الاستثمار في إنجازات جائزة نوبل – فهم الكواكب الخارجية والكون

تاريخ جائزة نوبل

تُعد جائزة نوبل من أشهر الجوائز العالمية. أُنشئت استنادًا إلى وصية ألفريد نوبل لتكريم «من قدموا أعظم فائدة للبشرية خلال السنة السابقة» في الفيزياء والكيمياء وعلم وظائف الأعضاء أو الطب والأدب والسلام. وأنشأ البنك المركزي السويدي لاحقًا جائزة العلوم الاقتصادية تخليدًا لذكرى نوبل. تختار مؤسسات سويدية الفائزين بمعظم الجوائز، بينما تتولى لجنة نوبل النرويجية جائزة السلام.

القلق بشأن الإرث

تروي قصة شائعة أن ألفريد نوبل قرأ نعيًا خاطئًا له بعد وفاة شقيقه لودفيغ. لكن مدى تأثير هذه الواقعة في وصيته غير محسوم. كانت لاختراعاته، ومنها الديناميت، استخدامات مدنية وعسكرية. وكان كيميائيًا ومهندسًا ومخترعًا، كما ارتبط بصناعة الأسلحة عبر شركة بوفورس. وقد أرست وصيته أساس الجوائز المرتبطة بخدمة البشرية.

جائزة نوبل

تُدار ثروة نوبل من خلال استثمارات تسهم في تمويل المؤسسة والجوائز. يحصل الفائزون على ميدالية وشهادة ومبلغ مالي. وفي عام 2024، بلغت قيمة الجائزة الكاملة 11 مليون كرونة سويدية، أي نحو مليون دولار بحسب سعر الصرف.

المصدر: Britannica

كثيرًا ما يتقاسم الجائزة أكثر من فائز، خصوصًا في العلوم، حيث قد يسهم شخصان أو ثلاثة في الاكتشاف نفسه معًا أو بصورة مستقلة.

كرّمت الجوائز على مر السنين الأبحاث الأساسية والاكتشافات العملية، ومنها النشاط الإشعاعي، والمضادات الحيوية، والأشعة السينية، وPCR، وكذلك فهم مصدر طاقة الشمس، وشحنة الإلكترون، والتركيب الذري، والميوعة الفائقة.

التطلع نحو النجوم

تساءل البشر منذ زمن بعيد عن النقاط المضيئة في سماء الليل. وحاولت الحسابات الفلكية المبكرة التنبؤ بحركة الأجرام السماوية، وغالبًا ما ارتبطت بالتنجيم ووضع التقويمات.

أدركنا لاحقًا أن الأرض كوكب يدور حول الشمس، وهي نجم من بين أعداد هائلة في مجرة درب التبانة. ثم تبين أن مجرتنا نفسها واحدة من عدد هائل من المجرات في الكون المرصود. أما كون الكون لا نهائيًا فليس حقيقة رصدية مؤكدة.

كشفت المقاريب المبكرة جبالًا ومناطق داكنة على القمر سُميت بحارًا. وظن بعض الفلكيين لاحقًا أنهم رأوا قنوات على المريخ؛ كان ذلك تفسيرًا خاطئًا، لا اكتشافًا لمنشآت فعلية.

ألهمت هذه التصورات أجيالًا من كتّاب الخيال العلمي لتخيل طبيعة العوالم البعيدة.

كشفت القياسات الأدق خلال العقود الأخيرة آلاف الكواكب الخارجية، أي الكواكب التي تدور حول نجوم غير الشمس.

مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2019 جزئيًا لميشيل مايور وديدييه كيلوز لاكتشاف كوكب خارج المجموعة الشمسية يدور حول نجم شبيه بالشمس، وجزئيًا لجيمس بيبلز لاكتشافاته النظرية في علم الكون الفيزيائي.

المصدر: جائزة نوبل

من الانفجار العظيم إلى الصورة الكلية

بدأ جيمس بيبلز في ستينيات القرن العشرين دراسة علم الكون الفيزيائي. وأسهم كتابه «علم الكون الفيزيائي» الصادر عام 1971 في تطوير مجال يربط النماذج النظرية بالمشاهدات القابلة للقياس. لكنه لم يكن أول من أدخل الرصد إلى علم الفلك، الذي يمتلك تاريخًا طويلًا من المشاهدات والقياسات.

