أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
غير مصنف

تقرير خاص

تقرير خاص 

أشياء أساسية خمسة

يجب عملها في الفضاء(*)

لقد أوضح علماء الكواكب بالتفصيل أهداف استكشاف المنظومة الشمسية. 

<G.مسر>

 

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/scan0004.gif يجد أولاد عصر الفضاء الكتب المتعلقة بالمنظومة الشمسية والتي أُلِّفت قبل عام 1957، مروعةً إلى حد ما. لقد كان ما يعرفه الناس حينذاك قليلا جدا، إذ لم تكن لديهم فكرة عن براكين المريخ الضخمة ووديانه الضيقة، التي تجعل جبل إکريست يبدو أمامها أشبه بهضبة صغيرة بالية؛ كما تجعل الوادي الضيق گراند كانيون يبدو مقارنة بها مثل قناة ضيقة محفورة في جانب طريق. وكانوا يظنون أن كوكب الزهرة القابع تحت غيومه هو أجمة خضراء غير واضحة المعالم أو ربما صحراء قاحلة جافة أو نافورة ماء فوارة أو حفرة عملاقة مملوءة بالقطران ـ أو ربما أي شيء آخر ـ لكن الحقيقة هي أن الزهرة أرض بركانية قاحلة، تشبه سفينة تمخر عباب بحر من الصخر المنصهر. أما صور كوكب زحل، فكانت كئيبة؛ لأنها كانت تظهر حلقتين غير واضحتين، على حين أننا نرى في هذه الأيام مئات الآلاف من الحلقات الصغيرة. وكانت أقماره العملاقة تبدو كالبعوض، وليس بحيرات متداخلة من الميثان وينابيع من الغبار الجاف.

وعموما، كانت الكواكب تبدو أمكنة صغيرة إلى حد ما، وأكبر قليلا من لطخات من الضوء. وفي الوقت نفسه، كانت الأرض تبدو أكبر كثيرا مما هي عليه الآن. فلم ير أحد قط أن أرضنا كوكب، إذ كانت وكأنها قطعة رخام أزرق على مخمل أسود، مطلية بطبقة خارجية هشة من الماء والهواء. ولم يكن يعرف أحد أن القمر تولد من صدمة، وأن الدينوصورات نفقت معا. ولم يكن لأحد أن يدرك إدراكا كاملا أن البشرية ستصبح قوة جيولوجية في حد ذاتها، قادرة على تغيير البيئة على الكرة الأرضية جميعها. وما فعله عصر الفضاء أيضا أنه أغنى معرفتنا بالعالم الطبيعي، وقدم إلينا منظورا للكون نعتبره الآن شيئا مسلما به.

 

ومنذ إطلاق الساتل سپوتنك عام 1957، مر استكشاف الكواكب بعدة أطوار من النجاحات والإخفاقات. ففي الثمانينات من القرن العشرين، مثلا، كان الوضع قاتما. أما الآن، فإن الأمور تبدو أفضل؛ فثمة عشرات من المسابير التابعة لبرامج فضائية عالمية منتشرة عبر المنظومة الشمسية، من عطارد إلى پلوتو. لكن تخفيض الميزانيات وارتفاع النفقات وتعارض الأهداف، جميع ذلك ألقى بظلاله على الوكالة ناسا. وأقل ما يمكن قوله هو أن الوكالة تجتاز حاليا أكثر مراحلها الانتقالية اضطرابا، وذلك منذ إيقاف الرئيس الأمريكي الأسبق <نيكسون> بعثات أپولو إلى القمر قبل 35 سنة.

 

ويقول <A.جارنيتوس> [من المختبر الوطني لشمال غرب المحيط الهادئ، والعضو في فريق مجلس الأبحاث الوطني (NCR) الذي يدقق في برامج الوكالة ناسا للرصد الأرضي]: «تواصل ناسا صراعها مع هويتها الذاتية. فهل مهمتها استكشاف الفضاء، أم الاستكشاف البشري، أم العلم، أم استكشاف العالم الخارجي، أم استكشاف المنظومة الشمسية، أم المكوك والمحطة الفضائيان، أم فهم هذا الكوكب؟»

 

ومن حيث المبدأ، يجب أن يكون النشاط الفضائي حدثا سعيدا. فليست المجسات الإنسالية(1) وحدها هي التي تجوب الفضاء هنا وهناك، وبرامج الفضاء البشرية لم تعد مندفعة مثل معزِّز صاروخي مستهلَك. لقد وضع الرئيس <W.G.بوش> هدفا واضحا ملزما عام 2004، ألا وهو هبوط البشر على القمر وتربة المريخ. ومع أن هذا أمر مثير للجدل، فإن هذه الرؤية جعلت للوكالة ناسا هدفا لتعمل على بلوغه. لكن المشكلة هي أن الوكالة سرعان ما وجدت نفسها مفوضة للعمل من دون تمويل كاف، وهذا أجبرها على خرق «جدار النار»(2)الذي كان يحمي (ولو بوجه منقوص) تقليديا العلوم وبرامج الطيران الفضائي المأهول من أن تتخطى نفقات كل منها نفقات الأخرى. ويقول<B.كلييباو>[مدير قسم التحليل والدراسات في الوكالة ناسا]: «أفترض أنه ليس بالخبر الجديد عندما أقول لكم إن الوكالة ناسا لا تمتلك من المال ما يكفي لإنجاز جميع ما يطلب إليها.» فالتمويل المتوافر لا يجري تماما مثل الهدروجين السائل في الوكالات الفضائية، سواء في الولايات المتحدة أو في الدول الأخرى.

 

ومن وقت إلى آخر، تتراجع فرق مجلس الأبحاث الوطني (NCR) خطوة إلى الوراء لتطرح السؤال عما إذا كانت برامج استكشاف الكواكب تسير وفق الخطة المرسومة. هذا وإن قائمة الأهداف التالية تجمّع أولوياتها.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/48.gif
 ساتلان توأمان تابعان للتجربة  GRACE ، يتحريان التشوهات التثاقلية الناتجة من  حركة المياه.

