মঙ্গল গ্রহ পর্যবেক্ষণের ইতিহাস

মঙ্গল গ্রহ পর্যবেক্ষণের ইতিহাস বলতে মঙ্গল গ্রহ পর্যবেক্ষণের নথিবদ্ধ ইতিহাসকেই বোঝায়। খ্রিস্টপূর্ব দ্বিতীয় সহস্রাব্দে প্রাচীন মিশরীয় জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এই গ্রহ পর্যবেক্ষণের কথা লিপিবদ্ধ করেছিলেন। এই নথিগুলি মঙ্গল পর্যবেক্ষণের আদিতম নথিপত্রের অন্যতম। চৌ রাজবংশের প্রতিষ্ঠারও (খ্রিস্টপূর্ব ১০৪৫ অব্দ) আগে চীনা নথিপত্রে মঙ্গল গ্রহের গতিবিধির কথা উল্লিখিত হয়েছিল। ব্যাবিলনীয় জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মঙ্গলের অবস্থান বিস্তারিতভাবে পর্যবেক্ষণ করে গ্রহটি ভবিষ্যৎ অবস্থান গণনার পাটিগাণিতিক পদ্ধতি আবিষ্কার করেছিলেন। গ্রিক দার্শনিক ও হেলেনীয় জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা একটি ভূকেন্দ্রিক মডেলের মাধ্যমে গ্রহটির গতিবিধি ব্যাখ্যা করতেন। প্রাচীন গ্রিক ও ভারতীয় গ্রন্থগুলিতে মঙ্গল গ্রহের কৌণিক ব্যাসের পরিমাপগুলি পাওয়া যায়। খ্রিস্টীয় ষোড়শ শতাব্দীতে নিকোলাস কোপারনিকাস সৌরজগতের যে সূর্যকেন্দ্রিক মডেলটি প্রস্তাব করেছিলেন তাতে তিনি গ্রহগুলিকে বৃত্তাকার পথে সূর্যকে প্রদক্ষিণরত বলে উল্লেখ করেন। জোহানেস কেপলার এই মডেলটিকে সংশোধন করে মঙ্গল গ্রহের একটি উপবৃত্তাকার কক্ষপথের ধারণা করেন, যা পর্যবেক্ষণলব্ধ তথ্যের সঙ্গে অধিকতর সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়েছিল।
১৬১০ সালে গ্যালিলিও গ্যালিলি প্রথম দূরবীন দ্বারা মঙ্গল গ্রহ পর্যবেক্ষণ করেন। এর এক শতাব্দীকালের মধ্যেই জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা গ্রহটিতে স্বতন্ত্র অ্যালবেডো বৈশিষ্ট্যগুলি আবিষ্কার করেন, যার অন্যতম ছিল সার্টিস মেজর প্লেনাম নামক কালো ছোপটি এবং মেরুস্থ হিমছত্রগুলি। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা গ্রহটির আবর্তন কাল ও আক্ষিক আনতি নির্ধারণেও সক্ষম হন। এই পর্যবেক্ষণগুলি করা হয়েছিল যে সময় মঙ্গল সূর্যের বিপরীতে অবস্থান করার সময় পৃথিবীর সর্বাপেক্ষা নিকটে আসে সেই সময়গুলিতে।
ঊনবিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিকে নির্মিত উন্নততর দূরবীনগুলির দ্বারা মঙ্গল গ্রহের অ্যালবেডো বৈশিষ্ট্যগুলির মানচিত্র বিস্তারিতভাবে অঙ্কন করা সম্ভব হয়। মঙ্গল গ্রহের প্রথম খসড়া মানচিত্রটি প্রকাশিত হয় ১৮৪০ সালে। ১৮৭৭ সালের পর থেকে এই গ্রহের অধিকতর সংশোধিত মানচিত্রগুলি প্রকাশিত হতে থাকে। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা যখন ভুলক্রমে মঙ্গলের বায়ুমণ্ডলে জলের বর্ণালিগত চিহ্ন শনাক্ত করেছেন বলে মনে করেন, তখন মঙ্গল গ্রহে জীবনের অস্তিত্বের ধারণাটি জনসাধারণের মধ্যে জনপ্রিয়তা লাভ করে। পার্সিভাল লোয়েল বিশ্বাস করতেন যে, তিনি মঙ্গল গ্রহে কৃত্রিম খালের একটি সুসংবদ্ধ প্রণালী দেখতে পেয়েছেন। পরবর্তী মঙ্গল গ্রহের এই বৈশিষ্ট্যগুলি দৃষ্টিভ্রম মাত্র প্রমাণিত হয় এবং জানা যায় যে এই গ্রহের বায়ুমণ্ডল একটি পৃথিবী-সদৃশ পরিবেশ ধারণের জন্য যথেষ্ট ঘনত্বসম্পন্ন নয়।
১৮৭০-এর দশক থেকে মঙ্গল গ্রহে হলুদ মেঘ দেখা যাচ্ছে। ইউজিন এম. অ্যান্টনিয়াডির মতে, এগুলি বায়ুতাড়িত বালি বা ধুলো। ১৯২০-এর দশকে মঙ্গল-পৃষ্ঠের তাপমাত্রা পরিমাপ করা হয়; এই তাপমাত্রা ছিল । গ্রহটির বায়ুমণ্ডল শুষ্ক বলেই জানা যায়, যেখানে অক্সিজেন ও জল খুব অল্প পরিমাণে পাওয়া যায়। ১৯৪৭ সালে গেরার্ড কাইপার দেখিয়েছিলেন যে, মঙ্গল গ্রহের ঘনত্বহীন বায়ুমণ্ডলে প্রচুর পরিমাণে কার্বন ডাইঅক্সাইড রয়েছে; যার পরিমাণ পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে অবস্থিত কার্বন ডাইঅক্সাইডের প্রায় দ্বিগুণ। ১৯৬০ সালে ইন্টারন্যাশনাল অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইউনিয়ন কর্তৃক মঙ্গল গ্রহের অ্যালবেডো বৈশিষ্ট্যগুলির প্রথম প্রামাণ্য নামকরণ করা হয়। ১৯৬০-এর দশক থেকে প্রেরিত অনেকগুলি রোবট-চালিত মহাকাশযান মঙ্গল গ্রহের কক্ষপথ ও পৃষ্ঠভাগ থেকে গ্রহটিতে অনুসন্ধান কার্য চালিয়ে আসছে। একটি বিস্তৃত তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালিতে পৃথিবী ও মহাকাশ-ভিত্তিক যন্ত্রপাতিগুলির দ্বারা গ্রহটিকে এখনও পর্যবেক্ষণ করা হচ্ছে। মঙ্গল গ্রহে উৎপন্ন একটি উল্কাখণ্ড পৃথিবীতে আবিষ্কৃত হওয়ার পর এই গ্রহের রাসায়নিক অবস্থা পরীক্ষাগারে পরীক্ষা করে দেখা সম্ভব হয়েছে।
মিশরীয় জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মঙ্গল গ্রহের অস্তিত্বের কথা রাতের আকাশে এক ভ্রমণকারী বস্তু হিসেবে নথিবদ্ধ করেছিলেন। খ্রিস্টপূর্ব দ্বিতীয় সহস্রাব্দেরি এই বিজ্ঞানীরা গ্রহটির আপাত পশ্চাদমুখী গতি (যে গতিতে গ্রহটি আকাশে এটির স্বাভাবিক পথের বিপরীত দিকে গমন করছে বলে দৃষ্ট হয়) সম্পর্কে অবহিত ছিলেন। প্রথম সেতির সমাধির সিলিং, রামেসিয়ামের সিলিং, ও সেনেনমুত নক্ষত্র মানচিত্রে মঙ্গল গ্রহ চিত্রিত হয়েছিল। শেষোক্ত মানচিত্রটি হল জ্ঞাত নক্ষত্র মানচিত্রগুলির মধ্যে প্রাচীনতম। গ্রহগুলির অবস্থানের ভিত্তিতে খ্রিস্টপূর্ব ১৫৩৪ অব্দে এটি অঙ্কিত হয়েছিল।
