قد لا يكون استيطان المريخ حلماً بعيد المنال بعد الآن

هل يمكن ترويض المريخ؟

تكشف الأخبار العلمية الأخيرة أن المريخ قد لا يظل مكانًا معاديًا دائمًا للحياة والاستيطان البشري.

بينما أشعلت فكرة استيطان المريخ خيال كتّاب الخيال العلمي وعشاق الفضاء لأكثر من قرن، فإن تنفيذها فعليًا سيواجه عدة مشكلات ضخمة:

• غلاف جوي رقيق جدًا وبارد
• نقص المياه
• عواصف رياح مدمرة
• إشعاع قوي على السطح

لفترة طويلة، كانت الخيارات الوحيدة التي نوقشت لحل هذه المشكلات إما مشروعات ضخمة تفوق قدراتنا الحالية أو حلول طويلة الأمد ضعيفة مثل البقاء تحت الأرض بشكل دائم.

لحسن الحظ، تُظهر الأخبار الأخيرة أن المريخ يمكن أن يصبح أقل عدائية بجهد أقل.

تدفئة الهواء

لا حل واقعي حتى الآن

مشكلة رئيسية في المريخ هي متوسط درجة حرارته التي تبلغ -65°C/-85°F. ليس فقط أنه بارد، بل يمكن أن يصبح أبرد بكثير من أسوأ حالات القارة القطبية الجنوبية. ولا يوجد فعليًا صف طويل من المتطوعين لاستيطان القارة القطبية الجنوبية.

تم النظر في عدة حلول، لكن جميعها تواجه قيودًا في الموارد المتاحة أو جدوى التقنية.

على سبيل المثال، تغطية سطح المريخ (أو ربما قطبه فقط) بطبقة من هلام السيليكا بسماكة 2-3 سم قد يعمل نظريًا، لكن ذلك يتطلب كمية هائلة من هلام السيليكا للإنتاج.

فكرة أخرى هي خلق تأثير دفيئة هائل عن طريق إطلاق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون وغيرها من غازات الدفيئة. لكن هنا أيضًا، الكمية المطلوبة لإحداث تأثير كافٍ هائلة، أو الموارد غير متوفرة.

المصدر: University Of Berkeley

قضبان نانوية معدنية

يتضح أننا بحاجة إلى شيء أقوى بكثير من غازات الدفيئة لتدفئة المريخ، لذا فإن حجم الإنتاج المطلوب ليس مروعًا إلى هذا الحد.

قد يكون العلماء من جامعة نورثويسترن، وجامعة شيكاغو، وجامعة وسط فلوريدا قد نشروا حلاً في Science Advances.

يقترحون تصنيع قضبان نانوية موصلة بطول 9 ميكرومتر، بحجم البريق التجاري، مصنوعة من الألمنيوم أو الحديد. عند إطلاقها في الغلاف الجوي، تكون هذه القضبان النانوية أكثر كفاءة بـ 5,000 مرة مقارنة بالطرق المقترحة سابقًا لتدفئة الغلاف الجوي عن طريق امتصاص الأشعة تحت الحمراء للشمس. وستبقى هذه القضبان النانوية في الغلاف الجوي أطول بـ 10 مرات من الغبار العادي.

الفكرة هي أنه من خلال تدفئة الغلاف الجوي، ستدفئ القضبان النانوية الهواء بما يكفي لتبخير ثاني أكسيد الكربون المتجمد، ثم تذويب مياه السطح بحيث يمكن أن يحدث تسخين متسارع ويجعل السطح قادرًا على احتواء ماء سائل.

المصدر: Science Advances

ستكون كمية القضبان النانوية المطلوبة كبيرة ولكنها ليست غير قابلة للإدارة. خاصةً أن قشرة المريخ غنية بالحديد، وهو ما يفسر لونها الأحمر العام.

يقدّر الباحثون أن ذلك سيتطلب 700,000 متر مكعب من المعدن سنويًا، من المحتمل استخراجها من 70 مليون متر مكعب من المادة السطحية. لا شك أن هذا عدد كبير لكنه يمثل فقط 0.2٪ من المعادن المستخرجة على الأرض كل عام، لذا يمكن تحقيقه.