 وقد تجاوز هذان الساتلان مدة حياتهما المخطط لها أصلا.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/scan0005.gif مراقبة الطقس على الأرض(**)

 

 

في خضم مشاعر الإثارة التي يولدها الدوران حول المريخ وكشف النقاب عن تيتان، يعتبر الناس أحيانا أن اهتمام برامج الاستكشاف بالأرض أمر عادي ومسلّم به. لكن الواقع هو أن الوكالة ناسا والإدارة الوطنية للجو والمحيطات (NOAA) وضعا هذه البرامج جانبا. في عام 2005 حاجّ فريق مجلس الأبحاث الوطني، الذي يشارك في عضويته <جانيتوس>، في أن «نظام السواتل البيئية معرض للانهيار.» وبعد ذلك، تدهور الوضع أكثر؛ فقد حولت الوكالة ناسا مبلغ600 مليون دولار، على مدى خمس سنوات، من علوم الأرض إلى المكوك والمحطة الفضائية. وفي تلك الأثناء، تجاوز التمويل الذي اعتُمِد لإنشاء الجيل التالي من نظام السواتل البيئية الوطني التي تدور حول القطبين، الميزانية المخصصة له تجاوزا كبيرا، وهذا أدى إلى تصغير حجم النظام، وتجريده من آلات أساسية لتقدير الاحترار العالمي(3) (الارتفاع العالمي في درجات الحرارة) من ضمنها آلات  تقيس شدة الإشعاع الشمسي الساقط على أرضنا والإشعاع تحت الأحمر الصادر عنها.

 

وبناء على ذلك، فإن السواتل الأربعة والعشرين التابعة لنظام الرصد الأرضي، ستصل إلى نهاية حياتها المتوقعة لها قبل أن تكون بدائلها جاهزة للعمل. ويظن العلماء والمهندسون أن بمقدورهم إبقاء هذه السواتل تعمل، لكن<R.كاهالان>[رئيس فرع الإشعاع والطقس في مركز گودارد الفضائي التابع للوكالة ناسا] يقول: «نحن قادرون على الصمود، لكننا نحتاج الآن إلى خطة. فلا يمكنك الانتظار إلى أن تتوقف تلك السواتل عن العمل.»

 

وإذا انتهى أجل ساتل قبل وجود آخر يحل محله، حدثت فجوات في سجلات البيانات (المعطيات)، وهذا يجعل من الصعب علينا تعرف النزعات في تغيرات الإشعاع والطقس. فمثلا، إذا اكتشفتْ آلةٌ جديدة أن سطوع الشمس أشد من السطوع الذي سجلته الآلة السابقة لها، فهل هذا يعود إلى أن سطوع الشمس اشتد فعلا، أم إلى أن إحدى الآلتين لم تُعايَرْ جيدا؟ فما لم يتداخل عمل السواتل مدة من الزمن، فقد لا يستطيع العلماء قول شيء في هذا الموضوع. إن سلسلة سواتل لاندسات الرائعة التي بدأت مراقبة سطح الأرض عام 1972، توقفت عن العمل طوال سنوات، وهذا أجبر وزارة الزراعة الأمريكية على شراء بيانات وافرتها السواتل الهندية لمراقبة إنتاجية المحاصيل الزراعية. لكن ثمة أنواع أخرى من البيانات لا يمكن الحصول عليها من أي بلد آخر.

 

لقد طالب فريق مجلس الأبحاث الوطني (NRC) بإعادة التمويل الذي توقف، والذي لا بد منه لإنجاز 17 بعثة فضائية جديدة في العقد القادم، من ضمنها تلك التي تراقب بدقة الصفائح الجليدية ومستويات ثنائي أكسيد الكربون ـ وهذا ضروري للتنبؤ بتغيرات الطقس وآثاره. ومع ذلك، فإن المسألة الأساسية هي أن أرصاد الطقس تقع في مكان ما بين المراقبة الروتينية للطقس (وبخاصة أرصاد الإدارة الوطنية للجو والمحيطات) وبين أحدث التطورات العلمية (التي تنجزها الوكالة ناسا). ويقول<D.شندل>[الخبير في علم المناخ بمعهد گودارد للدراسات الفضائية التابع للوكالة ناسا]: «ثمة مشكلة جوهرية في مراقبة الطقس، لا نستطيع تحميل أحد مسؤوليتها.» ولحل هذه المشكلة اقترح<شندل>وآخرون دمج جميع برامج الطقس الخاصة بحكومة الولايات المتحدة الأمريكية والمبُعثَرة هنا وهناك، في وكالة تخصصية واحدة تتفرغ لهذه المشكلة وتمنحها ما تستحق من تركيز واهتمام.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/47.gif
منظر صوّره الساتل لاندسات 7 ـ بأطوال موجية متعددة ـ يظهر نيرانا في ألاسكا و يوكن عام 2004. وقد أصيب الساتل بعطل عام 2003، ومنذ ذلك الحين، صار برنامج لاندسات جميعه يموَّل «بالقطارة» طوال أكثر من عقد.

 

خطة العمل

تمويل السواتل السبعة عشر الجديدة، التي اقترحها مجلس الأبحاث الوطني، على مدى العقد التالي (التكلفة التقديرية: 500 مليون دولار سنويا).

تأسيس وكالة للطقس..

