यूपीएससी मेन्स पिछले वर्ष के प्रश्न 2023: जीएस3 विज्ञान और प्रौद्योगिकी | विज्ञान और प्रौद्योगिकी (Science & Technology) for UPSC CSE PDF Download

प्रश्न 1: कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) की अवधारणा का परिचय दें। AI क्लिनिकल निदान में कैसे मदद करता है? क्या आपको स्वास्थ्य सेवा में AI के उपयोग से व्यक्तिगत गोपनीयता के लिए कोई खतरा महसूस होता है? (विज्ञान और प्रौद्योगिकी)

उत्तर: कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) वैश्विक स्तर पर सूचना प्रौद्योगिकी की उत्कृष्टता का शिखर है। यह कंप्यूटरों में मानव जैसी बुद्धिमत्ता विकसित करने की सबसे नजदीकी उपलब्धि का प्रतिनिधित्व करता है, जो व्यापक डेटा के प्रसंस्करण पर निर्भर करता है।

AI का क्लिनिकल निदान में उपयोग:

• व्यापक विश्लेषण: AI विशाल मात्रा में डेटा को कुशलता से संसाधित कर सकता है और एक रोगी के पिछले चिकित्सा इतिहास के आधार पर एक संपूर्ण स्वास्थ्य विश्लेषण प्रदान कर सकता है।
• जल्दी पहचान: AI डेटा में पैटर्न पहचानने में उत्कृष्ट है। हजारों के डेटासेट के माध्यम से, यह विशिष्ट लक्षणों वाले व्यक्तियों के लिए संभावित बीमारियों की भविष्यवाणी कर सकता है। उदाहरण के लिए, AI ने हृदय रोग के पारिवारिक इतिहास वाले व्यक्तियों में पैटर्न पहचानने की क्षमता दिखाई है, जो कि जोखिम में हैं।
• सहायक हाथ: डॉक्टरों को प्रतिस्थापित करने के बजाय, AI उनके प्रयासों को समर्थन देकर और निर्णय लेने की प्रक्रिया को सुगम बनाकर मदद कर सकता है।
• निगरानी: AI आधारित पहनने योग्य उपकरण विभिन्न स्वास्थ्य मानकों की निगरानी कर सकते हैं, जैसे कि स्मार्टवॉच जो रक्तचाप को ट्रैक करती हैं।

गोपनीयता के खतरे:

• बिग डेटा: AI की बुद्धिमत्ता बड़े डेटा के प्रसंस्करण से उत्पन्न होती है, जिसके लिए लोगों की सहमति आवश्यक होती है, जो अक्सर नहीं होती।
• डेटा उल्लंघन: चूंकि AI बड़े डेटाबेस को संसाधित करता है जिसमें व्यक्तिगत चिकित्सा रिकॉर्ड होते हैं, सुरक्षा का मूल्य महत्वपूर्ण हो जाता है, क्योंकि डेटा उल्लंघन के गंभीर परिणाम हो सकते हैं।

कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उदय विभिन्न क्षेत्रों में महत्वपूर्ण परिवर्तनों को लाता रहता है। जबकि प्रौद्योगिकी ने स्वास्थ्य सेवा में क्रांति ला दी है, इसकी सर्वोत्तम उपयोगिता इन चिंताओं को उचित रूप से संबोधित करने पर निर्भर करती है।

प्रश्न 2: सूक्ष्मजीव कैसे वर्तमान ईंधन की कमी को पूरा करने में मदद कर सकते हैं, इसके बारे में चर्चा करें। (विज्ञान और प्रौद्योगिकी)

उत्तर: सूक्ष्मजीव, जैसे कि काई और बैक्टीरिया, कच्चे जैविक पदार्थों से विभिन्न ईंधनों का उत्पादन करने की क्षमता रखते हैं, जिनमें एथेनॉल, हाइड्रोजन, मीथेन, लिपिड और ब्यूटेनॉल शामिल हैं। यह प्रक्रिया जैव मास में मौजूद रासायनिक ऊर्जा को ईंधन के रूप में रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है।

ईंधन की कमी को संबोधित करने में सूक्ष्मजीवों का योगदान:

• जैवईंधन उत्पादन: काई और बैक्टीरिया का उपयोग जैवईंधनों जैसे बायोडीजल और बायोएथेनॉल के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, काई सूर्य के प्रकाश और कार्बन डाइऑक्साइड को लिपिड में परिवर्तित कर सकती है, जिसे बायोडीजल में संसाधित किया जा सकता है।
• बायोगैस उत्पादन: सूक्ष्मजीव अ anaerobic पाचन में भूमिका निभाते हैं, जो जैविक अपशिष्ट जैसे कृषि अवशेष और गंदे पानी को तोड़कर बायोगैस उत्पन्न करते हैं।
• हाइड्रोजन उत्पादन: कुछ सूक्ष्मजीव किण्वन प्रक्रियाओं के माध्यम से हाइड्रोजन गैस उत्पन्न कर सकते हैं, जो विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए एक स्वच्छ ईंधन प्रदान करता है, जिसमें वाहनों को ऊर्जा देने वाले ईंधन सेल शामिल हैं।
• जैव-सुधार: सूक्ष्मजीव तेल के रिसाव और प्रदूषित स्थलों की सफाई में योगदान करते हैं, हाइड्रोकार्बन को तोड़कर, जिससे प्रदूषित क्षेत्रों से उपयोगी हाइड्रोकार्बन की पुनर्प्राप्ति संभव होती है।
• कार्बन कैप्चर और उपयोग: सूक्ष्मजीव औद्योगिक प्रक्रियाओं से निकलने वाले कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) उत्सर्जन को कैप्चर और परिवर्तित करके जैवईंधनों में बदल सकते हैं।

