إذا نجحنا حقاً في الهبوط على سطح المريخ، هل يمكننا العيش هناك؟

إذا نجحنا حقاً في الهبوط على سطح المريخ، هل يمكننا العيش هناك؟

Megan Rayتأليف:

ترجمة: م.م صهيب الكمال

للأطلاع على رابط المقالة الاصلي اضغط على الرابط ادناه:

http://www.astronomy.com/news/2017/05/could-we-live-on-mars

 

يبدو أن الجميع منشغلاً بفكرة الهبوط على سطح المريخ هذه الأيام. حيث ترغب وكالة ناسا في إرسال بشر إلى الكوكب الأحمر بحلول عام 2030، وترغب شركة سبيس اكس في الوصول إلى هناك قبل ذلك، مع وجود خطط لتواجد الانسان هناك بحلول عام 2024

فكرة المريخ هو موضوع مفضل في هوليوود، مع أفلام مثل الكائن المريخي وفلم الحياة الذي عرض  هذا العام والذي يستعرض ما قد ربما نجده عندما نصل الكوكب الجار للأرض ، ولكن هذه الافلام لا تجيب على الأسئلة المهمة – بمجرد أن نصل إلى هناك، كيف سنقوم البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل على سطح الكوكب الاحمر؟

 

الغلاف الجوي للمريخ يتكون في الغالب ثاني أكسيد الكربون، سطح الكوكب بارد جدا للحفاظ على حياة الإنسان، وجاذبية الكوكب هي 38٪ نسبة الى جاذبية الأرض. بالإضافة إلى ذلك، فإن الغلاف الجوي على سطح المريخ يعادل حوالي 1٪ من الغلاف الجوي للأرض على مستوى سطح البحر. وهذا يجعل الوصول إلى سطح المريخ صعبة. اذاً كيف ستصل ناسا إلى هناك؟ كيف يمكننا أن نأمل في البقاء على قيد الحياة ضد هذه الصعاب؟

 

أفكار الهبوط: في الوقت الحاضر ومستقبلاً

السفر إلى المريخ هو مجرد المحطة الأولى من هذه الرحلة – عندما تكون الأرض والمريخ في مسافة اقرب من بعض، فإن الرحلة تستغرق مجرد 260 يوما. وبمجرد الوصول إلى هناك، يصبح هناك تحدي للهبوط على سطح الكوكب. ما هو نوع نظام الهبوط الذي سيتخذه رواد الفضاء والمستعمرين للهبوط بأمان على سطح هذا الكوكب؟

في عام 2007، اظهر العلماء أربعة حلول ممكنة لتمكين رواد الفضاء للهبوط على السطح. كانت إحدى الأفكار هي نظام الهبوط على أساس المركبة الفضائية المكيفة للهبوط على القمر. ويمكن لهذا النظام أن يوفر خيار الهبوط  والاقلاع على الكوكب الأحمر. ثانيا، سيستعمل نظام (اس ال اس)، أو نظام الهبوط في السماء

 

Sky-Crane Landing System

 

مع استخدام الانظمة السكانية لتخفيض عدد رواد الفضاء والمعدات وغيرها من المعدات على السطح. هذا النظام يمكن من تفريغ البضائع والاقلاع مرة أخرى. وكان التصميم الثالث الذي تم مناقشته هو نظام الهبوط في كيس الهواء، الذي يعتمد على اطلاق صاروخ والمصمم لتخفيض اتجاهه فوق سطح الكوكب الاحمر، فضلا عن تزويده بكيس هوائي للمعدات. ومع ذلك، فإن هذا لن يكون الخيار الأفضل للناس. وأخيرا، اخذ العلماء استشعار الهبوط بعين الاعتبار. ستقوم المعدات بإستشعار السطح وموقع الهبوط، وتستجيب لذلك الاستشعار وفقا لذلك.

 

وبعد عشر سنوات، تكونت لدى العلماء أفكارا أخرى حول كيفية هبوط البعثات المأهولة إلى المريخ. وقال ريتشارد (ريك) ماكجوير دافيس، مساعد مدير العلوم والاستكشاف والرئيس المشارك لدراسة المواقع الهبوطية في المريخ في ناسا "ان الرواد المتوقع هبوطهم سيضطرون الى الغوص العميق في جو المريخ والتجوال أقرب إلى السطح اكثر مما فعلنا في الماضي … كون الغلاف الجوي للمريخ يكون اكثر سمكا بالقرب من السطح ". وعندما سئل عن أساليب التكنولوجيا السابقة المذكورة أعلاه قال ريتشارد:"  ان عملية الهبوط ثقيلة جدا و أن العديد من التقنيات  ربما لن تعمل، مثل الوسائد الهوائية، الرافعة السماوية والمظلات. في الواقع، في حالة التركيز على عملية الهبوط البطيئة  سوف نعتمد بشكل كبير على النفاثات ". ما حجم ثقل  البعثات المزودة بطاقم؟ لإتمام مهمة الهبوط يتطلب وجود التقنية الفوق الصوتية:

 

supersonic retro-propulsion technology

 

لتمكن المركبة الفضائية والتي يقدر حجمها ما يقراب ب 20 طن متري من الهبوط على سطح المريخ. ان مركبة "كوريوسيتي" يقدر حجمها فقط 1 طن متري مقارنه بالمركبة المصممة للهبوط على سطح المريخ.

 

وبمجرد أن نصل إلى المريخ، ماذا يأتي بعد ذلك؟

 

 

 

الموئل المخطط بناءه

ناسا تدرس بالفعل إيجاد نوع من السكن ليمكن من البقاء على قيد الحياة على سطح المريخ. وبدأت ست شركات في تصميم النماذج الأولية للموئل في عام 2016، حيث يتوقع أن يكون انجاز النماذج الأولية في غضون 24 شهرا.

 

كل هذه الموائل (المواطن) من المرجح أن يكون لها اشياء مشتركة – يجب أن تكون ذاتية الاكتفاء، مصنوعة ضد الغلاف الجوي وتكون رقيقة، وقادرة على دعم الحياة لفترات طويلة دون دعم من الأرض. للحصول على فكرة عما يمكن توقعه، دعونا نفكر في محطة الفضاء الدولية. وقال ديفيس "ان محطة الفضاء الدولية علمتنا حقا واعطتنا كمية هائلة من المعلومات عما نحتاجه بالفعل للمكوث فى موطن الفضاء السحيق". "سنحتاج إلى أشياء مثل الرقابة البيئية وأنظمة دعم الحياة وأنظمة الطاقة، ومنافذ الإرساء، وأقفال الهواء حتى يتمكن الطاقم من القيام للتحرك بمسافات في الفضاء لإصلاح الأشياء التي تكسر أو اضافة قدرات جديدة". نحن نتوقع ان يكون هناك زخم كبير لتجهيز معدات للسفر إلى المريخ خلال المهمة المأهولة الأولى. مهما كان نوع الاستخدام لرواد الفضاء  فيجب أن يكون الاستخدام مهيئاً لرحلة طويلة.

 

طرح ريتشارد أيضا سؤالا مثيرا للاهتمام: كم المساحة المطلوبة لكل عضو في الفريق؟ هل يمكن أن تتخيل قضاء أشهر في مكان واحد فقط، وتحيط به نفس الجدران يوم ويوم؟ ما هي المسافة المتباعدة التي يجب أن تكون للحفاظ على رهاب الخوف في الموئل؟ "في أيام المكوك الفضائي، استمرت البعثات لمدة 7-15 أيام، ولم يكن هناك الكثير من المساحة لكل عضو من الطاقم. في محطة الفضاء، حيث كان أفراد الطاقم على متن المركبة الفضائية لفترة أطول بكثير (عادة 6 أشهر)، وجدنا أنهم بحاجة الى مساحة أكبر ". وبناء على هذا، فمن الممكن أن القواعد القابلة للسكن على المريخ سوف تتطلب مساحة اوسع للقاطنين.

 

ساعد الخيال العلمي الكثير من الناس على تخيل ما سوف تبدو هذه المهمة المستقبلية. الفيلم الأخيرالذي يعرف بأسم الكائن المريخي، والذي صور نوع من الموائل والتي تقوم عن طريقه وكالة ناسا بالبحث والاستقصاء على سطح المريخ. كانت هناك تسع تقينات عرضت في الفلم والتي فعلا سوف تتطبق عن طريق رواد الفضاء مع استخدام المعدات على هذا الكوكب.

 

 

 

النمو

إن حفظ إمدادات الغذاء والدواء التي يتم تخزينها على سطح المريخ هو أفضل وسيلة لجعل الموئل مكتفياً ذاتيا، ولكن مع جو قليل السمك وضوء الشمس المنخفض، قد يكون من الصعب الحصول على أي شيء قابل للنمو. فأن ألاوراق الاصطناعية، مصممة للعمل في ظروف قاسية، يمكن أن تقدم حلا للإسعافات الأولية.

