الفضاء
تحويل كوكب المريخ إلى بيئة صالحة للعيش أصبح الآن أكثر واقعيةً بهذا النهج
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
كان الناس يتساءلون عما إذا كنا نستطيع تعديل مناخ المريخ لجعله صالحًا للعيش للبشر، وربما نكون أقرب من أي وقت مضى إلى الإجابة على هذا السؤال.
المريخ، أحد أقرب جيران الأرض إلى جانب الزهرة، هو الكوكب الرابع من الشمس. يمكنك رؤيته بسهولة في سماء الليل حيث يلمع كنقطة حمراء ساطعة.
المريخ جاف، بارد، وصخري، ويتميز بغلاف جوي رقيق وضغط سطحي منخفض جدًا. هذه العوامل تجعل من الصعب على الكوكب دعم وجود ماء سائل، حيث يتبخر أي ماء سطحي بسرعة أو يتجمد.
مع ذلك، المريخ ليس خاليًا 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 أصبحت 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 نعثر على أي دليل على وجود حياة على المريخ، لكن على الأقل حددنا مكانًا ينبغي، من حيث المبدأ، أن يكون قادرًا على دعم الحياة.”
– مايكل مانجا، المؤلف الرئيسي للدراسة من جامعة كاليفورنيا (UC)
فهم دورة الماء على الكوكب هو “أساسي” لفهم تطور مناخ المريخ وسطحه وداخله.
أُتيحت هذه الاكتشاف بفضل البيانات التي جمعها مركبة إنسايت التابعة لناسا، التي أُرسلت إلى المريخ في عام 2018. خلال مهمتها التي استمرت أربع سنوات، سجلت إنسايت معلومات لا تقدر بثمن حول 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، مما قد يحد من فائدته في توفير الماء لمستعمرة المريخ المستقبلية.
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 أبحاث ممولة 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 استخراجها 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 لتقليد تأثير الدفيئة في غلاف الأرض الجوي.
لهذا، اقترح الباحثون درعًا من أيروجيل السيليكا بسمك يتراوح بين سنتين إلى ثلاث سنتيمترات. سيتيح هذا الدرع مرور 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 يُتحقق عن طريق حجز الحرارة في التربة دون الحاجة إلى أي مصدر حرارة داخلي.
هذا البحث استُلهم من الأغطية الجليدية للمريخ، التي تتضمن جليد الماء وثاني أكسيد الكربون في شكل مجمد. مثل الشكل الغازي 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، بل يحتاج الغلاف الجوي أيضًا إلى أن يصبح قابلًا للتنفس للبشر. يهدف مركبة استكشاف بيرسيفيرانس التابعة لناسا إلى تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين، ومنذ وصولها إلى المريخ في فبراير 2021، قامت هذه الأداة بإنتاج 4.3 أونصات من الأكسجين.
مهمة أخرى كشفت عن أن الكوكب الأحمر يواصل فقدان غلافه الجوي بسبب عدم وجود مجال مغناطيسي واقٍ. مع تدفق الرياح الشمسية التي تزيل باستمرار غلاف المريخ الجوي ومائه، سيحتاج الكوكب إلى مجال مغناطيسي يتراوح بين 10,000 إلى 20,000 غاوس لحماية نفسه بفعالية. للأسف، التكنولوجيا المطلوبة لإنشاء مثل هذا المجال المغناطيسي غير موجودة بعد.
إن تعديل مناخ المريخ هو مهمة مثيرة ولكن صعبة تبدو غير ممكنة بتقنيتنا 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 الموجة القادمة من رواد البشرية.
استخدام غبار المريخ لجعله مناسبًا للحياة الميكروبية
نُشرت في Science Advances في وقت سابق من هذا الشهر، أشارت الدراسة التي أجراها باحثون من جامعة نورثويسترن، جامعة شيكاغو، وجامعة وسط فلوريدا إلى 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 الدفيئة الطبيعي.
مع ذلك، تتطلب هذه العملية عددًا كبيرًا من المكونات التي ببساطة لا تتوفر بكمية كافية على سطح المريخ. وجدت الدراسة الجديدة أن شيئًا متوفرًا بسهولة على المريخ يمكن استغلاله بدلاً من ذلك.
الفكرة هي استخدام جسيمات 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 الجسيمات المُهندسة أن تُرفع إلى أعلى الغلاف الجوي، مما يسمح بنقلها من السطح القريب.