নব্য-ব্যাবিলনীয় সাম্রাজ্যের সমসাময়িককালে ব্যাবিলনীয় জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের মধ্যে গ্রহগুলির অবস্থান ও আচরণের নিয়মতান্ত্রিক পর্যবেক্ষণ শুরু করে দিয়েছিলেন। উদাহরণস্বরূপ, মঙ্গল গ্রহের ক্ষেত্রে এই বিজ্ঞানীরা জানতেন যে গ্রহটি প্রতি ৭৯ বছরে ৩৭টি যুতি-বিযুতি কাল বা রাশিচক্রের ৪২টি পরিক্রমা সম্পন্ন করে। ব্যাবিলনীয়রা গ্রহগুলির অবস্থান পূর্বকথনের গৌণ সংশোধনী আনার পাটিগাণিতিক পদ্ধতিও আবিষ্কার করেছিল। এই কৌশলটি প্রধানত উৎসারিত হয়েছিল সময় পরিমাপ (যেমন, দিগন্তে কখন মঙ্গলের উদয় হবে) থেকে, খ-গোলকে গ্রহটির কম যথাযথভাবে জ্ঞাত অবস্থান থেকে নয়।
চৌ রাজবংশের প্রতিষ্ঠার (খ্রিস্টপূর্ব ১০৪৫ অব্দ) পূর্বেই চীনা নথিপত্রে মঙ্গল গ্রহের আকৃতি ও গতির উল্লেখ পাওয়া যায়। চিন রাজবংশের (খ্রিস্টপূর্ব ২২১ অব্দ) সমসাময়িক জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মঙ্গল সহ বিভিন্ন গ্রহের সংযোগের অনুপুঙ্ক্ষ তথ্য রাখতেন। ৩৬৮, ৩৭৫ ও ৪০৫ খ্রিস্টাব্দে শুক্র গ্রহ কর্তৃক মঙ্গলের অদৃশ্যভবনের কথাও নথিবদ্ধ করে রাখা হয়েছিল। তাং রাজবংশের সমসাময়িক কালের (৬১৮ খ্রিস্টাব্দ) জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা গ্রহটির কাক্ষিক গতির সময়কাল ও অভিমুখ বিস্তারিতভাবে জানতেন।
প্রাচীন গ্রিক জ্যোতির্বিজ্ঞান প্রথম দিকে মেসোপটেমীয় সংস্কৃতি থেকে আহরিত জ্ঞানের দ্বারা প্রভাবিত হয়েছিল। তাই ব্যাবিলনীয়রা যেমন মঙ্গল গ্রহটিকে তাদের যুদ্ধ ও মহামারীর দেবতা নারগালের সঙ্গে যুক্ত করেছিল, তেমনই গ্রিকরা গ্রহটিকে যুক্ত করেছিল তাদের যুদ্ধদেবতা আরেসের সঙ্গে। এই যুগে গ্রহগুলির গতি নিয়ে গ্রিকদের বিশেষ আগ্রহ ছিল না। হেসিয়ডের "ওয়ার্কস অ্যান্ড ডেজ" (আনুমানিক খ্রিস্টপূর্ব ৬৫০ অব্দ) গ্রহের তো কোনও উল্লেখই ছিল না।
আকাশে নক্ষত্রের প্রেক্ষাপটে সঞ্চরণশীল সাতটি মহাজাগতিক বস্তুকে বোঝাতে গ্রিকরা "প্লানেতোন" ("planēton") শব্দটি ব্যবহার করত এবং তাদের দৃষ্টিভঙ্গি ছিল ভূকেন্দ্রিক, অর্থাৎ তারা মনে করত এই সকল বস্তু পৃথিবীকে কেন্দ্র করে প্রদক্ষিণ করছে। গ্রিক দার্শনিক প্লেটো "দ্য রিপাবলিক" গ্রন্থে (দশ/৬১৬ই-৬১৭বি) গ্রিক জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক প্রথা অনুযায়ী গ্রহগুলির পরম্পরা-সংক্রান্ত প্রাচীনতম জ্ঞাত বিবৃতিটি দিয়েছেন। এই তালিকায় পৃথিবীর নিকটতম থেকে সর্বাপেক্ষা দূরবর্তী মহাজাগতিক বস্তুগুলি হল: চাঁদ, সূর্য, শুক্র, বুধ, মঙ্গল, বৃহস্পতি, শনি ও আকাশে প্রোথিত নক্ষত্ররাজি। "টাইমেয়াস" সংলাপে প্লেটো বলেছেন যে, আকাশে এই বস্তুগুলির অগ্রগতি তাদের দূরত্বের উপর নির্ভরশীল; সেই কারণ সর্বাপেক্ষা দূরবর্তী বস্তুটি ধীরতম গতিতে সঞ্চরণশীল।
