تكنولوجيا

ناسا أرتميس 2 هي أول مهمة مأهولة للقمر منذ عام 1972. لماذا نعود؟

نموذج متحرك ثلاثي الأبعاد للقمر، يظهر على خلفية سوداء.

نموذج ثلاثي الأبعاد للقمر مع رؤية الجانب القريب منه. ونصها: هذا هو جانب القمر الذي نراه من الأرض

في العصر الأول لاستكشاف القمر، ركزت وكالة ناسا والاتحاد السوفيتي على الجانب القريب من القمر، حيث كان هناك اتصال لاسلكي مباشر مع الأرض.

نموذج ثلاثي الأبعاد للقمر مع عرض الجانب القريب ودوائر لمواقع الهبوط والتحطم، بما في ذلك لونا 9، 1966 (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) وأبولو 11 وأبولو 12 (كلاهما في عام 1969، الولايات المتحدة الأمريكية).

اليوم، ناسا ووكالات الفضاء الأخرى، مثل الصين والهند، مفتونة بالجانب البعيد من القمر، الذي لا يمكن رؤيته من الأرض…

نموذج ثلاثي الأبعاد للقمر مع عرض الجانب البعيد ودوائر لمواقع الهبوط والتحطم، بما في ذلك Chang’e 4, 2019 (الصين) وChang’e 6, 2024 (الصين).

…وكذلك المناطق القطبية.

نموذج ثلاثي الأبعاد للقمر مع رؤية القطب الجنوبي ودوائر لمواقع الهبوط والتحطم، بما في ذلك نفس مهمات Chang’e وأيضًا Chandrayaan-3، 2023 (الهند).

يجري الآن سباق قمري جديد: تريد الولايات المتحدة إعادة البشر إلى القمر بحلول عام 2028، أي قبل عامين من الصين. لكن الدوافع تختلف بعض الشيء عما وضع الإنسان على السطح قبل 50 عاما.

هناك ماء عند قطبي القمر، متجمد في الظلال الأبدية داخل الحفر.

يمكن تفكيك جزيئات الماء إلى هيدروجين وأكسجين. وإذا أقامت الدول قواعد على القمر هناك، فيمكن أن يوفر الأكسجين هواءً قابلاً للتنفس، ويمكن استخدام الهيدروجين والأكسجين كوقود للصواريخ. ويمكن لرواد الفضاء أيضًا الحصول على مياه الشرب من جليد القمر. وقد حددت وكالة ناسا مواقع الهبوط المحتملة في هذه المنطقة، وتريد الصين بناء مواقع استيطانية حول القطب الجنوبي للقمر.

بالنسبة للعلماء، يمكن للمياه والمواد الكيميائية الأخرى المحاصرة في المناطق المظللة أن توفر سجلاً لتأثيرات المذنبات والكويكبات. يمكن أن توفر النوى المستخرجة من أرضيات الحفرة تاريخًا للنظام الشمسي يمتد إلى 4.5 مليار سنة، على غرار الطريقة التي تحكي بها النوى الجليدية المستخرجة من غرينلاند والقارة القطبية الجنوبية عن مناخ الأرض على مدى آلاف السنين القليلة الماضية.

يمكن استخراج الهيليوم 3 من التربة القمرية.

الهيليوم-3، وهو نسخة أخف من الهيليوم، يحتوي على نيوترون واحد فقط في نواته بدلاً من اثنين، نادر للغاية على الأرض. ويكلف حوالي 9 ملايين دولار للرطل الواحد، وأكبر مصدر هو التريتيوم المتحلل، وهو شكل ثقيل من الهيدروجين الموجود في مخزونات الأسلحة النووية.

ويمكن للقمر أن يقدم أكثر من ذلك بكثير. تنفث الشمس الهيليوم 3 كجزء من الرياح الشمسية التي تهب إلى الخارج في النظام الشمسي. تصطدم بعض هذه الذرات بالقمر وتصبح مغروسة في التربة القمرية.

من المرجح أن تحبس المعادن الغنية بالتيتانيوم الهيليوم 3. وتحتوي الصخور الموجودة على الجانب القريب من القمر على المزيد من هذه المعادن، ويُعتقد أن تلك المواقع هي الأكثر واعدة لاستخراج الهيليوم-3.

وعلى الرغم من أن التركيزات منخفضة، إلا أنها لا تزال أعلى مما هي عليه على الأرض، حيث يعمل مجالها المغناطيسي على تحويل الرياح الشمسية حول الكوكب.