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/scan0006.gif  

إعداد دفاع من خطر الكويكبات(***)

 

كما هي الحال في مراقبة الطقس، يبدو أن حماية كوكبنا من الكويكبات لا تحظى دائما بالاهتمام اللازم. ويبدو أنه لا الوكالة ناسا ولا وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) مفوضة بدرء خطر انقراض بشري، وأفضل ما أنجز في هذا الموضوع هو مشروع للوكالة ناسا اسمه(Space-guard Survey (4،  وهو برنامج رصدي مقرابي لمسح الفضاء القريب من الأرض بحثا عن أجسام أقطارها قرابة كيلومتر، إذ إن من الممكن لأجسام بهذه الحجوم أن تحدث دمارا شاملا للأرض، لا مجرد دمار محلي. لكن لم يُجْرِ أحد حتى الآن بحثا منهجيا عن الأجسام القادرة على التدمير المحلي، التي يقدّر أن نحو 20000منها  يقع على مسافة قريبة، إلى حد ما، من الأرض. فلا وجود لهيئة تراقب الصخور الفضائية الكبيرة لتقييم التهديدات والاتصال عند اللزوم، بجهات حكومية عليا لتحذيرها من المخاطر المحتملة لهذه الصخور على أرضنا. هذا وقد يستغرق تركيب تجهيزات للدفاع ضد أي جسم متجه إلى الأرض مدة 15  سنة أو أكثر، هذا إذا افترضنا أن التقانة اللازمة لذلك جاهزة؛ لكنها في الحقيقة ليست جاهزة. ويقول <L.ليمكي> [من مركز أبحاث إيمز التابع للوكالة ناسا]: «حتى الآن، لا تمتلك الولايات المتحدة خطة شاملة في هذا الشأن.»

 

وفي الشهر 3/2007، نشرت الوكالة ناسا، بناء على طلب من الكونگرس، تقريرا يُعَد نقطة الانطلاق لهذه الخطة. وعند تحليل التقرير نلاحظ أن مهمة البحث عن أجسام أقطارها تراوح بين مئة ومئتي متر، تقع، في المقام الأول، على عاتق المقراب الكبير للمسح الشامل (LSST)، وهو آلة يعمل على بنائها اتحاد من الفلكيين والشركات (أشهرها Google) مهمتها مسح السماء بحثا عن أي شيء يتحرك أو يومض. ويقدر تقرير أصدره مشروع المقراب LSST نفسه في الشهر9/2007 أن المقراب، كما صُمم حاليا، يجب أن يعثر على 80 في المئة من تلك الأجسام خلال عقد واحد من عمله، أي من عام 2014 إلى عام 2024. وبإجراء تحسينات إضافية على المقراب بتكلفة قدرها زهاء 100 مليون دولار، فقد يكتشف90 في المئة منها.

 

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/46.gif
هذا منظر لا تود رؤيته: إنه كويكب من النوع الذي يمكن أن يقضي على الدينوصورات الأرضية جميعا، وسيرتد من مستوى البحر إلى ارتفاع السّبح ceuising altitude للطائرات التجارية.

 

وتجدر الإشارة إلى أن المقراب LSST يخضع لتقييديْن، شأنه شأن أي آلة مقامة على الأرض. الأول هو أنه يعاني وجود نقطة عمياء blind spot، وهذا يعني أن الأجسام الموجودة مباشرة أمام الأرض أو خلفها في مساره ـ وهي أخطر الأجسام ـ لا يمكن رصدها إلا في الغسق أو الفجر، عندما يغيب عنها وهج الشمس. والتقييد الثاني هو أن المقراب لا يستطيع تقدير كتل الكويكبات إلا بطريقة غير مباشرة، استنادا إلى شدة سطوعها. ولا تكون التقديرات، المقيَّدة بالضوء المرئي، جيدة إلا بعامل قدره اثنان، بمعنى أن كويكبا كبيرا، لكن معتم، يمكن أن يبدو صغيرا، لكن ساطع. ويعلق على هذا <كلييباو> [من ناسا] بقوله: «قد يكون هذا الاختلاف مهما جدا إذا ما قررنا فعلا أنه كان هناك تعديل مطلوب.»

 

ولسدّ هاتين الثغرتين، قام فريق ناسا، أيضا، بدراسة بناء مقراب فضائي تحت الأحمر تكلفته 500  مليون دولار، ووضعه في مدار خاص حول الشمس. وبإمكان هذا المقراب أن يكشف كل تهديد للأرض، وأن يحدد ـ بدراسته الأجسامَ بأطوالٍ موجية متعددة ـ كتلَها بخطأ لا يتجاوز 20 في المئة. ويقول عالم الكواكب <D.يومانز> [من مختبر الدفع النفاث (JPL)] ما يلي: «إذا أردتَ القيام بهذه المهمة على الوجه الصحيح، فلا بد لك من اللجوء إلى مقراب فضائي تحت الأحمر.»

 

وثمة سؤال آخر عما ينبغي عمله إذا اكتشف كويكب في طريقه إلى الأرض. هناك حساب أولي مفاده أن حرف الكويكب مسافة طولها يقدر بنصف قطر الأرض، يتطلب إجراء تغيير في سرعته قدره مليمتر واحد في الثانية، وذلك قبل عقد من الزمن المفترض لصدمه الأرض؛ وذلك إما بصدمه أو مهاجمته بسلاح نووي أو دفعه أو بسحبه تثاقليا. وفي عام 2004، أوصى الفريق الاستشاري لبعثات دراسة الأجسام القريبة من الأرض، التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، إجراء سلسلة من التجارب، منها تجربة أطلق عليها اسم Don Quijote، تقضي بإرسال بعثة تكلفتها 400 مليون دولار، تطلق قذيفة وزنها 400  كيلوغرام على  كويكب، ورؤية ما يحدث.

 

هذا وإن الحطام المتناثر بفعل صدم الصاروخ يحدث قوة تؤثر في الكويكب، لكن لا يعرف أحد شدتها. وتَعَرُّف هذه الشدة هو جميع المطلوب من البعثة.ويقول<A.هاريس> [من مركز جوّ الأرض والفضاء الألماني في برلين]: «يمكننا معرفة ما إذا كانت استراتيجية الصادم الحركي ستعمل أم لا.» وسيختار العلماء جسما يدور في مسار بعيد كي لا تنتهي تجربة صدمه بصاروخ إلى وضع الجسم في مسار يجعله يصدم الأرض.

 

وفي ربيع عام 2006، أتمت وكالة الفضاء الأوروبية مجموعة من دراسات الجدوى، لكنها سرعان ما أوقفتها بسبب نقص التمويل اللازم. ولا بد من جهد مشترك مع الوكالة ناسا أو مع وكالة استكشاف جو الأرض والفضاء اليابانية (JAXA)، أو مع كلتيهما، لتحقيق هذه الخطة.

 

 

الكويكبات التي تهددنا(****)

 

قاتلات الدينوصورات، كويكبات قطرها 10 كيلومترات تضرب الأرض كل 100  مليون سنة وسطيا. وثمة  كويكبات قادرة على إحداث تدمير شامل، قطرها كيلومتر أو أكثر، تزورنا كل نصف مليون سنة، أو نحو ذلك؛ أما تلك التي تدمر المدن، والتي أقطارها نحو 50 مترا، فربما تضربنا مرة كل ألف عام.

………………………………………………………………………

اكتشفت عملية المسح المسماة Spaceguard Surveyأجساما أقطارها أكبر قليلا من 700  كيلومتر، ولن  نتعرض لتهديد من أي منها في القرون القادمة. ومعدل اكتشاف هذه الأجسام آخذ في التناقص تدريجيا، مما يوحي بأن عملية المسح اكتشفت نحو75 في المئة من مجموعها الكلي.

………………………………………………………………………

إن احتمال تعرضنا لصدم جسم من الأجسام المتبقية ال25 في المئة، ضعيف؛ لكن العواقب ستكون وخيمة. ومن الوجهة الإحصائية، يصل متوسط عدد الموتى نتيجة هذا الصدم إلى ألف شخص سنويا. وربما تقتل الأجسام الأصغر مئة شخص وسطيا كل عام.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/45.gif
كُوَيْكبك كبير جدا، وسفينتي الفضائية صغيرة جدا. لكن إذا توافر وقت كاف، فمن الممكن، حتى لصاروخ متواضع، أن يحرف صخرة كبيرة عن مسارها كي لا تصاب أرضنا بأذى.

 

 خطة العمل

 توسيع عمليات البحث عن كويكبات لتشمل أجساما أصغر، ربما باستعمال مقراب فضائي تحت الأحمر.

 حَرْف كويكب عن مساره بطريقة يمكن التحكم فيها، وذلك بإجراء سلسلة من التجارب.

 استحداث نظام لتقييم التهديدات المحتملة.

 

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/scan0007.gif التماسُ حياة جديدة(*****)

 

 

قبل سپوتنك، كان العلماء يظنون أن المنظومة الشمسية قد تكون جنة عدن حقيقية. لكن ثبت خطأ هذا الظن، إذ تبين أن للعوالم الشبيهة بالأرض طبيعة جهنمية. فقد أخفقت مركبات کايگنك التي هبطت على المريخ في العثور حتى على جزيء عضوي واحد. لكن الأمكنة، التي يمكن أن توجد حياةٌ عليها، قد تضاعفت عدة مرات في الآونة الأخيرة، ويبدو أن المريخ عاد ليكون واحدا منها. ويبدو، أيضا، أن لأقمار الكواكب الخارجية(5)، ومن أبرزها يوروپا وإنسيلادوس، بحورا واسعة تحت أرضها، وقدرا كبيرا من المواد الأولية الضرورية للحياة. وربما كان، حتى كوكب الزهرة، مغطى بالمحيطات في وقت من الأوقات.

 

وفيما يتعلق بالمريخ، تنتهج الوكالة ناسا طريقة معينة لا تبحث عن العضويات في حد ذاتها، لكن عن أمارات على صلاحية العيش عليه سابقا وحاليا. وفي الشهر 8/2007، أقلعت آخر بعثة إلى المريخ، وهي فونيكس، ومن المفترض هبوطها على الكوكب في منتصف عام 2008 تقريبا، وذلك في منطقة قطبه الشمالي التي لم تستكشف حتى الآن. إنها ليست عربة جوالة، لكنها مركبة هبوط مثبتة لها ذراع إنسالية قادرة على حفر الأرض بضعة سنتيمترات لدراسة المخزونات الضحلة من الجليد. والخطوة التالية للوكالة ناسا هي مختبر المريخ العلمي (MSL)، الذي تبلغ تكلفته 1.5 بليون دولار، وهو مركبة جوالة بحجم السيارة، والوقت المحدد لإطلاقها أواخر عام 2009، وسيجري هبوطها على الكوكب بعد عام من إطلاقها.

 

ومع ذلك، يسعى العلماء تدريجيا، للعودة إلى البحث المباشر عن أشياء حية أو بقاياها. وفي عام 2013، تخطط وكالة الفضاء الأوروبية لإطلاق المركبة الجوالةExoMars المزودة بمختبر كيميائي شبيه بمختبر کايكنگ. وهو، جوهريا منصة للحفر قادرة على الدخول مترين تحت السطح ـ وهذا عمق كاف لتجاوز الطبقات السطحية السامة وصولا إلى المناطق التي ربما كانت تعيش فيها مادة عضوية.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/44.gif
هُيّئ منطاد مملوء بالهواء الساخن بطريقة مثالية للدوران حول تيتان. ويقوم منبع طاقة من البلوتونيوم بإرسال قدر كاف من حرارة النفايات إلى منطاد ارتفاعه 12 مترا يحمل على متنه 160 كيلوغراما من الآلات ويطير على ارتفاع 10 كيلومترات.

