الفضاء
هل يمكن للأرز الفضائي والسيارات القمرية تمكين الحياة على القمر؟
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
لماذا تواجه العودة إلى القمر عقبات كبيرة
لقد مر أكثر من نصف قرن منذ آخر خطوات البشرية على القمر، في عام 1972.
على نحو متناقض، يبدو أننا أقل قدرة على العودة، ولكننا مستعدون للقيام بالمزيد على القمر، القمر الطبيعي للأرض، في المستقبل القريب.
السبب الرئيسي لعدم قدرتنا على العودة هو أننا ما زلنا نفتقر إلى القدرة الفعلية لإطلاق رواد الفضاء نحو القمر، حيث واجهت مهمة أرتيميس عدة عقبات.
العقبة الأولى هي اقتراح خفض ميزانية ناسا بنسبة 25٪.
العقبة الثانية هي الانتقاد المبرر لبرنامج SLS، الذي أدت تأخيراتُه وتكاليفه المتصاعدة إلى تأثير شديد على جدول مهام أرتيميس ((اتبع الرابط للحصول على تقرير كامل يشرح تفاصيل برنامج أرتيميس)).
العقبة الثالثة هي الإلغاء المحتمل لما كان جزءًا أساسيًا من برنامج أرتيميس سابقًا: بوابة القمر ((اتبع الرابط للحصول على شرح موسع لأهداف ومكونات بوابة القمر)). على الرغم من أن المقاومة لهذه التخفيضات في الميزانية من قبل مجلس الشيوخ الأمريكي قد تنقذ بوابة القمر.
مع ذلك، ليس كل شيء ضائع بالنسبة لخطط الولايات المتحدة للعودة إلى القمر. من المرجح أن يتم استبدال صاروخ SLS بصاروخ Starship التابع لشركة SpaceX في مرحلة ما من المستقبل. وتستمر ناسا في المضي قدمًا بأجزاء أخرى من خطط استكشاف القمر، لا سيما اختيار الأدوات لـ مركبة التضاريس القمرية أرتيميس. قد تكون النباتات القزمة المعدلة وراثيًا أيضًا مفتاحًا لإنتاج الغذاء في الموقع لقاعدات الفضاء العميقة ومستعمرات البشر المستقبلية خارج الأرض.
الأدوات القمرية
قامت ناسا باختيار ثلاث أدوات للسفر إلى القمر، مع تخطيط دمج اثنتين في مركبة التضاريس القمرية (LTV) وواحدة لفرصة مدارية مستقبلية.
ستكون هذه الأدوات حاسمة في هذه الجهود الأولية لتحديد موارد القمر وفائدتها للمستعمرات البشرية المستقبلية.
“من خلال الجمع بين أفضل ما في الاستكشاف البشري والروبوتي، ستجري الأدوات العلمية المختارة لـ LTV اكتشافات تُطلعنا على أقرب جار للأرض وتفيد صحة وسلامة رواد الفضاء ومركباتنا على القمر.”
Nicky Fox – Science Mission Directorate at NASA.
أدوات LTV
الأداة الأولى التي ستُدمج في LTV هي جهاز قياس الانعكاس والأشعة تحت الحمراء للآرتيميس، أو AIRES. سيُستخدم لتحديد، قياس، ورسم خريطة للمعادن القمرية والمتطايرات. المتطايرات هي مواد تتبخر بسهولة، مثل الماء، الأمونيا، أو ثاني أكسيد الكربون، وهي صعبة القياس ومهمة جدًا لتقليل الحاجة إلى الاستيراد من الأرض.
الأداة الثانية ستكون جهاز قياس الموجات الدقيقة النشط-السلبي القمري (L-MAPS). سيقيس هذا الجهاز ما هو تحت سطح القمر، مع تركيز خاص على العثور على الماء، من خلال دمج كل من مطياف ورادار اختراق الأرض.
سيقيس درجة الحرارة والكثافة والهياكل تحت السطح إلى أكثر من 131 قدمًا (40 مترًا). الماء مهم ليس فقط لاستدامة الرواد، بل له العديد من الاستخدامات الأخرى في قاعدة دائمة خارج الأرض:
- حماية من الإشعاع بسهولة، حيث يمكن لعدة أمتار من الجليد أو الماء السائل أن تحمي أي موطن.
- إنتاج وقود صواريخ من الهيدروجين + الأكسجين، أو الميثانول إذا تم العثور على مصدر جيد للكربون، للرحلات العائدة والصناعات المدارية المحتملة.
- دعم الزراعة في طرق الزراعة الهوائية أو المائية، بما في ذلك سلالات الأرز المذكورة أدناه.
معًا، يجب أن توفر AIRES و L-MAPS رؤية أوضح بكثير لمحتوى سطح القمر وقدرته على دعم الحياة. سيساعد ذلك العلماء أيضًا على فهم تاريخ القمر بشكل أفضل وتطبيق النتائج على مناطق أخرى غير مُستكشفة بعد من قمر الأرض.
تم أيضًا اختيار أداة ثالثة، جهاز التصوير الطيفي الفائق الصغر للقمر (UCIS-Moon). سيبقى هذا الجهاز في مدار القمر ويساعد في الحصول على نظرة شاملة لخريطة موارد القمر.
من خلال ذلك، يجب أن يشير إلى فرق الاستكشاف المناطق الأكثر وعدًا للتحقق منها باستخدام LTV.
“مع هذه الأدوات التي تركب على LTV وفي المدار، سنتمكن من توصيف السطح ليس فقط حيث يستكشف الرواد، بل أيضًا عبر المنطقة القطبية الجنوبية للقمر، مما يفتح فرصًا مثيرة للاكتشاف العلمي والاستكشاف لسنوات قادمة.”
Joel Kearns – Deputy associate administrator for Exploration, Science Mission Directorate at NASA.
في الوقت نفسه، لا يزال عملية اتخاذ قرار بشأن تصميم LTV جارية، بالتعاون مع Intuitive Machines, Lunar Outpost, and Venturi Astrolab. (LUNR )
زراعة المحاصيل على القمر
توسيع إنتاج المحاصيل الفضائية
إذا كان أي عدد كبير من الرواد سيقيمون في مهمات طويلة الأمد بعيدًا عن مدار الأرض المنخفض (LEO)، فستحتاج إلى إنتاج غذاء محلي، على الأقل للجزء الأكبر من الكربوهيدرات والبروتينات المطلوبة لدعم حياة الإنسان (يمكن الحصول على الفيتامينات أو المعادن الأصغر والأقل شيوعًا من المكملات المشحونة).
لذلك، بينما كان تجربة زراعة الخس والخضروات الأخرى في محطة الفضاء الدولية واعدة حتى الآن، فإن ذلك ليس ما سيبدو عليه خطة زراعة واسعة النطاق على القمر أو المريخ.
“العيش في الفضاء يدور حول إعادة تدوير الموارد والعيش بشكل مستدام. نحن نحاول حل نفس المشكلات التي نواجهها هنا على الأرض.”
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
لذلك فإن بطاطس مات دامون في فيلم الخيال العلمي “المريخي” أقرب إلى الواقع المحتمل.
المصدر: Modern Farmer
صناعة الأرز الفضائي
الأصغر هو الأفضل
من بين المحاصيل الأساسية، لا يوجد ما هو أكثر إنتاجية من الأرز، حيث يمتلك أعلى إنتاجية لكل متر مربع، وإمكانية الحصول على 2-3 حصاد/سنة في الظروف المناسبة.
إحدى المشكلات، مع ذلك، هي أن سلالات الأرز الأرضية تم تطويرها للنمو في حقول الأرز المفتوحة، وليس لتُحشر في ممرات ضيقة أو محطات فضائية وقواعد قمرية محتملة. معظمها كبير جدًا لاستخدامه في هذا الإعداد الصناعي.
“غالبًا ما تأتي الأنواع القزمة من تعديل هرمون نباتي يُدعى الجيبريلين، والذي يمكن أن يقلل من ارتفاع النبات، لكن هذا يخلق أيضًا مشاكل في إنبات البذور.
إنها ليست محصولًا مثاليًا، لأنه في الفضاء، لا يكفي أن تكون صغيرة، بل يجب أن تكون منتجة أيضًا.”
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
مشروع أرز القمر
حل هذه المشكلة هو هدف مشروع أرز القمر، الذي يضم 3 جامعات إيطالية مختلفة.
“تمتلك جامعة ميلانو خلفية قوية في علم وراثة الأرز، وتختص جامعة روما ‘سابينزا’ في تعديل فسيولوجيا المحاصيل، وتمتلك جامعة نابولي ‘فيردينا الثاني’ تراثًا مذهلًا في إنتاج المحاصيل الفضائية.”
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
يبدأ الباحثون بسلالات أرز متحولة تنمو بارتفاع لا يتجاوز 10 سنتيمترات (4 بوصات). ثم يحاولون إيجاد طرق لتحسين إنتاجية هذه السلالات.
عامل آخر يجب أخذه في الاعتبار هو صعوبة إنتاج بروتينات حيوانية في الفضاء. بدلاً من ذلك، سيكون حبوب أرز غنيًا بالبروتين مثاليًا، مع تعديل وراثي لزيادة نسبة البروتين إلى النشا قيد البحث. تجعل تقنيات جديدة مثل CRISPR هذه النباتات المعدلة وراثيًا أسهل وأرخص في الهندسة، وتكون النتيجة أكثر دقة وكفاءة.
المصدر: Phys.org
الاقتراب من ظروف شبيهة بالفضاء
كإجراء لتوفير التكاليف، يتم محاكاة الجاذبية الصغرى فقط عن طريق تدوير نبات الأرز باستمرار، بحيث يُسحب النبات بالتساوي في جميع الاتجاهات بفعل الجاذبية.
اختبار ذلك في جاذبية صغرى حقيقية في المدار سيكون مثاليًا، لكنه سيكون مكلفًا جدًا لاختبار عدة سلالات جديدة.
نحن، مع ذلك، نعلم من التجارب الصينية في 2022 أن الأرز يمكن أن ينمو جيدًا في الفضاء، لكل من نوعية الساق الطويلة التي تصل تقريبًا إلى 30 سنتيمترًا والنوع القزم الذي يصل إلى حوالي 5 سم.
سبب آخر لزراعة الأرز والنباتات الأخرى في الفضاء ليس عمليًا، بل نفسيًا.
“مراقبة وتوجيه نمو النباتات مفيد للبشر، وبينما قد يكون الطعام المطبوخ مسبقًا أو المهروس مقبولًا لفترة قصيرة، قد يصبح مصدر قلق للبعثات طويلة الأمد.
إذا استطعنا خلق بيئة تغذي الرواد جسديًا وعقليًا، فإن ذلك سيقلل من التوتر ويقلل فرص ارتكاب الأخطاء.
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
قد لا يكون الفضاء هو المجال الوحيد الذي يمكن أن تكون هذه التقنية مفيدة فيه. قد تستفيد القواعد النائية في القارة القطبية الجنوبية أو القطب الشمالي أو الصحاري أيضًا، على سبيل المثال.
الاستعداد للمستوطنات الفضائية
أهم قطع المعدات لاستعمار الفضاء ستكون الصواريخ الضخمة والقابلة لإعادة الاستخدام مثل Starship التابعة لشركة SpaceX، وما يعادلها في المستقبل من Jeff Bezos’ Blue Origin، Rocket Lab، وربما العديد من الشركات الصينية العامة والخاصة.
ومع ذلك، بناء قاعدة على القمر، ولاحقًا على المريخ، سيتطلب الكثير من الأدوات الأخرى: سيارات فضائية، كواشف الموارد، مزارع هيدروبونية ذاتية، سلالات نباتية مُعدلة، دروع إشعاعية، أدوات حفر وبناء، مصاهر شمسية، إلخ.
لذلك ستستفيد الشركات العاملة في هذا المجال بشكل كبير من تقدم الصواريخ، حيث أن كل انخفاض في تكلفة الوصول إلى المدار يسمح بإرسال المزيد من الكتلة إلى الفضاء، مما يزيد الطلب على هذه الأدوات.
الاستثمار في قطاع الفضاء الجوي
Intuitive Machines
LUNR مخطط السعر
تأسست في عام 2013 في هيوستن، تكساس، شركة Intuitive هي شركة “مركزة على القمر” إلى حد كبير، كما يشير رمزها في البورصة، وقد تم اختيارها بالفعل لـ 4 مهام قمرية تابعة لناسا، وتوظف أكثر من 400 موظف.
المصدر: Intuitive Machines
كانت أول شركة تجارية تنجح في الهبوط ونقل البيانات العلمية من القمر. كما نفذت أول إطلاق لمحرك LOx/LCH4 (أكسجين سائل، ميثان سائل) في الفضاء.
تعمل الشركة على العديد من المشاريع التي ستشكل قاعدة بنية تحتية قمرية للاستكشاف والاستقرار.
الأول هو “data transmission service”، حيث يجري اختبار التقنية، وتستهدف في النهاية إنشاء كوكبة نقل بيانات قمرية حول مدار القمر.
المصدر: Intuitive Machines
الجزء الثاني هو “Infrastructure as a Service”. يجب أن يشمل ذلك LTV قادرًا على عمليات ذاتية، وخدمة الاتصالات، وخدمات تحديد المواقع عبر GPS.
المصدر: Intuitive Machines
الجزء الأخير هو توصيل المواد إلى سطح القمر. حتى الآن، قامت الشركة بتوصيل حمولات علمية باستخدام مركبة الهبوط Nova-C، وهي مركبة هبوط بطول 4.3 متر (14 قدم) قادرة على توصيل 130 كغ من الحمولة إلى القمر.
الخطوة التالية ستكون مع مركبة الهبوط Nova-D، القادرة على توصيل 1,500-2,500 كغ من المواد إلى القمر. سيتطلب هذا السعة والحجم لتوصيل مركبة التضاريس القمرية (LTV)، بالإضافة إلى مفاعل الطاقة النووية السطحي Fission بقدرة 40 كيلواط المتوقع تشغيل قاعدة القمر.
المصدر: Intuitive Machines
حصلت الشركة على العديد من العقود القيمة مع ناسا، على سبيل المثال عقد Near Space Network، بقيمة محتملة قصوى تبلغ 4.82 مليار دولار.
من المتوقع أن يتم اتخاذ القرار النهائي بشأن عقد LTV من قبل ناسا بين 3 موردين محتملين بنهاية عام 2025، وقد يصل قيمته إلى 4.6 مليار دولار أيضًا.
إلى جانب ناسا، تسعى الشركة إلى تنويع قاعدة عملائها، حيث تم اختيارها في أبريل 2025 للحصول على منحة تصل إلى 10 ملايين دولار من لجنة الفضاء في تكساس. سيدعم ذلك تطوير مركبة عودة إلى الأرض ومختبر تصنيع مداري صُمم لتمكين التصنيع الحيوي في الجاذبية الصغرى.
ستوفر هذه المركبة أيضًا خيارًا احتياطيًا وتقلل المخاطر لمهام عودة عينات القمر المستقبلية للشركة.
مشروع آخر هو تطوير أقمار صناعية نووية منخفضة الطاقة لتقنية التخفي لعقد JETSON الخاص بمختبر أبحاث سلاح الجو.
مع وصول الشركة إلى نقطة تدفق نقدي حر إيجابي في الربع الأول من 2025، ومع عقد الاتصالات القمرية، أصبحت الآن أكثر أمانًا للمستثمرين، متحولة من شركة ناشئة تحرق النقد إلى مزود خدمات راسخ في اقتصاد الفضاء المتنامي.
مع تطور الأدوات الجديدة لـ LTV، تشير ناسا إلى أنها لن تتخلى عن مشروع أرتيميس، حتى لو تم تعديل عناصر مثل صاروخ SLS. لذا يبدو مستقبل مزودي المعدات المساعدة مثل Intuitive واعدًا.
أحدث أخبار وتطورات أسهم Intuitive Machines (LUNR)