يمكنك قراءة مزيد من التفاصيل حول هذا الخطة في مقالتنا المخصصة، “تحويل المريخ إلى بيئة صالحة للعيش أصبح أكثر واقعية بهذا النهج.”

نمذجة غلاف المريخ الجوي

تم دراسة غلاف المريخ الجوي لعقود، لكن البيانات كانت في الغالب محدودة إما إلى تحليلات من المدار، أو قياسات محلية على الروفرات. إذا كنا جادين بشأن استيطان الكوكب الأحمر، فسنحتاج إلى فهم أعمق، خاصةً رياح المريخ.

هذا مهم بشكل خاص لأن الكوكب معروف بتعرضه لعواصف غبار هائلة، بما في ذلك عواصف غبار كوكبية تحدث أحيانًا وتستمر أسابيع.

المصدر: NASA

سيكون نمذجة الرياح والغلاف الجوي بدقة أمرًا حاسمًا لأي جهد تحويل يركز على رفع درجة الحرارة، خاصةً القضبان النانوية المعدنية التي نوقشت سابقًا.

لبدء دراسات أكثر صلة، العلماء في جامعة تافتس (ماساتشوستس)، ومركز أبحاث ناسا إيمز، وأدوات فاندرفالك نيسون طوروا مقياس رياح صوتي يمكن أن يعمل في ظروف المريخ.

تطلب ذلك جهدًا خاصًا، حيث أن هواء المريخ يقدم ظروفًا مختلفة جدًا عن الأرض:

• درجات حرارة تتراوح من –130 °C إلى 20 °C (-200°F إلى 68°F).
• كثافة هواء رقيقة جدًا، مع ضغط يتراوح بين 4–10 مبار من ثاني أكسيد الكربون النقي تقريبًا.

من خلال التصميم المخصص والاختبارات المتكررة، نجح الباحثون في إنشاء عدة مقاييس رياح كان لديها خطأ قياس صغير جدًا في ظروف المريخ.

كان أسوأ أداء هو خطأ قياس يتراوح بين 1-2٪، وأفضل أداء كان خطأ يتراوح بين 0.07-0.14٪.

بالإضافة إلى ذلك، اختبروا معداتهم في ظروف مشابهة لجو المريخ على ارتفاع 30-42 كلم، مما يفتح الطريق لقياس الرياح بواسطة بالون عالي الارتفاع، وهو أداة رئيسية في دراسة الرياح على الأرض.

محیطات مريخ العملاقة

اكتشاف غير متوقع

كما ذكرنا، تم دراسة المريخ كثيرًا من المدار، لكن تركيبه الداخلي لا يزال في الغالب لغزًا، حيث أن معظم المهبطات والروفرات درست السطح فقط. وقد تغير ذلك فجأة مع مهبط إنسايت التابع لناسا (استكشاف داخلي باستخدام التحقيقات الزلزالية، الجيوديسيا ونقل الحرارة).

أُطلقت مهمة إنسايت في عام 2018، لكن العلماء لا يزالون يدرسون بياناتها اليوم. وفي 12 أغسطس²⁰²⁴، تم الكشف عن اكتشاف رائد.

أظهر دراسة النشاط الزلزالي خزانًا كبيرًا من الماء السائل تحت الأرض — يكفي لملء محيطات على سطح الكوكب.

هذا يغيّر تمامًا تصورنا للمريخ كعالم ميت وصحراوي. حتى الآن، كان معظم العلماء يعتقدون أن الجزء الأكبر من مائه قد أُزيل بواسطة الرياح الشمسية. لذا أي مشروع تحويل سيحتاج ليس فقط إلى صهر الماء المتبقي في الطبقة العليا من الصخر وفي الأقطاب، بل ربما أيضًا إلى استيراد كميات كبيرة من الماء عبر اصطدام المذنبات بالكوكب.

يبدو أن، بدلاً من ذلك، جزءًا كبيرًا من الماء لم يهرب إلى الفضاء بل تسرب إلى القشرة.

هل يمكن الاستفادة منه؟

وجود الماء السائل على المريخ مفاجأة سارة. ومع ذلك، فإن عمق 11.5-20 كلم (7.1-12.4 ميل) يجعله ليس موردًا يمكن استغلاله بسهولة في مراحل الاستكشاف والاستيطان المبكرة.