 

ولسوء الحظ، فإن الحماسة لهذه التجربة آخذة بالفتور. فالأولوية الوحيدة لمعظم علماء الكواكب ـ التي تتعدى مجرد البحث عن كواكب إلى استكشاف المنظومة الشمسية عموما ـ هي جلب بعض الصخور والوحول من المريخ إلى الأرض لتحليلها. فالحصول حتى على قطعة صغيرة منها، يسمح بكشف أغوار تاريخ هذا الكوكب، كما فعلتْ عيناتُ أپولو للقمر. لكن المحن التي تعرضت لها ميزانية الوكالة ناسا أدت إلى إرجاء البعثة التي تكلفتها عدة بلايين من الدولارات إلى عام 2024، إن لم يكن بعد ذلك، بيد أن بصيصا من الأمل عاد إلى الظهور خلال صيف عام 2007، حين بدأت الوكالة النظر في تعديل مختبر المريخ العلمي ليخزِّن عينات لجمعها معا في نهاية المطاف.

 

وفيما يتعلق بيوروپا، فأولوية العلماء هي ساتل يدور حوله لقياس استجابة شكل يوروپا وحقله التثاقلي(6)  لتقلباته المدية والجزرية التي يحدثها فيه المشتري. فإن وجد بحر فيه، فسيرتفع سطحه ثم يسقط مسافة 30 مترا؛ وإن لم يوجد بحر، فالمسافة ستكون مترا واحدا فقط. ويمكن للقراءات المغنطيسية والرادارات التي تخترق موجاتها الأرض، أيضا، أن تكتشف المحيط؛ كما يمكن لآلات التصوير أن ترسم خريطة للسطح استعدادا لهبوط مركبة وحفارة في نهاية المطاف.

 

وفيما يتعلق بتيتان، فإن المتابعة الطبيعية لبعثة كاسيني المستمرة حاليا، ستنفذ بوساطة ساتل يدور حول تيتان، وجهاز يأخذ عينات من سطحه. وسيتيح جو تيتان الشبيه بالأرض الفرصة لمنطاد هواء ساخن لينزِل، من وقت إلى آخر، إلى سطح الساتل لينتزع منه صخورا ووحولا. ويقول <J.لونين> [من جامعة أريزونا]: إن الهدف سيكون تحليل العضويات الموجودة على سطحه لنرى ما إذا كان ثمة نزعات منهجية توحي ببداية تعضية ذاتية(7)، وهي البداية التي يظن الناس أن معظم بذور الحياة على الأرض استُهلت بطريقة مماثلة لها.

 

وفي الشهر 1/2007، بدأت الوكالة ناسا بدراسة هذه البعثات جديا. وتخطط الوكالة لاختيار يوروپا أو تيتان في عام 2008، وهذا يقتضي بناء مسبار تكلفته بليونا دولار ليطير إلى الهدف المختار بعد قرابة عشر سنوات؛ أما الجسم الذي لن يقع الاختيار عليه، فعليه انتظار عشر سنوات أخرى.

 

وقد يتبين في النهاية أن الحياة على الأرض هي الحياة الوحيدة. ومع أن هذه نتيجة محبطة من دون ريب، فإنها لا تعني أن جميع ما بُذل من جهود ذهب سدى. ويعلق على ذلك <B.جاكوسكي>[مدير مركز البيولوجيا الفلكية في جامعة كولورادو] بقوله: «إنني أرى البيولوجيا الفلكية أوسع بكثير من مجرد البحث عن وجود حياة أخرى في هذا العالم.» فهي أيضا تهتم بتبيان التنوع الممكن، أو غير الممكن، للحياة؛ وبدراسة الشروط المسبقة للحياة، وتعرُّف كيف أن عدم وجود حياة ولّد حياة على كوكبنا قبل أربعة بلايين سنة. وهكذا فإن البحث غير مقصور على مجرد العثور على حَيَواتٍ أخرى في الكون؛ إنه يتعلق باكتشاف أصولنا.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/43.gif
إكسومارس Exomars، هو المركبة الجوالة التابعة للوكالة ناسا والتي حدد عام 2014 لهبوطها على كوكب المريخ. تحمل المركبة على متنها منصة للحفر ومختبرا بيولوجيا، وستستأنف البحث المباشر عن الحياة، الذي توقفت عن تنفيذه مركبات کايكنگ في منتصف سبعينات القرن الماضي.

 

 

 خطة العمل

 جلب عينة من المريخ.

 الإسراع في الذهاب إلى يوروپا وتيتان.

 

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/scan0008.gif تبيان أصل الكواكب(******)

 

 

أصل الكواكب، مثل أصل الحياة، موضوع معقد، وعملية متعددة الأطوار. وقد كان المشتري المولودَ الأول والموجِّه لبقية الكواكب. فهل تراكمت مادته ببطء مثل الكواكب الأخرى، أم إنه اتخذ شكله نتيجة اندفاع تثاقلي وحيد كما يجري لنجم صغير؟ هل تكوّن في موقع أبعد عن الشمس ثم تحرَّك باتجاهها، كما توحي بذلك المستويات العالية علوا غير سوي في عناصره الثقيلة ـ وعندئذ فربما يكون قد طرد عوالم صغيرة خلال تحركه ذاك؟ إن الساتل جونو Juno الذي تُخطط الوكالة ناسا لوضعه في مدار حول الكوكب العملاق، والذي سيطلَق عام 2011، قد يزودنا بأجوبة عن هذه التساؤلات.

 

يعمل أولئك المعنيون بتكون الكواكب، أيضا، على متابعة بعثة ستاردست، التي جلبت عام 2006  عينات من ذوابة الغبار المحيطة بنواة مذنب صلب. ويقول <D.براونلي> [رئيس فريق ستاردست، والأستاذ في جامعة واشنطن]: «أظهرت بعثة ستاردست أن المذنبات مُجمِّعة نشيطة لمواد المنظومة الشمسية المبكرة من السديم الشمسي(8)  جميعه. وقد طمرت تلك المواد حينذاك في الجليد وخُزنت إلى حين تكوّن المنظومة الشمسية. لقد أحضرت بعثة ستاردست أشياء مذهلة من المنظومة الشمسية الداخلية ومن مصادر خارج هذه المنظومة، وربما حتى من أجسام شبيهة بپلوتو، لكن العينة كانت صغيرة.» وتخطط الوكالة اليابانيةJAXA  للحصول مباشرة على عينات من نواة المذنب نفسها.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/42.gif

 

ويمثل قمر الأرض مكانا آخر للقيام ببعض الأبحاث في علم الآثار الكوسمولوجية cosmoarchaeology. لقد ظل حجر رشيد ـ الذي اكتشف في مصر عام 1799  ـ حقبةً طويلة أساسا لفهم تاريخ صدمات المنظومة الشمسية المبكرة، الذي يربط العصورَ النسبية التي تدل عليها أعداد فوهات الصدم بالتأريخ المطلَق للعينات التي جلبتها أپولو ولونا الروسية. لكن مركبات الهبوط العائدة للستينات من القرن الماضي زارت عددا محدودا من التضاريس. فلم تصل هذه المركبات إلى حوض إيتكن Aitken basin، وهو فوهة صدم ذات حجم قاري موجودة على الوجه البعيد، عمرها قد يشير إلى الزمن الذي انتهى فيه حقا تكوّن الكواكب. وتنظر الوكالة ناسا حاليا في إنسالة لإحضار عينة من هناك. وقد تكون تكلفة ذلك زهاء نصف بليون دولار.

 

ثمة غرابة في المنظومة الشمسية، فكويكبات حزام الكويكبات الرئيسي تكونت قبل المريخ، الذي تكون بدوره قبل الأرض، وهذا يوحي بأن ثمة موجة من تكون الكواكب اندفعت داخلا، وربما كان المشتري هو الذي حرضها على ذلك. لكن هل الزهرة ملائمة لهذه السلسلة من التكونات؟ يقول <D.لِن> [الخبير في تكون الكواكب من جامعة كاليفورنيا بسانتا كروز]: «لا وجود لمعلومات عن هذا الموضوع.» فبسبب غيوم الزهرة الحامضية وضغوطها القوية ودرجات حرارتها العالية، لن يكون هذا الكوكب لمركبة تحط عليه هو بالضبط أفضل بيئة. وقد أوصى فريق من مركز الأبحاث الوطني عام 2002  بإرسال منطاد يمكن أن يهبط على الزهرة مدة تكفي لجمع عينات، ثم يعلو إلى ارتفاع أبرد حرارة، حيث يحللها أو يرسلها إلى الأرض. وقد أرسل الاتحاد السوکييتي السابق منطادا إلى الزهرة في منتصف الثمانينات من القرن الماضي، وحاليا عند وكالة الفضاء الروسية خطط لإرسال مركبة جديدة.

 

وإلى حد ما، تتداخل دراسات أصل الكواكب مع دراسات أصل الحياة. ويعبر <جاكوسكي> عن هذا بقوله: «تقع الزهرة على الحافة الداخلية للمنطقة الصالحة للحياة، في حين يقع المريخ على حافتها الخارجية والأرض في وسطها. وفهم الاختلافات بين تلك الكواكب أمر أساسي عند التساؤل عن وجود حياة خارج منظومتنا الشمسية.»

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/41.gif
http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/40.gif
هايابوسا: مسبار متميز يمكنه أن يقوم مقام نموذج لبعثة جلب عينات من نواة مذنب ـ وهذا إجراء من الأهمية بمكان بالنسبة إلى خبراء تكوّن الكواكب.

 

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/38.gif  

مواقف صحيحة(*******)

 

لدى العلماء عدد كبير من المواقف تجاه الطيران الفضائي المأهول. فبعضهم يظن أنه متعارض مع الأهداف العلمية؛ ويظن آخرون أن الطيران لا ينسجم فحسب مع هذه الأهداف، بل إنه أساسي أيضا لبلوغها. وهؤلاء يعتقدون أن العلم المدفوع بالفضول والاستكشاف هما وجهان لعملة واحدة. وثمة آخرون يظنون أن البشر سيسعون، في نهاية المطاف، لمغادرة كوكبنا، إما بسبب الرغبة في ذلك أو بسبب اليأس، حتى لو لم يحن بعد الوقت المناسب لذلك.

 

وأيا كانت وجهات نظرهم، فإن الباحثين مجمعون على عدة نقاط أساسية. أولاها أنه على الرغم من إمكان رواد الفضاء إجراء أبحاث علمية مفيدة في الفضاء وعلى القمر والمريخ، فإن نفقات إرسال الناس إلى الفضاء أعلى من الفوائد العلمية التي يجنونها. وقد يتغير هذا الوضع في المستقبل، وذلك عندما تبلغ الإنسالات (الروبوتات) أعلى مستوياتها، لكن أي برنامج بشري حالي يجب أن يبت فيه بناء على سماته المميزة الأخرى؛ وهو، في المقام الأول، ليس مشروعا علميا. وقد قال <M.گريفّين> [وهو أحد كبار الإداريين في الوكالة ناسا] إن مبادرة الطيران إلى القمر أو المريخ لا تتعلق بالعلم، مع أن العلم يربح من تنفيذها.

 

النقطة الثانية هي أن وكالة الفضاء يجب أن تحترم الجدار الناري القائم بين البعثات الإنسالية والبعثات البشرية، ذلك أن أهداف هذين الجانبين للبرنامج الفضائي مختلفة جدا الآن. والنقطة الثالثة هي أن لكل من المبادرات الحكومية والمشاريع الخاصة للطيران الفضائي شيئا تسهم به في العلم. ومع توقف المكوك، وبعده المحطة الفضائية الدولية، عن العمل، فإن مدار الأرض سيترك، أكثر فأكثر، للقطاع الخاص، وهذا يحرر الوكالة ناسا والوكالات الأخرى من البقاء في مقدمة العاملين في المشاريع الفضائية.

