الفضاء
هل يمكن أن تمكن الأرز الفضائي وسيارات القمر من تعزيز الحياة على القمر؟
لماذا يواجه العودة إلى القمر عقبات كبيرة
لقد مر أكثر من نصف قرن منذ آخر خطوات الإنسان على القمر في عام 1972.
ومن المفارقات أننا يبدو أننا أقل قدرة على العودة، وجاهزون لفعل الكثير على القمر الطبيعي للأرض في المستقبل القريب.
السبب الرئيسي لعدم قدرتنا على العودة هو أننا لا نزال بدون khảية نشطة لإطلاق رواد الفضاء نحو القمر، مع تعرض مهمة أرتميس لعدد من العوائق.
العقبة الأولى هي اقتراح تقليص 25٪ من ميزانية ناسا.
العقبة الثانية هي الانتقاد المبرر لبرنامج إس إل إس، الذي تأثر جدول مهمات أرتميس بفعل التأخيرات والتكاليف المتفجرة (اتبع الرابط لتقرير كامل يشرح تفاصيل برنامج أرتميس).
العقبة الثالثة هي إلغاء ما كان في السابق جزءًا أساسيًا من برنامج أرتميس: بوابة القمر (اتبع الرابط لشرح مستفيض عن أهداف ومكونات بوابة القمر المتعددة). على الرغم من أن معارضة مجلس الشيوخ الأمريكي لتلك التخفيضات الميزانية قد تنقذ بعد ذلك بوابة القمر.
ومع ذلك، فإن كل شيء ليس مفقودًا لمخططات الولايات المتحدة للعودة إلى القمر. ومن المرجح أن يحل مكان قاذفة إس إل إس قاذفة سبيس إكس ستارشيب في مرحلة ما في المستقبل. ويتابع ناسا التقدم في أجزاء أخرى من خططها لاستكشاف القمر، ولا سيما اختيار الأدوات لمركبة أرتميس للتركيب على سطح القمر. ويمكن أن تكون الأرز الجيني المعدل مفتاحًا لإنتاج الغذاء على الموقع لمحطات الفضاء العميق والمستعمرات البشرية الفضائية في المستقبل.
أدوات قمرية
لقد اختار ناسا ثلاثة أدوات للسفر إلى القمر، مع أداتين مخطط لهما لتثبيتهما على مركبة قمرية وواحدة لفرصة مدارية مستقبلية.
ستكون هذه الأدوات حاسمة في هذه الجهود المبكرة لتحديد الموارد القمرية وفوائدها لمستعمرات بشرية مستقبلية.
من خلال الجمع بين أفضل ما يمكن للبشر والاستكشاف الروبوتي، ستكون الأدوات العلمية المختارة لمركبة القمر جاهزة لاكتشافات ست告诉نا عن جار الأرض الأقرب، بالإضافة إلى منافعها لصحة وسلامة رواد الفضاء والمركبات الفضائية على القمر.”
أدوات مركبة القمر
الأداة الأولى التي سيتم تثبيتها على مركبة القمر هي مطياف الانعكاس والانبعاث بالأشعة تحت الحمراء أرتميس، أو أيرس. وسيتم استخدامها لتحديد وقياس وتصنيف المعادن والمركبات المتطايرة على القمر. والمركبات المتطايرة هي مواد تتبخر بسهولة، مثل الماء أو الأمونيا أو ثاني أكسيد الكربون، وهي صعبة القياس و महत्वपقية جدًا لتقليل الطلب على الواردات من الأرض.
الأداة الثانية ستكون مطياف الميكروويف النشط والسلبي القمري (إل-مابس). وستقيس هذه الأداة ما يوجد تحت سطح القمر، مع التركيز على العثور على الماء، من خلال الجمع بين مطياف وماسح ضوئي ثقوب أرضي.
وسوف تقيس درجة الحرارة والكثافة والهياكل تحت السطح إلى أكثر من 131 قدمًا (40 مترًا). والماء مهم ليس فقط لاستدامة رواد الفضاء، ولكن له استخدامات أخرى كثيرة في قاعدة فضائية دائمة:
- حماية إشعاع سهلة، مع能力 حماية أي مأوى بمترين أو ثلاثة من الجليد أو الماء السائل.