 

هذه الأوراق، المصنوعة من المطاط السيليكون، يمكن أن تأخذ قليلا من أشعة الشمس وتحويلها إلى ما يكفي من الطاقة لتغذية التفاعلات الكيميائية اللازمة لتكون دواء ومركبات اخرى. وقال الباحث البارز تيم نويل، أستاذ مساعد في جامعة إيندهوفن للتكنولوجيا: "ان الاوراق الاصطناعية تحصل على الطاقة الشمسية وتعيد إرسالها إلى منطقة الطول الموجي وهو مفيد للكيمياء داخل القنوات ولديها القدرة على تكوين ظروف لعملية التفاعل وتتوحد أينما كنا.

 

وبعبارة أخرى، فإنه يمكن استخدام ضوء الشمس خلال النهار على المريخ، على الرغم من أنه من المحتمل أن تتعرض لأشعة فوق البنفسجية والتي تكون أكثر ضررا. القنوات داخل الورقة محمية لأنها يمكن أن تبعث الطاقة التي تجمعها في طول موجي أكثر أمانا، والذي يسمح  للعمليات الكيميائية بالتفاعل. "قد يكون هذا مفيدا عندما يكون التشعيع على كوكب معين نشطا جدا كون الضوء هو في الأساس موجود في كل مكان … [نظريا] يمكننا استخدام هذه الطاقة لبدء صنع الجزيئات المطلوبة، سواء كانت مستحضرات صيدلانية، مستحضرات كيميائية أو الوقود الشمسي."

 

الآن، يتم استخدام الميثيلين الأزرق كمحفز ضوئي لإنتاج العقاقير. وظيفة المحفز هي تسريع عملية التفاعل، وبالتالي فإن الميثيلين الأزرق يسمح للعلماء لإنتاج العقاقير أسرع مما يمكن. تيم وفريقه يعملون بجد الآن لعمل مجموعة متنوعة من المفاعلات. انهم يأملون أن تكون تقنية الاوراق الاصطناعية موجودة على متن المركبة في الرحلة إلى المريخ. وقد أعطتنا الطبيعة أدوات مثالية للبقاء على قيد الحياة في أي مكان تقريبا. انها فقط بحاجة الى القليل من التحسينات من أجل البقاء على قيد الحياة من الأرض.

 

 

 

تكييف الكوكب وجعله كالارض: لن يكون تماما مثل الأفلام في بداية الامر

 

عندما تفكر في رواد الفضاء على سطح المريخ، ما الذي يتبادر إلى الذهن؟ هل تخيلت بأن كوكب أحمر يتحول إلى اللون الأخضر مع مرور الوقت ويمكن من الاستمرار في الاستعمار البشري؟ للأسف، فإن تلك الأيام بعيدة في المستقبل، إن كانت حتى تحدث على الإطلاق. وخلال المقابلة، أوضح ريتشارد، "ان عملية تكييف كوكب ما مثل المريخ ليصبح مشابهاً للأرض صعب الحدوث في الوقت الراهن. ولكن في الحقيقة، ان الامر في الوقت الحالي متعلق بتغيير بيئة العيش لجعلها أكثر دعما لحاجة البقاء فوق سطح المريخ. ماذا يعني هذا؟"

 

الرحلات القليلة الأولى إلى المريخ سوف تشمل فقط ضروريات الحياة. أحد أهداف وكالة ناسا الأولى لرواد الفضاء هو معرفة كيفية العيش على هذا الكوكب. حيث أن البقاء على قيد الحياة يختلف كثيرا عن الأرض، فهي مهارة مهمة لرواد الفضاء لإتقانها. "من المحتمل أن تشمل القاعدة الأولية موطن ومختبر علمي. من الداخل سوف تكون هذه الوحدات تشبه إلى حد كبير محطة الفضاء، ولكن ستكون هناك اختلافات ". ومن الأمثلة التي قدمها ريتشارد هو منع الغبار السام من الدخول في الموئل والمختبر. فإن الحياة الميكروبية هي تهديد آخر لرواد الفضاء. وبدون مزيد من البحوث حول هذا الكوكب، لا تستطيع وكالة ناسا أن تحدد ما هي الأخطار التي يمكن أن تهدد حياة الإنسان. ومع أخذ ذلك في الاعتبار، سيأخذ جميع العلماء المشاركين في مهمة المريخ هذه المخاطر المحتملة الأخرى قيد النظر.

 

بعد ترسيخ قاعدة وكالة ناسا  ومع تعلم علماء الفضاء أساسيات البقاء على قيد الحياة، فإن الأشياء اخذت تصبح مثيرة للاهتمام بشكل اكثر. "في نهاية المطاف، كون هناك تكاليف كثيرة لإرسال أشياء من الأرض، فهناك رغبة قوية في عمل  مزرعة على سطح المريخ. مثل هذه المزرعة ستكون على شكل  بيوت زجاجية لحماية النباتات ضد البيئة المريخية الصعبة " وقال ريتشارد "نضع في اعتبارنا التربة في المريخ ليست مثل التربة على الأرض. فهي تفتقر إلى المواد العضوية "المواد البيولوجية التي تحتاجها النباتات". ولحسن الحظ، فهي تحتوي على المعادن التي تحتاج إليها النباتات. وقال ريتشارد ان فريقه يسمون التربة في المريخ بالثرى

 

Regolith

 

 ، وسوف تحتاج الى تطهيرمن بعض المواد السامة. ويمكن للعلماء ناسا أن ينجزوا هذا العمل.

السموم في التربة ليست هي الشيء الوحيد الذي يحتاج رواد الفضاء العمل على ازالته لزراعة النباتات. يحتاجون ايضاً إلى استخدام المياه من أعمدة المغطاة بالجليد. وقال ريتشارد: "يتوقع الكثيرون أن يكون موقع أول قاعدة بشرية مجاور لهذه الرواسب الجليدية التي تبلغ عمرها مليار سنة، ليتمكن البشر بسهولة من إنتاج كميات المياه التي يحتاجون إليها لدعم الأنشطة المكثفة للمياه مثل الزراعة". لكن لحد الان لا توجد اشارة عن اي قطب الذي سيكون أكثر فائدة، إذا كان هناك فرق على الإطلاق.

 

قبل أن أتحدث إلى ريتشارد، كنت أعتقد أن المزارع المريخية المستقبلية ستكون مشابهة للبيوت الزجاجية هنا على الأرض. بدا منطقيا في بادئ الامر. هذه هي الطريقة التي يتحكم بها الناس في نمو النباتات هنا. ومع ذلك، في حين أن النباتات سوف تحتاج إلى ضغط أعلى للنمو، النباتات يجب ان لا تحتاج الى التعرض الى ضغط مشابه للضغط في الأرض. في الواقع، يمكننا تعريض الضغط للبيوت الزجاجية مع ثاني أكسيد الكربون، والذي هو العنصر الرئيسي في الغلاف الجوي للمريخ ". وهذا يبدو مفيدا لكل من العلماء والنباتات. وبدلا من أن يلتزم رواد الفضاء بإرتداء بدلات فضائية ثقيلة، يمكنهم "ارتداء أقنعة الأوكسجين خفيفة الوزن" في البيوت الزجاجية. النقطة الرئيسية هو أن من الصعب في الوقت الحالي تكييف المريخ ليصبح مثل الارض، يوما ما ربما يكون، لكن في الوقت الحالي يجب ان يكون هناك  تكييف ظروف تساعد على البقاء.

 

  

الزمن سوف يظهر النتائج

 

استولى المريخ على خيال البشر لعقود. هذه الخطط هي مجرد الخطوة التالية في عملية الحصول على بعثة المريخ من "طابق غرفة الرسم" إلى بعثة ممولة مع تاريخ الإطلاق. ناسا ليست الوحيدة في تسليط الضوء على المريخ. هناك آخرون يخرجون بالفعل بخططهم الخاصة بالكوكب الأحمر. وقد تكهن العلماء والمتحمسون على كل شيء من ضرب الكوكب نووياً للوصول الى إمكانية إنشاء درع مغناطيسي حول الكوكب لتشجيعه على "النمو" في جوه الخاص.

 

المريخ هو خطوتنا الأولى نحو الكون. في حال قمنا من عملية استكشاف النظام الشمسي، سيكون من السهل التوسع في استكشاف حزام الكويكبات وخارجها. وتوفر الجاذبية المنخفضة للمريخ لبناء منصة مثالية لبناء وإطلاق مركبات فضائية عميقة أخرى. بعد أن حصلنا على موطئ قدم، فإن الشيء الوحيد الذي بقي عالقاً هو التكنولوجيا. ان التكنلوجيا هي حجر الاساس لبعثة الاستكشاف وايضا قد يكون لدينا وسيلة للوصول إلى المريخ قبل أن نتوصل الى وسيلة للاستكشاف الآمن.

 

أولئك الذين نشأوا يراقبون بعثات أبولو و المكوكات الفضائية و صواريخ "فالكن" التي تطلق في الغلاف الجوي من المرجح ان لن يروا استعمار المريخ، ولكن هذا لا يعني ان ينهي العجب الذي يعترينا في كل مرة تطلق فيها الصواريخ مرتفعة في السماء عالياً. انها ليست مجرد اطلاق للصواريخ، ولكن انه مصدر إلهام للأجيال القادمة –  خطوة جبارة لعمل موطئ قدم على التربة المريخية.