि कैसे क्वार्क नामक कण (जो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन बनाते हैं) और लेप्टान (जिसमें इलेक्ट्रॉन शामिल हैं) सभी ज्ञात पदार्थ बनाते हैं।

• स्टैंडर्ड मॉडल ब्रह्मांड को नियंत्रित करने वाली चार मूलभूत शक्तियों में से तीन की व्याख्या करता है: विद्युत चुंबकत्व, मजबूत बल और कमजोर बल।

मानक मॉडल को अधूरा क्यों माना जाता है?

• यह प्रकृति की चार मूलभूत शक्तियों में से केवल तीन का एक एकीकृत चित्र देता है। यह पूरी तरह से गुरुत्वाकर्षण को छोड़ देता है।
• मॉडल में डार्क मैटर कणों का विवरण शामिल नहीं है। अब तक इनका पता आसपास के पदार्थ पर उनके गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से ही लगा है।

डब्ल्यू बोसॉन क्या है?

1983 में खोजा गया, W बोसोन एक मौलिक कण है। Z बोसोन के साथ मिलकर यह कमजोर बल के लिए जिम्मेदार है। W बोसोन, जो विद्युत आवेशित होता है, कणों की बनावट को बदल देता है। यह प्रोटॉन को न्यूट्रॉन में बदल देता है, और इसके विपरीत, कमजोर बल के माध्यम से, परमाणु संलयन को ट्रिगर करता है और सितारों को जलने देता है। फोटॉन के विपरीत, जो द्रव्यमान रहित होता है, W बोसोन काफी बड़े पैमाने पर होते हैं, इसलिए वे जिस कमजोर बल की मध्यस्थता करते हैं, वह बहुत कम होता है।

4. मिशन कार्य

संदर्भ

HS200 के बारे में आपको क्या जानने की जरूरत है?

• बूस्टर इंजन जियोसिंक्रोनस सैटेलाइट लॉन्च व्हीकल MkIII (GSLV Mk III) रॉकेट का हिस्सा है जो भारतीय अंतरिक्ष यात्रियों को अंतरिक्ष में ले जाएगा।
• यह ठोस प्रणोदक का उपयोग करने वाला दुनिया का दूसरा सबसे बड़ा परिचालन बूस्टर है।

गगनयान के बारे में

• गगनयान कार्यक्रम की औपचारिक घोषणा प्रधान मंत्री नरेंद्र मोदी ने 15 अगस्त, 2018 को अपने स्वतंत्रता दिवस के संबोधन के दौरान की थी।
• मिशन के 2023 में लॉन्च होने की उम्मीद है।

गगनयान शेड्यूल के तहत:

• तीन उड़ानें कक्षा में भेजी जाएंगी।
• दो मानव रहित उड़ानें और एक मानव अंतरिक्ष उड़ान होगी।
• ऑर्बिटल मॉड्यूल में एक महिला समेत तीन भारतीय अंतरिक्ष यात्री होंगे। यह 5-7 दिनों के लिए पृथ्वी से 300-400 किमी की ऊंचाई पर कम-पृथ्वी-कक्षा में पृथ्वी का चक्कर लगाएगा। इस प्रक्षेपण के साथ, भारत संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस और चीन के बाद मानव अंतरिक्ष उड़ान मिशन शुरू करने वाला दुनिया का चौथा देश बन जाएगा।

उद्देश्य
गगनयान कार्यक्रम का उद्देश्य एक भारतीय प्रक्षेपण यान पर मनुष्यों को पृथ्वी की निचली कक्षा में भेजने और उन्हें सुरक्षित रूप से पृथ्वी पर वापस लाने की क्षमता प्रदर्शित करना है।

तैयारी और लॉन्च:

• गगनयान कार्यक्रम के हिस्से के रूप में चार भारतीय अंतरिक्ष यात्री-उम्मीदवार पहले ही रूस में सामान्य अंतरिक्ष उड़ान प्रशिक्षण प्राप्त कर चुके हैं।
• मिशन के लिए इसरो के हेवी-लिफ्ट लॉन्चर जीएसएलवी एमके III की पहचान की गई है। 

5. वायु स्वतंत्र प्रणोदन प्रौद्योगिकी

खबरों में क्यों?

हाल ही में, फ्रांस के नेवल ग्रुप ने P-75I प्रोजेक्ट के लिए बोली को यह कहते हुए अस्वीकार कर दिया कि यह अभी तक AIP (एयर-इंडिपेंडेंट प्रोपल्शन) टेक्नोलॉजी का उपयोग नहीं करता है।

• लगभग 10 देश एआईपी तकनीक विकसित कर चुके हैं या बनाने के करीब हैं, और लगभग 20 देशों के पास एआईपी पनडुब्बियां हैं।

एआईपी क्या है?

