الفضاء
تحويل كوكب المريخ إلى بيئة صالحة للعيش أصبح أكثر واقعيةً مع هذا النهج
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
كان الناس يتساءلون عما إذا كنا نستطيع تعديل مناخ المريخ لجعله صالحًا للعيش للبشر، وقد نكون أقرب من أي وقت مضى إلى الإجابة على هذا السؤال.
المريخ، أحد أقرب جارين للأرض إلى جانب الزهرة، هو الكوكب الرابع من الشمس. يمكنك رؤيته بسهولة في السماء الليلية حيث يلمع كنقطة حمراء ساطعة.
المريخ جاف، بارد، وصخري، وله غلاف جوي رقيق وضغط سطحي منخفض جدًا. هذه العوامل تجعل من الصعب على الكوكب دعم الماء السائل، حيث يتبخر أي ماء سطحي بسرعة أو يتجمد.
ومع ذلك، ليس المريخ خالٍ تمامًا من الماء. قبل مليارات السنين، سمح الغلاف الجوي الأكثر دفئًا وكثافة للماء بالتدفق، كما يتضح من قنوات الأنهار، رواسب البحيرات، الدلتا، والصخور المتأثرة بالماء، التي الآن مجمدة تحت التربة. دراسة حديثة نُشرت في Proceedings of the National Academy of Sciences تشير إلى أن كميات هائلة من الماء قد تكون محبوسة على عمق يتراوح بين 11.5 إلى 20 كيلومترًا تحت سطح المريخ.
يمكن أن يملأ هذا الماء الجوفي محيطات كاملة ويغطي الكوكب بعمق يتراوح بين كيلومتر إلى كيلومترين.
“لم نجد أي دليل على وجود حياة على المريخ، لكن على الأقل حددنا مكانًا يجب أن يكون، من حيث المبدأ، قادرًا على دعم الحياة.”
– مايكل مانجا، المؤلف الرئيسي للدراسة من جامعة كاليفورنيا (UC)
فهم دورة ماء الكوكب هو “أساسي” لفهم تطور مناخ المريخ وسطحه وداخله.
أُتيح هذا الاكتشاف بفضل البيانات التي جمعها مركبة إنسايت التابعة لناسا، التي أُرسلت إلى المريخ في عام 2018. خلال مهمتها التي استمرت أربع سنوات، سجّلت إنسايت معلومات لا تقدر بثمن عن البنية الداخلية للكوكب، مكتشفةً اصطدامات نيزكية، وزلازل حتى درجة 5، واهتزازات من المناطق البركانية. هذه الأحداث الزلزالية أنتجت موجات مكنت علماء الجيوفيزياء من استكشاف داخل المريخ.
باستخدام نموذج رياضي لفيزياء الصخور، استنتج العلماء أن البيانات الزلزالية من إنسايت تشير إلى طبقة عميقة من الصخور النارية المتشققة المشبعة بالماء السائل.
مع ذلك، يقع هذا الماء في شقوق ومسام صغيرة في وسط قشرة المريخ، ما قد يحد من فائدته في إمداد مستعمرة مستقبلية على المريخ بالماء.
البحث عن طرق لجعل المريخ صالحًا للعيش
على مدار العقود القليلة الماضية، تم اقتراح العديد من الطرق لتعديل مناخ المريخ. في عام 1971، اقترح كارل ساجان تبخير الأغطية الجليدية القطبية الشمالية لزيادة احتمال وجود ماء سائل على الكوكب بشكل كبير. ومع ذلك، وجدت الأبحاث الممولة من ناسا في عام 2018 أن معالجة جميع المصادر المتاحة على المريخ سترفع ضغطه الجوي إلى حوالي 7٪ من ضغط الأرض فقط، وهو ما يزال غير كافٍ لجعل الكوكب صالحًا للعيش.
بينما يمتلك المريخ وفرة من ثاني أكسيد الكربون، فإن التعدين سيؤدي فقط إلى توفير ضغط جوي يبلغ حوالي 10-14٪ من ضغط الأرض، مما يؤدي إلى زيادة متوسط درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية. متوسط سطح المريخ حوالي -80 درجة فهرنهايت.
قبل بضع سنوات، اقترح باحثون من جامعة هارفارد اقتراحًا لجعل الكوكب مناسبًا للبشر باستخدام أيروجيل السيليكا، وهو مادة صلبة خفيفة الوزن وشفافة تحاكي تأثير الدفيء في غلاف الأرض الجوي.
لهذا، اقترح الباحثون درعًا من أيروجيل السيليكا بسمك يتراوح بين سنتيمترين إلى ثلاثة سنتيمترات. سيسمح هذا الدرع بمرور كمية كافية من الضوء المرئي لرفع درجة الحرارة فوق نقطة انصهار الماء بشكل دائم، بالإضافة إلى حجب الأشعة فوق البنفسجية الضارة وتمكين عملية التمثيل الضوئي. كل ذلك يتحقق عن طريق حجز الحرارة في التربة دون الحاجة إلى أي مصدر داخلي للحرارة.
استُلهمت هذه الأبحاث من أغطية الجليد على المريخ، التي تتضمن جليدًا مائيًا وثاني أكسيد الكربون في شكل مجمد. مثل الحالة الغازية لثاني أكسيد الكربون، يسمح الشكل المجمد بمرور ضوء الشمس مع حجز الحرارة، مما يخلق جيوبًا من الدفء تحت الجليد في الصيف.
مع ذلك، تتطلب هذه الطريقة كميات هائلة من هلام السيليكا لتصنيعها ثم نقلها إلى المريخ.
الماء ليس المشكلة الوحيدة على المريخ، فالغلاف الجوي يحتاج أيضًا إلى أن يصبح قابلًا للتنفس للبشر. يهدف مركبة الاستكشاف بيرسيفيرانس التابعة لناسا إلى تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين، ومنذ وصولها إلى المريخ في فبراير 2021، قامت هذه الأداة بإنتاج 4.3 أوقية من الأكسجين.
كشفت مهمة أخرى على المريخ أن الكوكب الأحمر يواصل فقدان غلافه الجوي بسبب عدم وجود حقل مغناطيسي واقٍ. مع الرياح الشمسية التي تستمر في تجريد غلاف المريخ الجوي والماء، سيحتاج الكوكب إلى حقل مغناطيسي يتراوح بين 10,000 إلى 20,000 غاوس ليحمي نفسه بفعالية. للأسف، التقنية المطلوبة لإنشاء مثل هذا الحقل المغناطيسي غير موجودة بعد.
إن تعديل مناخ المريخ هو مهمة مثيرة ولكن صعبة تبدو مستحيلة باستخدام تقنيتنا الحالية. ومع ذلك، يواصل الباحثون استكشاف طرق جديدة، وقد وجدت دراسة رائدة نهجًا جديدًا لجعل المريخ أكثر ملاءمة للحياة.
انقر هنا لتتعرف على الطعام الفضائي الذي سيساعدنا في إطعام الجيل التالي من الرواد البشريين.
استخدام غبار المريخ لجعله مناسبًا للحياة الميكروبية
نُشرت في Science Advances في وقت سابق من هذا الشهر، أظهرت الدراسة التي أجراها باحثون من جامعة نورثويسترن، جامعة شيكاغو، وجامعة وسط فلوريدا أن ثلث سطح المريخ يحتوي على ماء H2O مدفون سطحيًا لكنه لا يزال باردًا جدًا بالنسبة للحياة.
لتدفئة الكوكب، اقترح العلماء استراتيجيات مشابهة لتلك المستخدمة على الأرض، بإطلاق مواد في الغلاف الجوي لتعزيز تأثير الدفيء الطبيعي.
مع ذلك، تتطلب هذه العملية عددًا كبيرًا من المكونات التي لا تتوفر بكمية كافية على سطح المريخ. وجدت الدراسة الجديدة أن شيئًا متوفرًا بسهولة على المريخ يمكن استغلاله بدلاً من ذلك.
الفكرة هي استخدام جزيئات غبار مُهندسة يمكنها تدفئة المريخ بأكثر من 50 درجة فهرنهايت (10 درجات مئوية) لرفع درجات حرارة الكوكب إلى مستويات مناسبة للحياة الميكروبية.
مثل الغبار الطبيعي، يمكن لهذه الجزيئات الغبارية المُهندسة أن تُرفع إلى أعلى الغلاف الجوي، مما يسمح بنقلها من القرب السطحي.
خطوة كبيرة نحو جعل المريخ صالحًا للعيش، هذه الطريقة، رغم أنها تستغرق عقودًا، أكثر كفاءة بأكثر من 5,000 مرة مقارنةً بالطرق السابقة لتدفئة المريخ. هذه الاستراتيجية التي تسهل اللوجستيات وتقلل التكلفة تسمح لنا بتعديل بيئة الكوكب الأحمر باستخدام الموارد المتوفرة على المريخ نفسه، لذا لا حاجة لاستخراج موارد نادرة من الكوكب أو استيرادها من الأرض.
تشير الدراسة إلى أن إطلاق الغبار باستمرار بمعدل 30 لترًا في الثانية سيُسخّن الكوكب بأكمله بما يزيد عن 30 كلفن، مما يعني أن الجليد سيبدأ في الذوبان. هذا يُظهر أنه إذا كان يمكن تصنيع المادة أو توصيلها على نطاق واسع على المريخ، فإن الكوكب قد يُدفأ أخيرًا لجعله صالحًا للعيش. وفقًا للمؤلف المشارك في الدراسة، إدوين كايت، أستاذ مشارك في علوم الجيوفيزياء بجامعة شيكاغو (UIC):
«هذا يشير إلى أن الحاجز أمام تدفئة المريخ للسماح بوجود ماء سائل ليس عاليًا كما كان يُعتقد سابقًا.»
هذا مجرد البداية، إذ أن الهواء الرقيق على المريخ لا يزال غير قابل للتنفس. ومع ذلك، جعل الكوكب صالحًا للعيش للميكروبات التي قد تجلب الأكسجين إلى الغلاف الجوي تدريجيًا يضع الأساس بالتأكيد.
خطوة أقرب إلى وجود بشري مستدام على المريخ
الغبار الوفير على المريخ، الغني بالألمنيوم والحديد، لا يستطيع تدفئة الكوكب بمفرده. حجم الغبار وتركيبته تجعل منه يبرد السطح قليلًا بدلاً من تدفئته.
في الدراسة الأخيرة، افترض الباحثون أنه إذا تم هندسة جزيئات الغبار بأشكال أو تركيبات مختلفة، فمن الممكن حجز الحرارة بشكل أكثر كفاءة. لذا، صمم الباحثون جزيئات على شكل قضبان قصيرة. هذه الجسيمات النانوية التي يبلغ طولها حوالي 9 ميكرومتر هي بحجم اللمعان التجاري المتاح.
تم إنشاء هذه القضبان النانوية لحجب الأشعة تحت الحمراء الحرارية وتشتت ضوء الشمس إلى السطح بفعالية. تعزز هذه الخصائص تأثير الدفيء الطبيعي للمريخ وتدفئ الكوكب بأكثر من 5 × 10³ مرة أكثر فعالية من أفضل الغازات. وفقًا للمؤلف الرئيسي سمينة أنصاري، طالبة دراسات عليا في جامعة نورثويسترن ضمن مجموعة الأستاذ هومان محسني:
«كيف يتفاعل الضوء مع الأجسام التي يقل طولها عن الطول الموجي أمر رائع. والأهم، أن هندسة الجسيمات النانوية يمكن أن تؤدي إلى تأثيرات بصرية تتجاوز بكثير ما يُتوقع عادةً من مثل هذه الجسيمات الصغيرة.»