خطوة كبيرة نحو جعل المريخ صالحًا للعيش، هذه الطريقة، رغم أنها تستغرق عقودًا، هي أكثر كفاءة بأكثر من 5,000 مرة مقارنة بالطرق السابقة لتدفئة المريخ. هذه الاستراتيجية الأسهل لوجستيًا والأكثر فعالية من حيث التكلفة تسمح لنا بتعديل بيئة الكوكب الأحمر باستخدام الموارد المتوفرة على المريخ نفسه، وبالتالي لا حاجة لاستخراج موارد نادرة من الكوكب أو استيرادها من الأرض.
تشير الدراسة إلى أن إطلاق الغبار باستمرار بمعدل 30 لترًا في الثانية سيُدفئ الكوكب بأكمله بما يزيد عن 30 كلفن، مما يعني أن الجليد سيبدأ في الذوبان. هذا يُظهر أنه إذا كان من الممكن تصنيع المادة أو توصيلها على نطاق واسع في 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 الرفيع للمريخ لا يزال غير قابل للتنفس. ومع ذلك، جعل الكوكب صالحًا للميكروبات التي يمكن أن 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 جسيمات الغبار بأشكال أو تركيبات مختلفة، يمكن حجز الحرارة بشكل أكثر كفاءة. لذا، صمم الباحثون جسيمات على شكل قضبان قصيرة. هذه الجسيمات النانوية التي يبلغ طولها حوالي 9 ميكرومتر هي بحجم البريق المتاح تجاريًا.
تم إنشاء الأنابيب النانوية لحجب الأشعة تحت الحمراء الحرارية وتشتت ضوء الشمس إلى السطح بفعالية. هذه الخصائص تعزز تأثير الدفيئة الطبيعي للمريخ وتدفئ الكوكب بأكثر من 5 × 10³ مرة أكثر فعالية من أفضل الغازات. وفقًا للمؤلف الرئيسي سامانه أنصاري، طالبة دراسات عليا في جامعة نورثويسترن ضمن مجموعة الأستاذ هوومان محسني:
“كيف يتفاعل الضوء مع الأجسام دون طول موجي هو أمر مذهل. والأهم، أن هندسة الجسيمات النانوية يمكن أن تؤدي إلى تأثيرات بصرية تتجاوز بكثير ما يتوقع عادةً من مثل هذه الجسيمات الصغيرة.”
إذا تم إطلاق الجسيمات في غلاف المريخ الجوي بشكل مستمر، تشير الحسابات إلى قفزة في درجة الحرارة بأكثر من 50 درجة فهرنهايت. يمكن ملاحظة هذا الغلاف الجوي الأكثر دفئًا خلال أشهر. لعكس التدفئة، يمكن إيقاف إطلاق الجسيمات، وستعكس التأثير، متوقفًا خلال بضع سنوات.
هناك الكثير مما يجب أن يُنجز، 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 لا يزال إلى ملايين الأطنان لتدفئة الكوكب، لكن هذا أقل بخمسة آلاف مرة مما كنت ستحتاجه مع المقترحات السابقة لتدفئة المريخ عالميًا.”
ستتطلب هذه الطريقة 2 مليون طن من الجسيمات كل عام. 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 المضي قدمًا ببطء وبشكل قابل للعكس لضمان أن تعمل التأثيرات كما هو مقصود،” أضاف.
من الجدير بالذكر أن تركيز الدراسة كان على تدفئة المريخ إلى مستوى يصبح فيه مناسبًا للحياة الميكروبية وليس لجعله قابلًا للتنفس للبشر.
مع ذلك، فإن فكرة تعديل المناخ المبتكرة هذه تمثل تقدمًا كبيرًا في البحث، مما يضيق الفجوة بين الحالة الحالية لصلاحية المريخ للعيش وما نعتقد أنه يمكن أن يكون. علاوة على ذلك، تفتح آفاقًا جديدة للاستكشاف، وكما يقترح كايت، قد نكون “خطوة أقرب إلى الحلم الطويل الأمد لإنشاء وجود بشري مستدام على المريخ”.
الشركات العاملة في مهمات المريخ
المريخ يجذب الكثير من الاهتمام ليس فقط من الباحثين بل أيضًا من الشركات التي تبذل الجهد والرأس المال لفهم الكوكب، استكشافه، وجعله صالحًا للعيش للبشر. شركات مثل بوينغ، فيرجن غالاكتيك، ونورثروب غرامان شاركت في استكشاف الفضاء، مهمات المريخ، العمل مع ناسا، أو تطوير البنية التحتية اللازمة لمستعمرة على المريخ. لذا، دعونا نلقي نظرة على بعض الأسماء البارزة في هذا المجال.
#1. SpaceX
https://www.youtube.com/watch?v=921VbEMAwwY (SPCE ) (NOC )
تأسست شركة SpaceX (SPCX ) على يد إيلون ماسك، وهي في طليعة تطوير التقنيات لنقل البشر إلى المريخ. لسنوات، شارك ماسك خطته لاستعمار المريخ واستخدم أصوله لتمويل هذه الخطط، حيث قال: “إن إنشاء مدينة ذاتية الاكتفاء على المريخ سيتطلب الكثير من الموارد.” وهو يعتقد أن “هناك إلحاح كبير لجعل الحياة متعددة الكواكب”.
في عام 2015، شارك ماسك مشاركة خططه لجعل المريخ صالحًا للعيش، والتي تضمنت قصفه نوويًا وإنشاء شمسين صغيرتين نابضتين فوق القطبين لتدفئته. في SpaceX، يعمل الموظفون حاليًا على خطة مدينة مريخية، بينما تم تصميم مركبة Starship الخاصة بهم، إلى جانب صاروخ Super Heavy، للسفر بين الكواكب، مما يجعل الشركة لاعبًا رئيسيًا في أي مهمات مستقبلية للمريخ.
فيما يتعلق بالبيانات المالية لشركة SpaceX، فقد تم الإبلاغ عن أن الشركة حققت ربحًا قدره 55 مليون دولار على إيرادات بلغت 1.5 مليار دولار، وفقًا لتقرير WSJ. جاء ذلك بعد الإبلاغ عن نفقات إجمالية قدرها 5.2 مليار دولار لعام 2022، بينما تضاعفت الإيرادات إلى 4.6 مليار دولار. ووفقًا للتقارير، ليس كل المستثمرين في SpaceX على دراية بخسائر أو أرباح الشركة حيث “يعتبر العديد من المستثمرين في SpaceX حصصهم رهانًا طويل الأجل” و”لا يهتمون برؤية النتائج”.
#2. Lockheed Martin
هذا العملاق الدفاعي شارك في مهمات ناسا للمريخ، بما في ذلك تصميم المركبات الفضائية والتقنيات لجهود استعمار المريخ. في عام 1965، قدمت مركبة مارينر 4، التي أُطلقت على صاروخ Lockheed Atlas-Agena D، صورًا مقربة للمريخ. عملت الشركة لاحقًا مع ناسا على المركبة الموجهة للمريخ، Phoenix Mars Lander.
كما تتصور Lockheed إرسال البشر إلى المريخ خلال عقد من الزمن عبر برنامج Mars Base Camp الخاص بها. تحت هذا المفهوم، سيتم نقل الرواد من الأرض إلى مختبر علمي يدور حول المريخ لإجراء استكشاف علمي في الوقت الحقيقي لتحديد المكان المثالي لهبوط البشر على سطحه.
LMT مخطط السعر
هذه الشركة المتداولة علنًا، ذات قيمة سوقية تبلغ 133.34 مليار دولار، يتداول سهمها حاليًا بسعر 559.42 دولار، بارتفاع 23.43٪ منذ بداية العام (YTD). تمتلك Lockheed ربحية السهم (EPS) (TTM) بقيمة 27.58 ونسبة السعر إلى الأرباح (P/E) (TTM) بقيمة 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 المستمرة بين روسيا-أوكرانيا وإسرائيل-فلسطين، تتوقع Lockheed مبيعات صافية لعام 2024 تتراوح بين 70.5 مليار دولار و71.5 مليار دولار. بالنسبة لهذا المتعهد الدفاعي، يظل طائرة F-35 أولويتها القصوى بينما يتوقع طلبات محتملة لـ 300 طائرة F-16 من الفلبين، تركيا، وتايلاند.
الخلاصة
الخيال العلمي كان دائمًا يطرح فكرة تعديل مناخ المريخ لدعم حضارة بشرية، وكما تُظهر الأبحاث الأخيرة، قد تصبح الفكرة واقعًا في المستقبل القريب.
على مر السنين، ظهرت مقترحات لتدفئة الكوكب، مساعدته على الحفاظ على ماء سائل، تمكين الزراعة، وجعل البشر قادرين على التنفس. حتى الآن، لا يزال كل ذلك مجرد أفكار ومقترحات. ومع ذلك، مع مرور الوقت، تزداد قابلية تعديل المناخ بشكل كبير، ومع ذلك، يتم تقليل الحواجز أمام جعل المريخ صالحًا للعيش.
مع تحسن فهمنا للكوكب الأحمر وتقدم التكنولوجيا، ستتبلور بيئات ذاتية الاكتفاء، مما سيجعل وجودًا بشريًا طويل الأمد على المريخ ممكنًا في النهاية، ويخلق فرصًا وإمكانات جديدة للبشر.