 

 أخيرا، إذا كانت دول العالم عازمة فعلا على إرسال رواد إلى الفضاء، فيتعين عليها، على الأقل، أن تقدم للمسافرين سببا وجيها ومثيرا ليفعلوا ذلك. هذا وإن المحطة الفضائية، في صيغتها الحالية على الأقل، لا تهم معظم الباحثين. أما المريخ فيهمهم. ومازال القمر موضوع جدل حامي الوطيس.

 

G.M.-

 

 

 

سحق الأعداد(********)

 

تقدر ميزانية الوكالة ناسا بـ 16.8 بليون دولار، وهذا يعادل نحو 0.6  في المئة من الميزانية الاتحادية  الإجمالية. يذهب ثلاثة أخماسها إلى الطيران الفضائي المأهول، وثلثها إلى العلم (إلى المسابير الكوكبية، وأيضا إلى المقاريب الفضائية لاستكشاف الكون المترامي الأطراف)، أما الباقي فيذهب إلى رواد الفضاء.

………………………………………………………………………

وتتوقع الوكالة أن تكلفة المشروع القمري الجديد ستصل إلى قرابة 100 بليون  دولار خلال العقد القادم.  هذا وإن تكلفة مشروع أپولو ستكون مساوية تقريبا لهذا المبلغ.

………………………………………………………………………

تأتي هذه النقود من التخلي تدريجيا عن نفقات المكوك والمحطة الفضائية. وقد تراجع الرئيس<W.G.بوش> عن وعده السابق بتقديم بضعة بلايين إضافية من الدولارات، وقد أدى ذلك إلى حسم20 في المئة من مخصصات البرنامج العلمي. لذا  أُلغي كثير من البعثات أو أرجئ تنفيذها.

………………………………………………………………………

يقدر أحد رجال الإدارة في الوكالة ناسا، وهو<M.گريفّين>، أنه إذا ظلت ميزانية الوكالة مجارية للتضخم، فبمقدور رواد الفضاء الهبوط على المريخ في نهاية ثلاثينات هذا القرن.

 

 

 خطة العمل

 جلب عينات من نواة مذنب ومن القمر والزهرة .

 

 

الخروج من طوق المنظومة الشمسية(*********)

 

 

قبل سنتين، مرت المسابير الفضائية لکويجر بنوبة ذعر تتعلق بالتمويل. فقد صرحت الوكالة ناسا بأنها قد توقفها نتيجة ضياع أملها في الحصول على التمويل اللازم لها. لكن الاحتجاج العنيف للجماهير أدى إلى استمرارها. ولم يحدث قط أن شيئا ما مسته اليد البشرية ابتعد أكثر من المسافة التي قطعتها کويجر 1: فقد ورد في الصحف أنها قطعت حتى الآن 103 وحدات فلكية ـ أي مسافة تعادل 103 أمثال بُعْد الأرض عن الشمس، وأنها تقطع 3.6 وحدة فلكية أخرى كل سنة. وفي عام 2002 أو عام 2004 (العلماء مختلفون في هذا)، دخلت کويجر 1 الحد الغامض المتعدد الطبقات للمنظومة الشمسية، حيث تجتمع الجسيمات الشمسية المبتعدة عن الشمس مع الغازات البَيْنجمية (بين النجمية) المقتربة من الشمس.

 

لكن کويجر صُمِّمت لدراسة الكواكب الخارجية، لا لدراسة الفضاء البينجمي؛ ثم إن بطاريات (مدخرات) البلوتونيوم التي تستعملها على وشك أن تكف عن العمل. وقد فكرت ناسا طويلا في إرسال مسبار مكرّس لذلك، ثم إن تقريرا أصدره مجلس الأبحاث الوطني في موضوع الفيزياء الشمسية حاجّ عام 2004 في أن الوكالة يجب أن تستهل العمل لبلوغ هذا الهدف.

 

وستقيس السفينة الفضائية مقادير الحموض الأمينية في الجسيمات البينجمية لتحديد كمية العضويات المركّبة الموجودة في المنظومة الشمسية والواردة من خارجها؛ وللبحث عن الجسيمات المضادة للمادة(9)  التي ربما تكونت أصلا في الثقوب السوداء البالغة الصغر أو المادة المعتمة (المظلمة)(10)؛ وكيف تعمل الحدود على حجب المادة، بما في ذلك الأشعة الكونية، التي قد تؤثر في طقس الأرض؛ ولمعرفة ما إذا كان للفضاء البينجمي القريب حقل مغنطيسي ربما يؤدي دورا رئيسيا في التكون النجمي. وباستطاعة المسبار أن يقوم مقام مقراب فضائي بالغ الصغر، وهذا يجعل الأرصاد الكوسمولوجية غير مُعوَّقة بغبار المنظومة الشمسية. وقد يستطيع المسبار تقصي ما يسمى شذوذ پايونيرPioneer anomaly ـ وهو قوة لا يُعرف سببها تؤثر في سفينتين فضائيتين بعيدتين أخريين هما پايونير 10 وپايونير 11 ـ وتحديد الموقع الذي تقوم فيه ثقالة الشمس بتجميع الأشعة الضوئية البعيدة في بؤرة حادة، وفي ذلك اختبار لنظرية آينشتاين في النسبية العامة. وبغية إنجاز قياس جيد، يمكن للعلماء أن يوجهوا المسبار إلى نجم قريب مثل النجم إپسايلون إريداني(11)، مع أن بلوغه يستغرق عشرات آلاف السنين.

 

إن السفر إلى جسم يبعد عنا مئات الوحدات الفلكية خلال حياة باحث (وخلال منبع طاقة من البلوتونيوم) يعني زيادة سرعة السفر لتبلغ 15 وحدة فلكية في السنة. ولا يوجد في هذه الحالة سوى ثلاثة خيارات لوسيلة السفر. أولى هذه الوسائل كبيرة يسيّرها دفع أيوني يزوده بالطاقة مفاعل نووي؛ وثانيتها متوسطة الحجم يسيرها دفع أيوني تزوده بالطاقة مولدات بلوتونيوم، وثالثتها صغيرة الحجم وهي شراع شمسي(12).

 

وقد استُكملت(13) البعثتان الكبيرة (36000كيلوغرام) والمتوسطة (1000كيلوغرام) عام 2005 من قبل فريقين يقودهما بالترتيب <T.زوربوشين> [من جامعة ميتشگان في آن آربر] و<R.ماك نت>[من مختبر الفيزياء التطبيقية التابع لجامعة جونز هوپكنز]. ويبدو أن البعثة الصغيرة هي المرجحة أكثر من غيرها للطيران. ويدرس برنامجُ الرؤية الكوسمولوجية، التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، اقتراحا قدمه فريق دولي من العلماء يقوده <R.کيمر-شکاينگر وبر> [من جامعة كييل بألمانيا] وقد تنضم الوكالة ناسا إليه.

 

 

الحدود الخارجية(**********)

 

بمقدور مسبار بَيْنَجمي استكشاف المنطقة الحدّية للمنظومة الشمسية، حين يقوم الغاز المتدفق من الشمس بدفع الغاز البَيْنجمي إلى الخلف. وسيمتلك المسبار السرعة وقوة الاحتمال والآلات التي لم تكن تملكها قط کويجر وپايونير.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/scan0010%5bitr%5d.gif

 

صدمة الإنهاء : ريح شمسية تتباطأ لتسير بسرعة دون صوتيةsubsonic.

توقف شمسي : ريح شمسية وصلت إلى توقف تام؛ انحرفت الأيونات البينجمية.

صدمة قوسية : غاز بَيْنجمي يتباطأ ليسير بسرعة دون صوتية.

 

يمكن لشراع شمسي قطره 200 متر حمل سفينة فضائية وزنها 500 كيلوغرام. وبعد إطلاقه من الأرض، يندفع أولا بقوة باتجاه الشمس مقتربا منها بقدر ما يستطيع ـ وتماما داخل مدار عطارد ـ وذلك لتقذفه الأشعة الضوئية الكثيفة. وكما هي الحال مع لوح خشبي مثبت عليه شراع للوقوف عليه والإبحار فوق الماءwindsurfer، فإن السفينة الفضائية ستوجه دفتها بالاستناد إلى جانب أو الجانب الآخر. وقبيل اجتياز مدار المشتري بمدة قصيرة، ستنشر السفينة شراعها وتبتعد خارجا. واستعدادا لهذا المشروع، يتعين على المهندسين تصميم شراع خفيف الوزن واختباره في بعثات أقل طموحا في البداية.

 

ويقول <کيمر-شکاينگروبر >: «إن مثل هذه البعثة، سواء أقادتها ناسا أم وكالة الفضاء الأوروبية، هي الخطوة المنطقية التالية في استكشاف الفضاء. هذا وإن الفضاء يجب أن يولَى أهمية تتجاوز استكشاف البقاع المجاورة جدا جدا لنا.» وتساوي التكلفة التقديرية قرابة بليوني دولار، وهذا يتضمن نفقات التشغيل طوال ثلاثة عقود. وقد ساعدت دراسة الكواكب الأخرى الإنسان على فهم أن الأرض جزء من مخطط عظيم، وأن دراسة ضواحي المناطق البينجمية ستفعل الشيء نفسه للمنظومة الشمسية عموما

 

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2008/1-2/39.gif
الشراع الشمسي مرآة كبيرة تقتنص زخم الأشعة الضوئية. ويتطلب المسبار البينجمي أن تكون كثافته غراما لكل متر مربع، مقارنة بعشرين غراما للمتر المربع في الأشرعة الحالية، لكن المهندسين يظنون أن هذه كثافة يمكن تحقيقها.

 

 خطة العمل

الشروع في ابتكار واختبار تقانة لمسبار بَيْنجمي.

  مراجع للاستزادة 

 

Current positions of the Voyagers and pioneers can be seen at http:///heavens-above.com/sotar-escape.asp

 

NASA’s report on the asteroid threat is available athttp://neo.ipl.nasa.gov/neo/report2007.html

for a critique, see www.b612foundation.org/press/press.html

 

NASA administrator Michael Griffin discusses the agency’s future at aviationweek.typepad.com/space/2007/human/_space_exp.html

 

National research Council reports are available at www.nap.edu/catalog/11937.html(life on Mars).11820.html(Earthsciences), 11644.html(science budget), 11135.html(solar physics) and 10432.html (solar system).

 

(*)  FIVE ESSENTIAL THINGS TO DO IN SPACE

(**)   Monitor Earth’s Climate

(***)  Prepare an Asteroid Defense

(****)  THREATENING ASTEROIDS

(*****) Seek Out New Life

(******)  Explain the Genesis of the Planets

(*******)  Right Stuff?

(********) CRUNCHING THE NUMBERS

(*********) Break Out of the Solar System 

(**********)  THE OUTER LIMITS

 

(1) robotic نسبة إلى «إنسالة» وهذه نحت من إنسان-آلي.

(2) firewall

(3)  global warming 

(4)دراسة استطلاعية حول حراسة الفضاء. 

(5) outer-planet moons

(6) gravitational field

(7) self-organization

(8) solar nebula

(9) antimatter particles   

(10) dark matter

(11) Epsilon Eridani

(12) solar sail

(13) honed

تسوق لمجلتك المفضلة بأمان

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

For security, use of Google's reCAPTCHA service is required which is subject to the Google Privacy Policy and Terms of Use.

I agree to these terms.

زر الذهاب إلى الأعلى