إذا تم إطلاق الجسيمات في غلاف المريخ باستمرار، تشير الحسابات إلى قفزة في درجة الحرارة بأكثر من 50 درجة فهرنهايت. يمكن ملاحظة هذا الغلاف الجوي الأكثر دفئًا خلال أشهر. لعكس الدفء، يمكن إيقاف إطلاق الجسيمات، وستنعكس التأثيرات، متوقفة خلال بضع سنوات.
هناك الكثير مما يجب فعله، كما يعتقد المؤلف المشارك محسني، يمكننا إنشاء جسيمات نانوية لا تتمتع فقط بكفاءة أعلى بل يمكنها أيضًا «تغيير خصائصها البصرية ديناميكيًا».
كما صرح كايت:
«ستحتاج إلى ملايين الأطنان لتدفئة الكوكب، لكن هذا أقل بخمسة آلاف مرة مما كان مطلوبًا في المقترحات السابقة لتدفئة المريخ عالميًا.»
ستتطلب هذه الطريقة 2 مليون طن من الجسيمات سنويًا. لا تزال عدة عوامل غير معروفة. على سبيل المثال، لم يكتشف العلماء بعد مدى سرعة خروج الجسيمات من الغلاف الجوي. نظرًا لوجود سحب وماء على المريخ، من الممكن أن يعود الماء كأمطار عندما يدفأ الكوكب ويبدأ تكثف الماء حول الجسيمات.
«التغذيات المناخية صعبة النمذجة بدقة»، صرح كايت، مشيرًا إلى الحاجة إلى مزيد من البيانات ليس فقط من المريخ بل أيضًا من الأرض. «سيتعين علينا التقدم ببطء وبشكل عكسي لضمان أن تعمل التأثيرات كما هو مقصود»، أضاف.
من الجدير بالذكر أن تركيز الدراسة كان على تدفئة المريخ إلى مستوى يجعله مناسبًا للحياة الميكروبية وليس لجعله قابلًا للتنفس للبشر.
مع ذلك، يمثل هذا الفكرة المبتكرة لتعديل مناخ المريخ تقدمًا كبيرًا في البحث، حيث يضيق الفجوة بين حالة المريخ الحالية من القابلية للعيش وما نعتقد أنه يمكن أن يكون. علاوة على ذلك، يفتح هذا آفاقًا جديدة للاستكشاف، وكما يقترح كايت، قد نكون «خطوة أقرب إلى الحلم الطويل الأمد لإرساء وجود بشري مستدام على المريخ».
الشركات التي تعمل على مهمات المريخ
المريخ يجذب الكثير من الانتباه ليس فقط من الباحثين بل أيضًا من الشركات التي تستثمر الجهد والرأس مال لفهمه واستكشافه وجعل الكوكب صالحًا للعيش للبشر. شركات مثل بوينغ، فيرجن غالاكتيك (SPCE )، ونورثروب غرامان (NOC ) شاركت في استكشاف الفضاء، ومهام المريخ، والعمل مع ناسا، أو تطوير البنية التحتية اللازمة لمستعمرة على المريخ. لذا، دعونا نلقي نظرة على بعض الأسماء البارزة في هذا المجال.
#1. SpaceX
تأسست سبيس إكس على يد إيلون ماسك، (SPCX ) تتصدر تطوير التقنيات لنقل البشر إلى المريخ. لسنوات، شارك ماسك خطته لاستعمار المريخ واستخدم موارده لتمويل هذه الخطط، حيث قال إن «إنشاء مدينة ذاتية الاكتفاء على المريخ سيتطلب الكثير من الموارد». يعتقد أن «هناك إلحاح كبير لجعل الحياة متعددة الكواكب».
في عام 2015، شارك ماسك خططه لجعل المريخ صالحًا للعيش، والتي تضمنت قصفه نوويًا وإنشاء شمسين صغيرتين نابضتين فوق القطبين لتدفئته. في سبيس إكس، يعمل الموظفون حاليًا على خطة مدينة مريخية، بينما تم تصميم مركبة ستارشيب الفضائية، إلى جانب صاروخ سوبر هيفي، للسفر بين الكواكب، مما يجعل الشركة لاعبًا أساسيًا في أي مهمات مستقبلية للمريخ.
فيما يتعلق بالبيانات المالية لسبيس إكس، أُفيد أن الشركة تم الإبلاغ عن تحقيقها ربحًا قدره 55 مليون دولار على إيرادات بلغت 1.5 مليار دولار، وفقًا لتقرير من WSJ. جاء ذلك بعد أن تم الإبلاغ عن نفقات إجمالية قدرها 5.2 مليار دولار لعام 2022، بينما تضاعفت الإيرادات إلى 4.6 مليار دولار. وفقًا للتقارير، لا يعرف جميع المستثمرين في سبيس إكس خسائر أو أرباح الشركة حيث «العديد من المستثمرين في سبيس إكس يرون استثماراتهم كرهان طويل الأمد» ولا «يقلقهم رؤية النتائج».
#2. Lockheed Martin
هذا العملاق الدفاعي شارك في مهمات ناسا على المريخ، بما في ذلك تصميم المركبات الفضائية والتقنيات لجهود استعمار المريخ. في عام 1965، قدمت مركبة مارينر 4، التي أُطلقت على صاروخ لوكهيد أطلس-أجينا D، صورًا مقربة للمريخ. عملت الشركة لاحقًا مع ناسا على المركبة المتجهة للمريخ، وهي هبوط فونيكس المريخي.
كما تتصور لوكهيد إرسال البشر إلى المريخ خلال عقد من الزمن عبر قاعدة المريخ. تحت هذا المفهوم، سيتم نقل الرواد من الأرض إلى مختبر علمي يدور حول المريخ لأداء استكشاف علمي فوري لتحديد المكان المثالي لهبوط البشر على سطحه.
LMT مخطط السعر
هذه الشركة المتداولة علنًا، ذات قيمة سوقية تبلغ 133.34 مليار دولار، يتم تداول أسهمها حاليًا بسعر 559.42 دولار، بارتفاع 23.43٪ منذ بداية العام (YTD). لدى لوكهيد ربحية السهم (TTM) 27.58 ونسبة السعر إلى الأرباح (TTM) 20.29 مع عائد توزيعات بنسبة 2.25٪.
في نتائج الربع الثاني، أفادت الشركة بزيادة صافية في المبيعات بنسبة 9٪ لتصل إلى 18.1 مليار دولار. مع تصاعد التوترات الجيوسياسية والحرب بين روسيا-أوكرانيا وإسرائيل-فلسطين، يتوقع لوكهيد مبيعات صافية لعام 2024 تتراوح بين 70.5 مليار دولار إلى 71.5 مليار دولار. بالنسبة لهذا المتعهد الدفاعي، يظل طائرة F-35 أولوية قصوى بينما يرى طلبات محتملة لـ 300 طائرة F-16 من الفلبين، تركيا، وتايلاند.
الخلاصة
كان الخيال العلمي يغطي فكرة تعديل مناخ المريخ لدعم الحضارة البشرية، وكما تُظهر الأبحاث الأخيرة، قد تصبح الفكرة واقعًا في المستقبل القريب.
على مر السنين، ظهرت مقترحات لتدفئة الكوكب، ومساعدته على الحفاظ على الماء السائل، والسماح بنمو المحاصيل، وجعل البشر يتنفسون. حتى الآن، لا يزال كل ذلك مجرد أفكار ومقترحات. ومع ذلك، مع مرور الوقت، تزداد قابلية تعديل مناخ المريخ بشكل كبير، ومع ذلك، تتقلص الحواجز أمام جعل المريخ صالحًا للعيش.
مع تحسين فهمنا للكوكب الأحمر وتقدم التكنولوجيا، ستظهر بيئات ذاتية الاكتفاء، مما سيجعل وجودًا بشريًا طويل الأمد على المريخ ممكنًا في النهاية ويخلق فرصًا وإمكانات جديدة للبشر.