الماء محبوس أيضًا بين صخور متشققة، لذا ليس كبحر تحت أرضي عملاق بل هو طبقة من الصخر الرطب بعرض عدة كيلومترات. قد يكون الحفر إلى ذلك العمق تحديًا جديًا. لكنه ليس مستحيلًا.

أعمق حفرة تم حفرها على الأرض كانت في شبه جزيرة كولا، في روسيا، قرب مورمانسك، وتُعرف باسم “بئر كولا”. وصلت إلى عمق 7 كلم بعد 7 سنوات من الجهد، ومن المتوقع أن تُكمل إلى عمق 12 كلم بعد 19 سنة من الجهد.

المصدر: The Sun 

من الواضح أن الحفر إلى هذا العمق على المريخ سيتطلب بنية تحتية ضخمة. لذا من المرجح أن يتحقق ذلك فقط مع وجود عدد كبير من السكان يعيشون بالفعل على المريخ، مع اقتصاد ذاتي الاستدامة كما ناقشنا في “اقتصاد المريخ المستقبلي”.

مع ذلك، القيد الرئيسي لحفر أعمق على الأرض هو الحرارة، حيث وصل قاع بئر كولا إلى 190°C (370°F)، مما أدى إلى صهر معدات الحفر.

المريخ كوكب أصغر وأبرد بكثير، مع نشاط جيولوجي قليل، لذا فإن بئر بعمق 10-15 كلم سيكون أبرد كثيرًا، حتى وإن كان لبعض المناطق نشاط بركاني متبقٍ. كما أن 1/3^ث من جاذبية الأرض سيساعد في نقل المعدات الثقيلة وإزالة الصخر من هذا العمق.

فهل يمكن استغلال هذه المحيطات تحت الأرض كما نفعل مع احتياطيات النفط على الأرض من قبل المستعمرين المريخيين في المستقبل؟ ربما. الوقت فقط سيظهر.

في أي حال، يمكن لهذا الإمداد المحتمل من الماء أن يغيّر جذريًا مستقبل استيطان المريخ ويمنح الكوكب الأحمر نظامًا إيكولوجيًا ذاتيًا، وهو ما استكشفناه في ” الطعام الفضائي – كيف سنطعم الجيل القادم من رواد البشرية؟“.

ومن المؤكد أيضًا أن استيطان المريخ سيتطلب أدوات ومشروعات ضخمة أخرى، بعضها ناقشنا في “البنية التحتية للفضاء – بناء سلالم إلى السماء”.

فرصة وجود حياة؟

احتمال مثير آخر هو أن هذه المحيطات تحت الأرض قد تحتوي على حياة.

نعلم أن الحياة يمكن أن تستمر بفضل الطاقة المستمدة من المعادن والتحلل الإشعاعي. عندما اختفت الغلاف الجوي للمريخ، وتسللت المحيطات إلى الأرض، من الممكن أن تكون الحياة وجدت ملاذًا تحت الأرض.

“الماء ضروري للحياة كما نعرفها. لا أرى سببًا لعدم كونه بيئة صالحة للعيش. هذا صحيح بالتأكيد على الأرض — المناجم العميقة تستضيف حياة، وقاع المحيط يستضيف حياة.

لم نعثر على أي دليل على وجود حياة على المريخ، لكن على الأقل حددنا مكانًا ينبغي، من حيث المبدأ، أن يكون قادرًا على دعم الحياة.

Michael Manga – أستاذ جامعة كاليفورنيا بيركلي لعلوم الأرض والفضاء.

هنا أيضًا، فقط الآبار العميقة ستخبرنا إذا كان هذا احتمالًا.

الاستثمار في المريخ

نحن لا نزال مبكرين جدًا للاستثمار في مشروعات تحويل ضخمة أو في العقارات المريخية. لكن عددًا قليلًا من الشركات تعمل بجد على بناء الأسس التي ستمكن من هبوط أول إنسان على المريخ، ومن ثم استيطان الكوكب.

جزء أساسي سيكون الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة إطلاق المعدات إلى المدار والفضاء العميق. يقود هذا الجهد حاليًا في الغالب شركة سبيس إكس التي يملكها إيلون ماسك، وهي شركة خاصة، بينما تسعى شركات صواريخ أخرى لملاحقتها بسرعة.

يمكنك الاستثمار في شركات الفضاء الجوي عبر العديد من الوسطاء، ويمكنك العثور هنا، على securities.io، على توصياتنا لأفضل الوسطاء في الولايات المتحدة، كندا، أستراليا، المملكة المتحدة، وكذلك العديد من الدول الأخرى.

إذا لم تكن مهتمًا باختيار شركات فضائية محددة، يمكنك أيضًا النظر في الصناديق المتداولة مثل ARK Space Exploration & Innovation ETF (ARKX)، iShares U.S. Aerospace & Defense ETF (ITA)، أو SPDR S&P Aerospace & Defense ETF، والتي ستوفر تعرضًا أكثر تنوعًا للاستفادة من صناعة الفضاء الجوي.

أو يمكنك قراءة مقالتنا حول “أفضل 10 أسهم في مجال الفضاء الجوي والدفاع”.

الاستثمار في شركات الفضاء

1. Rocket Lab

Rocket Lab (RKLB ) هي واحدة من أكثر المتنافسين جدية في سوق الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام. ركزت الشركة في البداية على الصواريخ الصغيرة، مع نظام إطلاق Electron (حمولة 320 كغ)، والذي يتحول تدريجيًا إلى صاروخ جزئيًا قابل لإعادة الاستخدام. حتى الآن، قامت Electron بنشر 177 قمرًا صناعيًا في 44 إطلاقًا.

فيما بعد، تتطلع Rocket Lab إلى إنشاء صاروخ متوسط الحجم قابل لإعادة الاستخدام، يُدعى Neutron، وهو مماثل لـ Falcon 9 (8,000 كغ إلى المدار الأرضي المنخفض في وضعية إعادة الاستخدام الكامل، 1,500 كغ إلى المريخ أو الزهرة). سيُشغل Neutron محرك صاروخي يحرق الميثان (مثل Starship)، والذي يبدو أنه سيصبح الاتجاه للجيل القادم من الصواريخ.

تتميز الشركة بعملية تصنيع أقمار صناعية مدمجة رأسياً بالكامل، مما يسمح لها بتحسين التكاليف وسرعة التصميم.

أدى ذلك إلى عدة عقود مع NASA وحكومة الولايات المتحدة، بما في ذلك عقد عسكري بقيمة 515 مليون دولار وعقد مدني بقيمة 143 مليون دولار لشركة Globalstar.

Rocket Lab هي أيضًا صانع رئيسي لألواح الطاقة الشمسية للأقمار الصناعية بعد استحواذها في 2022 على SolAero Technologies، مع أكثر من 1000 قمر صناعي يعمل بهذه الألواح، وإجمالي 4 ميغاواط من خلايا الطاقة الشمسية المصنعة.

المصدر: Rocket Lab

في الوقت الحالي، يعتمد نظام الإطلاق الخاص بها على موردين خارجيين، لكن سلسلة من الاستحواذات الاستراتيجية يجب أن تغير ذلك، من خلال تكرار التكامل الرأسي في نظام الإطلاق كما تم تحقيقه في تصميم وتصنيع الأقمار الصناعية.

تبحث الشركة أيضًا في إمكانية إنشاء مجموعة أقمار صناعية للاتصالات في المدار الأرضي المنخفض لتوليد إيرادات متكررة. كما تساهم في البحث عن التصنيع في الفضاء مع Varda Space Industries وفحص الحطام المداري.

بينما تمتلك SpaceX (SPCX ) موهبة إيلون ماسك التجارية لتطوير تقنيتها من الصفر، استخدمت Rocket Lab مزيجًا من البحث والتطوير والاستحواذات لتكامل التقنية المطلوبة رأسياً. وقد ثبت نجاح ذلك في تصنيع الأقمار الصناعية، وهم الآن يتطلعون إلى تكرار هذه الاستراتيجية للصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام.

نظرًا لتدفق النقد الحالي من إنتاج الأقمار الصناعية ونجاحات Electron، تُعد Rocket Lab مرشحًا جيدًا للحاق بـ SpaceX.

2.  Virgin Galactic

تأسست الشركة على يد ريتشارد برانسون وتركز على سياحة الفضاء.