सूक्ष्मजीविक ऊर्जा ईंधन उत्पादन के लिए पायलट संयंत्रों की स्थापना ईंधन की कमी को कम करने के लिए आवश्यक है। यह दृष्टिकोण न केवल उच्च कच्चे तेल की कीमतों को कम करने की क्षमता रखता है बल्कि पर्यावरणीय स्थिरता में भी योगदान देता है।

प्रश्न 3: भारत के तीसरे चंद्रमा मिशन का मुख्य कार्य क्या है जो इसके पिछले मिशन में पूरा नहीं किया जा सका? उन देशों की सूची बनाएं जिन्होंने इस कार्य को पूरा किया है। लॉन्च किए गए अंतरिक्ष यान में उप-प्रणालियों का परिचय दें और विक्रम साराभाई स्पेस सेंटर में 'वर्चुअल लॉन्च कंट्रोल सेंटर' की भूमिका को समझाएं जिसने श्रीहरिकोटा से सफल लॉन्च में योगदान दिया। (विज्ञान और प्रौद्योगिकी)

उत्तर: चंद्रयान-3 ने भारत और दुनिया के लिए चंद्रमा के दक्षिण ध्रुव पर पहली नरम लैंडिंग करके इतिहास रच दिया है। यह उपलब्धि भारत को अमेरिका, रूस और चीन के बाद चंद्रमा पर सफलतापूर्वक लैंड करने वाला चौथा देश बनाती है।

चंद्रयान-3 मिशन में विक्रम लैंडर और प्रज्ञान रोवर शामिल हैं। रोवर का उद्देश्य लैंडिंग स्थल की खोज करना, प्रयोग करना और डेटा को लैंडर तक प्रेषित करना है, जो फिर इस जानकारी को कक्षीय यान के माध्यम से पृथ्वी पर संप्रेषित करता है। चंद्रयान-3 का महत्व इस कारण से है कि चंद्रमा के दक्षिण ध्रुव के निकट 'स्थायी रूप से छायांकित क्षेत्र' में पानी-हिम जैसे मूल्यवान संसाधनों की संभावना हो सकती है। चंद्रयान-3 के विभिन्न ऑनबोर्ड उप-प्रणालियों को इस उद्देश्य के लिए कई प्रयोग करने के लिए डिजाइन किया गया है।

लैंडर पेलोड:

• चंद्र की सतह थर्मोफिजिकल प्रयोग (ChaSTE): तापीय चालकता और तापमान को मापता है।
• चंद्रमा भूकंपीय गतिविधि के लिए उपकरण (ILSA): लैंडिंग स्थल के चारों ओर भूकंपीय आवृत्तियों को मापता है।
• लैंगमुइर प्रोब (LP): प्लाज्मा घनत्व और इसके समय के साथ परिवर्तनों का अनुमान लगाता है।

रोवर पेलोड:

• अल्फा कण एक्स-रे स्पेक्ट्रोमीटर (APXS): चंद्रमा की मिट्टी और चट्टानों की तत्वीय संरचना निर्धारित करता है।
• लेज़र प्रेरित ब्रेकडाउन स्पेक्ट्रोस्कोप (LIBS): रासायनिक संरचना निकालता है और चंद्रमा की सतह की खनिज संरचना का अनुमान लगाता है।

प्रोपल्शन मॉड्यूल पेलोड:

• हैबिटेबल प्लैनेट अर्थ (SHAPE): एक्सो-ग्रहीय ग्रहों की रहने योग्य स्थिति का अध्ययन करने का लक्ष्य।

वर्चुअल लॉन्च कंट्रोल सेंटर की भूमिका:

• ऑपरेशन का नर्व सेंटर: लॉन्च और मिशन की सभी प्रक्रियाओं और संचालन को नियंत्रित करता है।
• मास्टर कंट्रोल: असामान्यताओं की स्थिति में, सुरक्षा प्रोटोकॉल या मिशन को समाप्त करने की प्रक्रिया इस केंद्र से शुरू की जा सकती है।

चंद्रयान-3 की सफलता के साथ, भारत अब आगामी चंद्रयान-4 मिशन में चंद्रमा की सतह से नमूना संग्रह की उम्मीद कर सकता है, जो हमारे चंद्रमा की सतह की समझ को और बढ़ाएगा। सफल लैंडिंग ने भी मनोबल को बढ़ावा दिया है, जिससे भविष्य के मिशनों की खोज में प्रेरणा मिली है।