 के बारे में

• एआईपी पारंपरिक गैर-परमाणु पनडुब्बियों के लिए एक तकनीक है।
• पनडुब्बियां अनिवार्य रूप से दो प्रकार की होती हैं: पारंपरिक और परमाणु।
• पारंपरिक पनडुब्बियां डीजल-इलेक्ट्रिक इंजन का उपयोग करती हैं, जिससे उन्हें ईंधन के दहन के लिए वायुमंडलीय ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए लगभग प्रतिदिन सतह पर आना पड़ता है।
• यदि एआईपी प्रणाली से सुसज्जित है, तो पनडुब्बी को सप्ताह में केवल एक बार ऑक्सीजन लेने की आवश्यकता होगी।
• स्वदेशी रूप से विकसित एआईपी, जो नौसेना सामग्री अनुसंधान प्रयोगशाला (एनएमआरएल - डीआरडीओ) के प्रमुख मिशनों में से एक है, को नौसेना के लिए डीआरडीओ (रक्षा अनुसंधान और विकास संगठन) की महत्वाकांक्षी परियोजनाओं में से एक माना जाता है।

ईंधन सेल आधारित एआईपी प्रणाली

• ईंधन सेल आधारित एआईपी में, इलेक्ट्रोलाइटिक ईंधन सेल कम समुद्री प्रदूषण सुनिश्चित करने वाले अपशिष्ट उत्पाद के रूप में केवल पानी के साथ हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के संयोजन से ऊर्जा जारी करता है।
• कोशिकाएँ अत्यधिक कुशल होती हैं, और इनमें गतिमान भाग नहीं होते हैं, इस प्रकार यह सुनिश्चित करते हैं कि पनडुब्बी में ध्वनि का कम ध्वनिक उत्सर्जन हो।

एआईपी के फायदे और नुकसान क्या हैं?

 लाभ

• डीजल इलेक्ट्रिक पनडुब्बी की मारक क्षमता पर एआईपी का बल गुणक प्रभाव पड़ता है क्योंकि यह नाव के जलमग्न सहनशक्ति को कई गुना बढ़ा देता है। 
• ईंधन सेल आधारित एआईपी में अन्य प्रौद्योगिकियों की तुलना में प्रदर्शन में योग्यता है।
• AIP तकनीक एक पारंपरिक पनडुब्बी को सामान्य डीजल-इलेक्ट्रिक पनडुब्बियों की तुलना में अधिक समय तक जलमग्न रहने देती है।
  • सभी पारंपरिक पनडुब्बियों को अपने जनरेटर चलाने के लिए सतह पर उतरना पड़ता है जो बैटरी को रिचार्ज करते हैं जो नाव को पानी के नीचे काम करने की अनुमति देते हैं।
  • हालांकि, जितनी अधिक बार एक पनडुब्बी सतह पर आती है, उतनी ही अधिक संभावना है कि इसका पता लगाया जाए।
  • डीजल-इलेक्ट्रिक नौकाओं के लिए दो से तीन दिनों की तुलना में एआईपी एक पनडुब्बी को एक पखवाड़े से अधिक समय तक डूबे रहने की अनुमति देता है।

नुकसान

• एआईपी स्थापित करने से नावों की लंबाई और वजन बढ़ जाता है, इसके लिए जहाज पर दबावयुक्त तरल ऑक्सीजन (एलओएक्स) भंडारण और तीनों प्रौद्योगिकियों के लिए आपूर्ति की आवश्यकता होती है।
• MESMA (ऑटोनॉमस सबमरीन एनर्जी मॉड्यूल) और स्टर्लिंग इंजन में चलती भागों से कुछ ध्वनिक शोर होता है; और पनडुब्बी की इकाई लागत लगभग 10% बढ़ जाती है।

भारत के पास अब कौन सी पनडुब्बी है?

• भारत में 16 पारंपरिक डीजल-इलेक्ट्रिक पनडुब्बियां हैं, जिन्हें एसएसके के रूप में वर्गीकृत किया गया है। पी-75 के तहत अंतिम दो कलवरी क्लास सबस के चालू होने के बाद, यह संख्या बढ़कर 18 हो जाएगी।
• भारत के पास दो परमाणु बैलिस्टिक पनडुब्बी भी हैं, वर्गीकृत SSBN (सबमर्सिबल शिप बैलिस्टिक मिसाइल न्यूक्लियर)।