التذاكر تتراوح بين 250,000-450,000 دولار، مع قائمة انتظار طويلة. يبدو أن أول العملاء كانوا في غاية السعادة بتجربتهم:

“كنت دائمًا أعلم أنها ستكون أكثر تجربة استثنائية في حياتي. كنت أعلم ذلك دائمًا. وأخبرني الناس أنها ستكون كذلك. لكن عندما يحدث ذلك… وتكون على مستوى آخر من التجربة التي كنت تتوقعها… يصبح من الصعب جدًا شرحها.”

“كان هذا أفضل يوم في حياتي، أكثر يوم مدهش في حياتي. ولا يمكنك الحصول على شيء أفضل من ذلك. لقد فاق أحلامي الجامحة.”

كما ناقشنا من قبل، قد تكون سياحة الفضاء هي مركز اقتصاد المريخ المستقبلي.
ذلك لأن المريخ لن يوفر تجربة فريدة فحسب، بل سيحتوي أيضًا على بعض أكثر الميزات إثارة للإعجاب في النظام الشمسي بأكمله:

• أكبر وادٍ في النظام الشمسي (طوله 4,000 كلم، عرضه 200 كلم، وعمقه حتى 7 كلم).
• بركان بارتفاع 21.9 كلم (72,000 قدم) وحجمه تقريبًا كفرنسا أو ولاية أريزونا.

المصدر: Wikipedia

تعمل Virgin Galactic (SPCE ) على تحسين اقتصاديات وحدتها، مع نظام إطلاق جديد يُدعى “Delta”، قادر على حمل 6 ركاب بدلاً من 4، وإجراء 8 رحلات/شهر بدلاً من رحلة واحدة فقط.

معًا، يجب أن تعزز هاتان المؤشرتان المحسنتان الإيرادات لكل وحدة بمقدار 12 مرة، مع فترة استرداد أقل من 6 أشهر لكل مكوك Delta. من المتوقع اختبار رحلة Delta في منتصف 2025.

المصدر: Virgin Galactic

كانت الأسواق قلقة عندما تم الإعلان عن أن برانسون لن يستثمر المزيد في Virgin Galactic. خاصةً بعد تسريح 185 موظفًا وتوقف رحلات الفضاء في 2024، للانتظار حتى وصول مكوك Delta وتقليل سرعة استهلاك النقد.

مع ذلك، من المتوقع أن تمتلك Virgin Galactic ما يكفي من النقد لتستمر حتى 2025 أو 2026. لذا إذا سارت عملية تطوير نظام رحلة Delta بسلاسة (وهو اقتراح محفوف بالمخاطر في صناعة الفضاء الجوي)، يجب أن تكون الشركة قادرة على التركيز على إعادة تشغيل وتوسيع التدفق النقدي، بنظام يحقق ربحية على أساس كل وحدة. وجعل الشركة تحقق تدفقًا نقديًا إيجابيًا في 2026.

المصدر: Virgin Galactic

(يجب الإشارة إلى أن Virgin Galactic مختلفة عن Virgin Orbit. قدمت Virgin Orbit خدمات الإطلاق للأقمار الصناعية الصغيرة، وقد أعلنت عن إفلاسها في أبريل 2023، و استحوذت Rocket Lab على منشأة الشركة في لونغ بيتش، ومرافق التصنيع، وأصول الأدوات).

أدى الإفلاس الأخير لشركة Virgin Orbit والابتعاد عن Virgin Galactic من قبل المؤسس ريتشارد برانسون إلى إضرار صورة الشركة لدى المستثمرين، مما أدى إلى انخفاض حاد في سعر السهم في 2023 & 2024.

المصدر: Virgin Galactic

في الوقت نفسه، تُظهر رضا العملاء السابقين، وخطة واضحة لتصميم مربح (مكوكات Delta)، وقائمة انتظار طويلة من العملاء المحتملين أن الشركة قد تظل قابلة للاستمرار حتى دون جمع مزيد من الأموال. لذا سيعتمد الكثير على نجاح تطوير وتصنيع وتشغيل مكوك Delta وتحقيقه قبل نهاية 2025.

إذا كان هذا هو الحال، فإن التقييم المنخفض بشكل كبير سيخلق فرصة للمستثمرين لشراء أسهم الشركة بخصم.