أسهمت مشاهدات عشرينيات القرن العشرين في إدراك تمدد الكون، وأن حالته الماضية كانت مختلفة عن حالته الحالية. يصف نموذج الانفجار العظيم تطوره من حالة مبكرة حارة وكثيفة، وليس انفجارًا عاديًا داخل فراغ موجود مسبقًا.

أسهم بيبلز في الأساس النظري لتفسير الخلفية الكونية الميكروية. وتحمل هذه الإشعاعات معلومات عن محتوى الكون وحالته المبكرة، وترجع إلى نحو 380 ألف سنة بعد الانفجار العظيم، لا إلى لحظة بدايته نفسها.

المصدر: جائزة نوبل

نشأت البنى التي تطورت لاحقًا إلى مجرات وعناقيد مجرية من تفاوتات صغيرة في كثافة الكون المبكر. وكان لبيبلز دور أساسي في تطوير هذا الفهم.

حصل جون ماثر وجورج سموت على جائزة نوبل في الفيزياء عام 2006 لقياسات طيف الخلفية الكونية الميكروية وتفاوتاتها الحرارية الصغيرة. ولم تكن تلك أول أشعة ضوئية انبعثت في تاريخ الكون.

ما زال كثير من أسرار الكون مجهولًا. في النموذج الكوني القياسي، تشكل المادة العادية نحو 5% من إجمالي محتوى الطاقة، بينما يوصف الباقي بالمادة المظلمة والطاقة المظلمة. ولم تُحسم بعد طبيعتهما الفيزيائية.

اكتشاف مبكر مهّد لآلاف الكواكب الخارجية

أعلن مايور وكيلوز عام 1995 اكتشاف كوكب حول نجم شبيه بالشمس. وقد تحدى موقعه القريب من النجم توقعات سائدة بشأن الكواكب الغازية العملاقة. لم يكن أول كوكب خارجي من أي نوع؛ فقد اكتُشفت كواكب حول نجم نابض قبل ذلك.

سُمي الكوكب 51 Pegasi b، أما النجم فاسمه 51 Pegasi، ويبعد نحو 50 سنة ضوئية عن الأرض.

المصدر: جائزة نوبل

يدور الكوكب على مسافة تقارب ثمانية ملايين كيلومتر من نجمه، ويتم دورة خلال نحو أربعة أيام. للمقارنة، تبعد الأرض نحو 150 مليون كيلومتر عن الشمس. وهو عملاق غازي شديد الحرارة، تُقدر حرارته بنحو 1000 درجة مئوية.

افترضت نماذج كثيرة أن العمالقة الغازية تتشكل بعيدًا عن نجومها؛ فالمشتري مثلًا يستغرق نحو 12 سنة للدوران حول الشمس. لذا تحدى اكتشاف هذا «المشتري الحار» التوقعات، وسرعان ما أكده فلكيون آخرون.

البحث عن الكواكب الخارجية

سرّع اكتشاف الكوكب 51 Pegasi b حول النجم القريب الشبيه بالشمس 51 Pegasi البحث عن الكواكب الخارجية.

الكواكب أخفت كثيرًا من نجومها، ويجعل فرق السطوع وصغر المسافة الظاهرية تصويرها مباشرة أمرًا صعبًا، وإن أمكن تصوير بعض الكواكب الخارجية بالفعل.

تقيس طريقة السرعة الشعاعية حركة النجم باتجاهنا وبعيدًا عنا تحت تأثير جاذبية الكوكب. هذه الحركة صغيرة، لذا تتطلب قياسات شديدة الدقة.

تحلل المطيافات ضوء النجم إلى أطوال موجية. وتكشف إزاحات دوبلر الصغيرة في الخطوط الطيفية تغيرات السرعة الشعاعية.

المصدر: جائزة نوبل

كان مايور قد طور مطيافًا عام 1977، لكن دقته لم تكن كافية لهذا النوع من البحث عن الكواكب.

عمل طالب الدكتوراه ديدييه كيلوز لاحقًا على تحسين القياسات. وأسهمت الألياف البصرية، وهي تقنية كُرّمت بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2009، وأجهزة كشف أفضل في تحقيق قياسات أكثر استقرارًا وحساسية. وأتاحت معالجة البيانات استخلاص تغيرات سرعة صغيرة من الأطياف.

تمكن الجهاز الجديد من قياس تغيرات السرعة بنحو 10–15 مترًا في الثانية، وهي قريبة من حركة الشمس البالغة نحو 12 مترًا في الثانية بفعل المشتري. ونُشر اكتشاف 51 Pegasi b عام 1995.

مجرة مكتظة

بحلول عام 2024، كان قد تأكد وجود أكثر من 5000 كوكب خارجي. وتُعد طريقة السرعة الشعاعية التي استخدمها مايور وكيلوز واحدة من عدة طرق مهمة لاكتشافها.

طريقة أخرى هي القياس الضوئي للعبور، حيث يُقاس الانخفاض الطفيف في ضوء النجم عندما يمر كوكب أمامه من منظورنا.

المصدر: جائزة نوبل

هذا العدد كبير رغم أن عمليات البحث لم تشمل سوى جزء صغير وغير متجانس من المجرة. ولا تقتصر جميع طرق الكشف على أقرب النجوم فقط.

لم يُفحص معظم درب التبانة بعد. وتشير التقديرات الإحصائية إلى شيوع الكواكب، وربما وجود عدد منها يساوي عدد النجوم أو يفوقه. وغالبًا ما يُقدر عدد نجوم مجرتنا بنحو 100–400 مليار نجم.

المصدر: جائزة نوبل

كما اكتُشفت كواكب كثيرة تقارب الأرض في الحجم، وليس عمالقة غازية فقط. وأسهمت مهمتا كيبلر وK2 بدرجة كبيرة في ذلك. لكن التشابه في الحجم لا يثبت تشابه الظروف مع الأرض أو صلاحية الكوكب للسكن.

المصدر: NASA

الاستثمار في الفضاء

لا تغير اكتشافات الانفجار العظيم والكواكب الخارجية حياتنا اليومية بالضرورة بصورة مباشرة، لكنها تغير فهمنا للكون.

وفي الوقت نفسه، تواجه المجتمعات تحديات مرتبطة باستهلاك الموارد وتغير المناخ على الأرض.

تفتح ضخامة الكون آفاقًا بعيدة المدى بشأن الموارد والاستيطان في الفضاء. لكنها احتمالات تواجه عقبات تقنية واقتصادية كبيرة، ولا تحل محل معالجة تحديات الأرض.

يمكن قراءة المزيد في مقالاتنا عن الاقتصاد الفضائي المستقبلي أو الاقتصاد المريخي المستقبلي.

يقدم جزء كبير من الاقتصاد الفضائي التجاري خدمات للأرض، مثل الاتصالات ورصد الأرض والمعلومات المرتبطة بالأمن.

يمكن تداول أسهم شركات مرتبطة بالفضاء من خلال وسطاء مختلفين. وتجد على securities.io مراجعات لوسطاء في الولايات المتحدة، وكندا، وأستراليا، والمملكة المتحدة، ودول أخرى عديدة.

ومن البدائل لاختيار أسهم منفردة الصناديق المرتبطة بالفضاء، مثل صندوق ARK لاستكشاف الفضاء والابتكار (ARKX) أو صندوق VanEck لمبتكري الفضاء المتوافق مع UCITS ‏(JEDI). قد توفر هذه الصناديق تنوعًا أكبر داخل القطاع، لكن تكوينها وتكاليفها ومخاطرها تختلف. وهي ليست صناديق تكنولوجيا حيوية.

المصدر: VanEck

شركات الفضاء

1. Rocket Lab

Rocket Lab (RKLB ) شركة تعمل في إطلاق الصواريخ والأنظمة الفضائية. وقد عملت على إعادة الاستخدام الجزئي لصاروخ Electron وتطوير Neutron. أظهرت SpaceX (SPCX ) إمكانية تحويل إعادة استخدام المراحل الأولى للصواريخ المدارية إلى نموذج تجاري. وقد تقلل إعادة الاستخدام التكاليف، لكن الوفورات تعتمد على التصميم وتكرار الإطلاق والصيانة.