- إنتاج وقود الصواريخ من الهيدروجين والأكسجين، أو الميثانول إذا تم العثور على مصدر جيد للكربون، للرحلات العودة والصناعات المدارية المحتملة.
- استدامة المحاصيل في أساليب زراعة الهواء أو الماء، بما في ذلك سلالات الأرز المذكورة أدناه.
وسوف توفر أيرس وإل-مابس معًا صورة أوضح للمحتوى القمري وقدرته على دعم الحياة. وسوف تساعد أيضًا العلماء على فهم تاريخ القمر بشكل أفضل وتعميم النتائج التي تم الحصول عليها إلى مناطق أخرى غير مخططة من قمر الأرض.
كما تم اختيار أداة ثالثة، وهي مطياف التصوير القمري فائق الكثافة (يوسيس-مون). وستبقى هذه الأداة في مدار القمر وسوف تساعد في الحصول على صورة عامة لخريطة الموارد القمرية.
وسوف تشير بذلك إلى فرق الاستكشاف إلى المناطق الأكثر وعدًا للفحص بواسطة مركبة القمر.
“مع هذه الأدوات على متن مركبة القمر وفي المدار، سوف نتمكن من وصف السطح ليس فقط حيث يستكشف رواد الفضاء، ولكن أيضًا في جميع أنحاء منطقة القطب الجنوبي للقمر، مما يوفر فرصًا مثيرة للاكتشاف العلمي والاستكشاف في السنوات القادمة.”
جول كيرنز – نائب مدير مساعد للاستكشاف، إدارة المهمة العلمية في ناسا.
وفي الوقت نفسه، لا يزال جارٍ عملية تحديد تصميم مركبة القمر، بالشراكة مع إنتيوтив ماشينز، لوнар أوتبوست، وفينتوري أستولاب.
زراعة المحاصيل على القمر
توسيع إنتاج المحاصيل الفضائية
إذا كان سيبقى أي عدد كبير من رواد الفضاء لمدة طويلة بعيدًا عن مدار الأرض المنخفض (ليو)، فسيحتاج إلى إنتاج غذاء محلي، على الأقل للكربوهيدرات والبروتينات المطلوبة لاستدامة الحياة البشرية (يمكن الحصول على الفيتامينات أو المعادن الصغيرة أو النادرة من خلال المكملات المرسلة).
لذلك، بينما كان تجربة زراعة الخس والأخضر الأخرى في محطة الفضاء الدولية واعدة حتى الآن، لن يكون هذا هو شكل خطة زراعة واسعة النطاق على القمر أو المريخ.
“العيش في الفضاء هو كل شيء عن تدوير الموارد و العيش بشكل مستدام. نحن نحاول حل نفس المشاكل التي نواجهها هنا على الأرض.”
مارта ديل بيانكو – أخصائي أحياء نبات في الوكالة الفضائية الإيطالية
لذلك، فإن بطاطس مات دامون في فيلم الخيال العلمي “المريخي” أقرب إلى الواقع المحتمل.
مصدر: مزارع حديث
صنع أرز فضائي
الأصغر هو الأفضل
من بين المحاصيل الغذائية، لا توجد محاصيل أكثر إنتاجية من الأرز، مع أعلى إنتاجية لكل متر مربع، وامكانية الحصول على 2-3 محاصيل في السنة في الظروف المناسبة.
ومن المشاكل أن سلالات الأرز على الأرض تم تطويرها للنمو في حقول مفتوحة، وليس في ممرات ضيقة أو محطات فضائية وقواعد قمرية محتملة.
“الأنواع القزمة غالبًا ما تأتي من تحوير هرمون نباتي يسمى الجيبريلين، الذي يمكن أن يقلل من ارتفاع النبات، ولكن هذا يخلق أيضًا مشاكل لإنبات البذرة.
ليسوا محصولًا مثاليًا، لأنك في الفضاء لا تحتاج فقط إلى أن تكون صغيرًا، بل يجب أن تكون منتجًا أيضًا.”
مارتا ديل بيانكو – أخصائي أحياء نبات في الوكالة الفضائية الإيطالية
مشروع الأرز القمري
معالجة هذه القضية هو هدف مشروع الأرز القمري، الذي يشارك فيه ثلاثة جامعات إيطالية.
“جامعة ميلانو لديها خلفية قوية في علم الوراثة الأرز، وجامعة روما “سابيينزا” تختص في تحوير فيزيولوجيا المحاصيل، وجامعة نابولي “فيدريكو الثاني” لديها تراث رائع في إنتاج المحاصيل الفضائية.”
مارتا ديل بيانكو – أخصائي أحياء نبات في الوكالة الفضائية الإيطالية
يبدأ الباحثون بسلالات أرز متحورة تنمو بقامة تصل إلى 10 سنتيمترات (4 بوصات). ثم يحاولون العثور على طرق لتحسين إنتاجية هذه السلالات الأرز.
عامل آخر يجب مراعاته هو صعوبة إنتاج البروتين الحيواني في الفضاء. بدلاً من ذلك، سيكون الأرز الغني بالبروتين مثاليًا، مع تحوير جيني لزيادة نسبة البروتين إلى النشا قيد التحقيق. وتجعل التقنيات الجديدة مثل كريسبر هذه النباتات المعدلة وراثيًا أسهل وأرخص في الهندسة، والنتيجة أكثر دقة وفعالية.
مصدر: فيز.أورج
الوصول إلى ظروف الفضاء
كإجراء لتوفير التكاليف، يتم محاكاة الجاذبية الدقيقة عن طريق دوران نبات الأرز باستمرار، بحيث يتم سحب النبات بشكل متساوٍ في جميع الاتجاهات بالجاذبية.
وكان من الممكن أن يكون الاختبار في الجاذبية الدقيقة الفعلية في المدار مثاليًا، ولكن ذلك سيكون مكلفًا جدًا لمultiple سلالات جديدة تحتاج إلى الاختبار.
نحن نعلم، ومع ذلك، من التجارب الصينية في عام 2022 أن الأرز يمكن أن ينمو جيدًا في الفضاء، لكل من سلالة القلم الطويل التي تصل إلى ارتفاع 30 سنتيمترًا تقريبًا وسلالة القزمة التي تصل إلى حوالي 5 سم.
还有 سبب آخر لزراعة الأرز والنباتات الأخرى في الفضاء هو لا عملي، بل نفسي.
“مراقبة وتوجيه النباتات للنمو هو جيد للبشر، وعندما تكون الأطعمة المسبقة أو المخلوطة جيدة لفترة قصيرة، فقد تصبح قلقًا لمدة أطول.”
مارتا ديل بيانكو – أخصائي أحياء نبات في الوكالة الفضائية الإيطالية
قد لا تكون الفضاء هي الحقل الوحيد الذي يمكن أن يكون فيه هذا التكنولوجيا مفيدًا. القواعد النائية في أنتاركتيكا أو القطب الشمالي أو الصحاري يمكن أن تستفيد أيضًا، على سبيل المثال.
الاستعداد للمستعمرات الفضائية
أهم قطع المعدات لمستعمرة الفضاء ستكون الصواريخ الكبيرة والقابلة لإعادة الاستخدام مثل صاروخ سبيس إكس ستارشيب، والمكافئات المستقبلية من شركة بلو أوريجين لجيف بيزوس، وروكيت لاب، ومن المحتمل العديد من الشركات العامة والخاصة الصينية.
ومع ذلك، فإن بناء قاعدة قمرية، ولاحقًا قاعدة مريخية، سيتطلب العديد من الأدوات الأخرى: سيارات فضائية، ومراقبة الموارد، ومزارع هيدروبونيك خودية، وسلالات نباتية محسنة، ودرع إشعاعي، وأدوات حفر و بناء، ومصانع شمسية، إلخ.
لذلك، ستستفيد الشركات التي تعمل في هذا المجال كثيرًا من تقدم الصواريخ. حيث أن كل انخفاض في تكلفة الوصول إلى المدار يسمح بمزيد من الكتلة لإرسالها، مما يزيد الطلب على هذه الأدوات.