খ্রিস্টপূর্ব ৩৫৭ অব্দের ৪ মে প্লেটোর শিষ্য অ্যারিস্টটল চাঁদ কর্তৃক মঙ্গলের অদৃশ্যকরণ পর্যবেক্ষণ করেন। এই ঘটনা থেকে তিনি এই সিদ্ধান্তে উপনীত হন যে, পৃথিবী থেকে চাঁদের যা দূরত্ব, মঙ্গলের দূরত্ব নিশ্চয় তার থেকে বেশি। তিনি উল্লেখ করেন যে, গ্রহ ও নক্ষত্রের এই ধরনের অন্যান্য অদৃশ্যকরণ মিশরীয় ও ব্যাবিলনীয়রা পর্যবেক্ষণ করেছিল। গ্রহ-পরম্পরা সংক্রান্ত গ্রিক বিশ্বাসের সমর্থনের অ্যারিস্টটল এই পর্যবেক্ষণলব্ধ প্রমাণগুলি ব্যবহার করেন। "ডে সেলো" গ্রন্থে তিনি মহাবিশ্বের যে মডেলটি উপস্থাপনা করেন তাতে দেখা যায় সূর্য, চাঁদ ও গ্রহগুলি নির্ণীত দূরত্ব থেকে পৃথিবীকে বৃত্তাকারে প্রদক্ষিণ করছে। গ্রিক জ্যোতির্বিজ্ঞানী হিপারকাস ভূকেন্দ্রিক মহাবিশ্বের একটি অধিকতর পরিশীলিত মডেল প্রস্তাব করেছিলেন। এই মডেলে দেখা যায়, মঙ্গল গ্রহ এপিসাইকেল নামে একটি বৃত্তাকার পথে সঞ্চরণশীল এবং সেই পথটি আবার ডেফারেন্ট নামে একটি বৃহত্তর বৃত্তাকার পথে পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করছে।
খ্রিস্টীয় দ্বিতীয় শতাব্দীতে রোমান মিশরে ক্লডিয়াস টলেমিয়াস (টলেমি) মঙ্গল গ্রহের কাক্ষিক গতি-সংক্রান্ত সমস্যাটি সমাধানে প্রয়াসী হন। অ্যারিস্টটলের মডেলে মঙ্গল গ্রহের গতির সমরূপতার কথা প্রস্তাব করা হলেও মঙ্গল পর্যবেক্ষণের ফলে দেখা গিয়েছিল গ্রহটি কক্ষপথের এক দিকে যে গতিতে সঞ্চরণশীল অপর দিকে আপাত দৃষ্টিতে তদপেক্ষা ৪০ শতাংশ দ্রুত গতিতে সঞ্চরিত হয়। গ্রহীয় গতির মডেলে সংশোধনী এনে টলেমি গ্রহের বৃত্তাকার কক্ষপথের কেন্দ্রে একটি পয়েন্ট অফসেট যুক্ত করেন, যেখান থেকে গ্রহগুলি একটি সমরূপ আবর্তনের হারে সঞ্চরণ শুরু করে। টলেমির প্রস্তাবনা অনুসারে ক্রমবর্ধমান দূরত্ব অনুযায়ী গ্রহগুলির ক্রমটি ছিল: চাঁদ, বুধ, শুক্র, সূর্য, মঙ্গল, বৃহস্পতি, শনি ও আকাশে প্রোথিত নক্ষত্ররাজি। টলেমির মডেলটি সহ জ্যোতির্বিজ্ঞান-সংক্রান্ত সমগ্র রচনাকর্ম উপস্থাপিত হয়েছে কয়েক খণ্ডে বিভক্ত "আলমাজেস্ট" সংকলনে। পরবর্তী চোদ্দ শতাব্দীকাল এই গ্রন্থটি পাশ্চাত্য জ্যোতির্বিজ্ঞানে একটি প্রামাণ্য গবেষণামূলক আলোচনা-গ্রন্থের মর্যাদা ধরে রেখেছিল।
খ্রিস্টীয় পঞ্চম শতাব্দীতে ভারতীয় জ্যোতির্বিজ্ঞান গ্রন্থ "সূর্যসিদ্ধান্ত"-এ মঙ্গল গ্রহের কৌণিক আকার পরিমাপ করা হয়েছিল ২ আর্ক-মিনিট (এক ডিগ্রির ১/৩০) এবং পৃথিবী থেকে এটির দূরত্ব পরিমাপ করা হয়েছিল ১০,৪৩৩,০০০ কিলোমিটার (১,২৯৬,৬০০ যোজন; "সূর্যসিদ্ধান্ত" মতে এক যোজন আট কিলোমিটারের সমান)। এর থেকে মঙ্গল গ্রহের ব্যাস অনুমান করা হয়েছিল ৬,০৭০ কিলোমিটার (৭৫৪.৪ যোজন), বর্তমানে গৃহীত মান ৬,৭৮৮ কিলোমিটারের থেকে যার ভ্রান্তির পরিমাণ মাত্র ১১ শতাংশ। যদিও এই অনুমানের ভিত্তি ছিল গ্রহটির কৌণিক আকারের ভুল অনুমান। টলেমি ১.৫৭ আর্ক-মিনিট মান তালিকাবদ্ধ করেছিলেন। "সূর্যসিদ্ধান্ত" গ্রন্থের সিদ্ধান্ত টলেমির রচনা দ্বারাও প্রভাবিত হতে পারে। পরবর্তীকালে দূরবীন যন্ত্রের মাধ্যমে যে মান জানা যায়, তার থেকে উভয় অনুমানই ছিল গুরুত্বপূর্ণভাবে বেশি।
১৫৪৩ সালে নিকোলাস কোপারনিকাস "ডে রেভোলিউশনিবাস অরবিয়াম সোয়েলেস্টিয়াম" একটি সূর্যকেন্দ্রিক মডেল প্রস্তাব করেন। এই মডেলে পৃথিবীকে শুক্র ও মঙ্গলের বৃত্তাকার কক্ষপথের মধ্যবর্তী অংশ থেকে সূর্যকে প্রদক্ষিণ রত অবস্থায় দেখানো হয়। মঙ্গল, বৃহস্পতি ও শনি কেন যখন তাদের পশ্চাদমুখী গতির মধ্যপথে উপনীত হয় তখনই আকাশে সূর্যের বিপরীত দিকে অবস্থান করে তা এই মডেলটির দ্বারা সফলভাবে ব্যাখ্যা করা সম্ভব হয়েছিল। কোপারনিকাশ শুধুমাত্র গ্রহগুলির সূর্য প্রদক্ষিণ করার সময়ের ভিত্তিতেই সেগুলিকে সঠিক সূর্যকেন্দ্রিক ক্রমে বিন্যস্ত করতে সক্ষম হয়েছিলেন। কোপারনিকাসের তত্ত্ব ক্রমে ক্রমে ইউরোপীয় জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের কাছে গ্রহণযোগ্য হয়ে ওঠে। বিশেষত ১৫৫১ সালে জার্মান জ্যোতির্বিজ্ঞানী এরাসমুস রাইনহোল্ডের "প্রুটেনীয় তালিকা"-এ কোপারনিকান মডেলের ব্যবহারের পর এই মডেল জ্যোতির্বিজ্ঞানী সমাজে বিশেষ গুরুত্ববহ হয়ে উঠতে থাকে।
১৫৯০ সালের ১৩ অক্টোবর জার্মান জ্যোতির্বিজ্ঞানী মাইকেল মেস্টলিন শুক্র কর্তৃক মঙ্গলের একটি অদৃশ্যকরণ পর্যবেক্ষণ করেন। মেস্টলিনের অন্যতম ছাত্র জোহানেস কেপলার দ্রুত কোপারনিকান মতের অনুগামী হয়ে ওঠেন। শিক্ষা সম্পূর্ণ করার পর কেপলার ড্যানিশ অভিজাত ও জ্যোতির্বিজ্ঞানী টাইকো ব্রাহের সহকারী হিসেবে কাজে যোগ দেন। ব্রাহে কর্তৃক মঙ্গল পর্যবেক্ষণের বিস্তারিত তথ্যাদি হাতে পেয়ে কেপলার প্রুটেনিক টেবিলটিকে একটি গাণিতিকভাবে প্রতিস্থাপনের কাজ শুরু করেন। মঙ্গল গ্রহের গতিকে কোপারনিকানবাদের অধীনে একটি বৃত্তাকার কক্ষপথের সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ করে তোলার বারংবার প্রয়াসে ব্যর্থ হওয়ার পর তিনি সফল হন ব্রাহের পর্যবেক্ষণ অনুযায়ী কক্ষপথটিকে উপবৃত্তাকার ধরে নিয়ে এবং সূর্যকে সেই উপবৃত্তের অন্যতম কেন্দ্রবিন্দুতে স্থাপন করার পর। কেপলারের মডেলটি কেপলারের গ্রহীয় গতিসূত্রের ভিত্তিতে পরিণত হয়। এই গতি সূত্রটি প্রকাশিত হয়েছিল ১৬১৫ থেকে ১৬২১ সালের মধ্যবর্তী সময়ে কয়েক খণ্ডে প্রকাশিত কেপলারের "এপিটোম অ্যাস্ট্রোনোমি কোপার্নিকানি" (কোপার্নিকান জ্যোতির্বিজ্ঞানের সার-সংক্ষেপ) গ্রন্থে।