بدأت Rocket Lab بصاروخ Electron الصغير، بحمولة تصل إلى نحو 320 كيلوجرامًا بحسب المدار، ودرست تحويله إلى صاروخ قابل لإعادة الاستخدام جزئيًا. أما رقم 177 قمرًا صناعيًا خلال 44 عملية إطلاق فهو محطة تاريخية، وليس إجماليًا محدثًا باستمرار.

كان Neutron في عام 2024 قيد التطوير بوصفه صاروخًا متوسط الحجم ذا مرحلة أولى قابلة لإعادة الاستخدام. وكانت أرقام الحمولة المستهدفة قدرات تصميمية، لا نتائج مثبتة. ومن المقرر استخدام الميثان والأكسجين السائل؛ وليس إعادة استخدام الصاروخ كاملًا بالمعنى نفسه المقصود في Starship.

تجمع Rocket Lab بين الإطلاق وتصنيع الأقمار الصناعية والمكونات. وقد يساعد التكامل الرأسي في ضبط التوريد والتكاليف والتطوير.

حصلت الشركة على عقود حكومية وتجارية، منها عقد بنحو 515 مليون دولار لبناء كوكبة أقمار صناعية عسكرية، وعقد تجاري بقيمة 143 مليون دولار لصالح Globalstar. قيمة العقد لا تساوي إيرادًا أو تدفقًا نقديًا فوريًا.

تصنع Rocket Lab كذلك خلايا وألواحًا شمسية للأقمار الصناعية بعد استحواذها على SolAero Technologies عام 2022. وذكرت الشركة أن تقنيتها زودت أكثر من 1000 قمر صناعي بالطاقة، مع إنتاج إجمالي يقارب 4 ميجاواط. هذه بيانات تاريخية معلنة من الشركة.

المصدر: Rocket Lab

تظل الشركة تعتمد على موردين خارجيين، بينما وسعت سلسلة من الاستحواذات الاستراتيجية إنتاجها الداخلي للمكونات والأنظمة الفضائية.

ناقشت الشركة إمكانية إنشاء كوكبة أقمار خاصة بها لتوليد إيرادات متكررة. كما قدمت تقنية لأعمال التصنيع في الفضاء مع Varda Space Industries وفحص الحطام المداري.

استخدمت Rocket Lab البحث والتطوير والاستحواذات لتوسيع أعمالها. ويختلف حجمها ومزيج أنشطتها عن SpaceX؛ ولا تكفي المقارنة وحدها لتوقع العائد المستقبلي.

تمنح أعمال الأقمار الصناعية ونجاحات Electron الشركة خبرة تجارية. لكنها لا تعني تلقائيًا تدفقًا نقديًا موجبًا أو أن Neutron سيلحق بـSpaceX. وينطوي التطوير والتوسع على مخاطر كبيرة.

2. Planet Labs

يستخدم رصد الأرض تقنيات الفضاء لفهم الكوكب. وتقدم Planet Labs خدمات منها منصة Planet Insights.

تلتقط الشركة صورًا لأجزاء واسعة من اليابسة بوتيرة مرتفعة، وتبيع الصور والبيانات والتحليلات لقطاعات مثل الزراعة والحكومة والدفاع والطاقة والتمويل.

المصدر: Planet Labs

تصنع Planet Labs أقمارًا صناعية وتشغلها باستخدام كاميرات متعددة الأطياف. ويقيس PlanetScope الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة، لا الأشعة فوق البنفسجية. وتختلف الدقة وتواتر التصوير بين المنتجات.

• تقييم ظروف المياه لتوليد الطاقة الكهرومائية (Eletrobras)
• تحليل تغطية الغابات لوكالة حكومية (Sabah Forestry)
• توفير بيانات استخباراتية واستطلاعية (Pentagon)
• الزراعة الدقيقة وتقييم نمو المحاصيل والإجهاد المائي في البرازيل. بيانات الأقمار الصناعية ليست قياسات آنية متواصلة.

المصدر: Planet Labs

في السنة المالية المنتهية في 31 يناير 2024، جاء جزء كبير من الإيرادات من عملاء الدفاع والاستخبارات والجهات الحكومية الأخرى. وأعلنت الشركة نمو الإيرادات السنوي بنحو 15%. هذه أرقام تاريخية وليست ضمانًا لاستمرار النمو أو توقعًا ثابتًا لزيادة قاعدة العملاء.