الاستثمار في قطاع الطيران والفضاء
إنتيوтив ماشينز
(LUNR )
تأسست إنتيوтив ماشينز في عام 2013 في هيوستن، تكساس، وهي شركة “موجهة نحو القمر” جدًا، كما هو موضح في رمز الأسهم، وتم بالفعل اختيارها ل bốn مهام قمرية من ناسا، وتوظف أكثر من 400 شخص.
مصدر: إنتيوтив ماشينز
كانت أول شركة تجارية تنجح في الهبوط وإرسال بيانات علمية من القمر. كما قامت بأول إطلاق لمحرك لox/lch4 (الأكسجين السائل، الميثان السائل) في الفضاء.
تعمل الشركة على العديد من المشاريع التي ستشكل أساس البنية التحتية للقمر للاستكشاف والاستيطان.
الأولى هي ” خدمة إرسال البيانات “، مع اختبار التكنولوجيا، و في النهاية النهاية مع نهاية تكوين مجموعة إرسال بيانات قمرية حول مدار القمر.
مصدر: إنتيوтив ماشينز
الجزء الثاني هو “البنية التحتية كخدمة”. ويتضمن مركبة قمرية قادرة على العمليات الذاتية، وخدمة الاتصالات، وخدمات تحديد المواقع الجغرافية.
مصدر: إنتيوтив ماشينز
الجزء الأخير هو تسليم المواد إلى سطح القمر. حتى الآن، قامت الشركة بتسليم حمولات علمية مع هبوط نوفا-سي، وهو هبوط يصل ارتفاعه إلى 4.3 متر (14 قدمًا) وقادر على تسليم 130 كجم من الحمولة إلى القمر.
الخطوة التالية ستكون مع هبوط نوفا-دي، قادر على تسليم 1,500-2,500 كجم من المواد إلى القمر. وسيكون هذا الحمل والขนาด المطلوبين لتسليم مركبة القمر، بالإضافة إلى مفاعل الطاقة السطحية النووية 40 كيلو واط المتوقع أن يقدم الطاقة لقاعدة القمر.
مصدر: إنتيوтив ماشينز
لقد حصلت الشركة على العديد من العقود القيمة مع ناسا، على سبيل المثال، عقد شبكة الفضاء القريب، بقيمة قصوى محتملة تبلغ 4.82 مليار دولار.
ومن المتوقع أن يتم اتخاذ قرار نهائي بشأن عقد مركبة القمر من قبل ناسا بين ثلاثة موردين محتملين في نهاية عام 2025، وسيصل قيمته إلى 4.6 مليار دولار.
إلى جانب ناسا، تحاول الشركة تنويع قاعدة عملائها، بعد أن تم اختيارها في أبريل 2025 لمنحة تصل إلى 10 ملايين دولار من لجنة الفضاء في تكساس. وسيدعم هذا التطوير مركبة إعادة دخول إلى الأرض ومختبر تصنيع مداري مصمم لتمكين التصنيع البيولوجي في الجاذبية الدقيقة.
وسوف توفر مركبة إعادة الدخول خيارًا احتياطيًا وتقلل من المخاطر لمهمات إعادة عينة القمر المستقبلية للشركة.
ومشروع آخر هو تطوير الأقمار الصناعية الشبه عسكرية منخفضة القدرة النووية لمختبر أبحاث سلاح الجو جيتسون.
وبعد أن وصلت الشركة إلى نقطة التدفق النقدي الحر في الربع الأول من عام 2025، ومع عقد الاتصالات القمرية، أصبحت الآن أكثر أمانًا للمستثمرين، حيث انتقلت من شركة ناشئة تحرق الأموال إلى مزود خدمات محدد للاقتصاد الفضائي النامي.
وكما يشير تطوير أدوات جديدة لمركبة القمر، لن تتراجع ناسا عن مشروع أرتميس، حتى إذا تم إعادة صياغة عناصر مثل صاروخ إس إل إس. لذلك، يبدو مستقبل مزودي المعدات مثل إنتيوтив ماشينز واعدًا.
أحدث أخبار وأحداث أسهم إنتيوтив ماشينز (LUNR)