وفي العقود المقبلة، قد يصبح الهيليوم-3 وقودًا مثاليًا لمحطات الطاقة الاندماجية. يمكن أن يكون الاستخدام الأكثر إلحاحًا هو أنظمة الثلاجة فائقة البرودة اللازمة للحوسبة الكمومية.

نموذج متحرك ثلاثي الأبعاد للقمر يُظهر تركيزات أعلى من الهيليوم -3 على الجانب القريب من القمر.

ويمكن تركيب تلسكوب قمري في حفرة على الجانب البعيد من القمر.

أصبحت الأرض خلال القرن الماضي مكانًا صاخبًا لعلماء الفلك الراغبين في الاستماع إلى موجات الراديو التي تملأ الكون. تنبعث هذه الموجات من سحب الغاز المتوهجة المكونة من الهيدروجين، والشفق القطبي للكواكب البعيدة، والنجوم النيوترونية سريعة الدوران. لكن هذه الإشارات غالبا ما تحجبها عمليات البث المنتشرة في المجتمع الحديث مثل البرامج الإذاعية والتلفزيونية ومكالمات الهاتف المحمول والمعدات الكهربائية الصناعية.

يمنع الغلاف الأيوني للأرض أيضًا موجات الراديو ذات الطول الموجي الطويل، والتي من شأنها أن تعطي أدلة حول الكون المبكر جدًا، من الوصول إلى التلسكوبات الراديوية الأرضية. لكن على الجانب البعيد من القمر، يتم إسكات كل ضجيج الراديو الصادر من الأرض، ولا يتمكن من المرور عبر 2000 ميل من الصخور. ويمكن أيضًا ملاحظة موجات الراديو ذات الطول الموجي الطويل.

إن بناء تلسكوب راديوي في حفرة على سطح القمر من شأنه أن يستفيد من هذا الشكل المقعر الطبيعي. يمكن أن يكون الموقع بالقرب من خط الاستواء في منتصف الجانب البعيد مكانًا مثاليًا للاستماع.

بعد سنوات من الحديث عن المواقع القمرية بعبارات غامضة في وقت ما في المستقبل غير المحدد، غيرت وكالة ناسا مؤخرًا، ووضعت الوجود الأمريكي المستمر على القمر بقوة على خريطة الطريق الخاصة بها للعقد القادم.

ستتم خطط إنشاء قاعدة قمرية على مراحل. وسوف ينتقل الأمر من زيارات القمر المنتظمة إلى بناء بنية تحتية دائمة؛ أنظمة الطاقة والاتصالات. مركبات لنقل رواد الفضاء والبضائع عبر السطح؛ وربما محطات الطاقة النووية.

المنهجية

الصور الأساسية للنموذج ثلاثي الأبعاد مأخوذة من مجموعة Moon CGI التابعة لناسا. تم جمع البيانات حول مواقع الهبوط والتحطم على سطح القمر والتحقق منها باستخدام مصادر متعددة: الأرشيف المنسق لبيانات علوم الفضاء التابعة لناسا؛ إدارة الفضاء الوطنية الصينية؛ وكالة الفضاء اليابانية؛ وكالة الفضاء الأوروبية؛ منظمة أبحاث الفضاء الهندية؛ ومؤسسة سميثسونيان.

لإنشاء الرسوم المتحركة بفواصل زمنية تظهر مناطق القمر المظللة بشكل دائم في القطب الجنوبي في يناير 2026، استخدم صحفيو نيويورك تايمز نموذج الارتفاع الرقمي من مقياس الارتفاع بالليزر القمري المداري (LOLA)، وبيانات من سجلات البيانات الشبكية (GDRs) الخاصة بـ LOLA والتقويم الفلكي مصدرها الخدمة الجيولوجية الأمريكية (USGS) Astropedia.

تم توفير اكتشافات المياه المجمدة بواسطة شواي لي من جامعة هاواي.

مواقع الهبوط على سطح القمر لمهمات أرتميس المستقبلية في القطب الجنوبي هي من تحديث ناسا اعتبارًا من أكتوبر 2024.

تم توفير بيانات تركيز الهيليوم-3 بواسطة Wenzhe Fa من جامعة بكين، الصين.

تعتمد الرسوم البيانية لنشر التلسكوب الراديوي القمري والتداخل الراديوي على مفاهيم مختبر الدفع النفاث التابع لناسا.

استخدم هذا المشروع أيضًا مراجع جغرافية من الأطلس الجيولوجي للقمر التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية وأطلس القطب الجنوبي القمري الصادر عن معهد القمر والكواكب.

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى