توصلت دراسة جديدة إلى أنه قد يمكن تحويل تربة القمر إلى وقود صاروخي لتشغيل البعثات المستقبلية إلى المريخ.
فقد وجد تحليل للحبيبات الترابية الخشنة التي أعادتها مركبة الفضاء الصينية “تشانغ إيه 5” أن تربة القمر تحتوي على مركبات تحول ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين، بحسب بحث نشر في صحيفة “جول”.
وتلك التربة غنية بالحديد والتيتانيوم، اللذين يعملان كمحفزات تحت أشعة الشمس ويمكنهما تحويل ثاني أكسيد الكربون والماء الذي تطلقه أجسام رواد الفضاء إلى أكسجين وهيدروجين ومنتجات ثانوية مفيدة أخرى مثل الميثان لتشغيل قاعدة قمرية.
كلفة منخفضة
وبحسب صحيفة”ديلي ميل” نظرًا لأن وقود الصواريخ يصنع من الأكسجين المسال والهيدروجين، فإن ذلك يسمح بإنشاء محطة وقود بين الكواكب لخفض التكاليف على القمر للرحلات إلى الكوكب الأحمر وما وراءه.
وتعد هذه الخطوة حيوية لوكالات الفضاء في جميع أنحاء العالم لأن تأمين الوقود أمر مكلف للغاية في مهمات الإطلاق إلى المدار.
ويعني المرور عبر الغلاف الجوي للأرض وسحب الجاذبية أن هناك حاجة إلى أطنان من الوقود في الثانية للإقلاع، لذا فإن تأمين الوقود من خارج سطح الأرض يمكن أن يوفر الكثير من المال.
كيف نحصل على الوقود؟
وفي هذا الإطار، قال المؤلف الرئيس للدراسة البروفيسور ينغفانغ ياو من جامعة نانجينغ في الصين: “نستخدم الموارد البيئية في الموقع لتقليل حمولة الصواريخ. توفر إستراتيجيتنا سيناريو لبيئة معيشية خارج الأرض مستدامة وبأسعار معقولة”.
ويقترح الباحثون تقنية تسمى “التمثيل الضوئي خارج الأرض”، والتي تستفيد من التربة القمرية والإشعاع الشمسي، وهما أكثر الموارد وفرة على القمر.
ويحول هذا النظام المفترض الماء المستخرج من القمر ومن عادم تنفس رواد الفضاء إلى أكسجين وهيدروجين باستخدام طاقة ضوء الشمس.
ويتم أيضًا جمع ثاني أكسيد الكربون الذي ينفثه سكان القمر ودمجه مع الهيدروجين من الماء وتحفيزه بواسطة التربة القمرية.
وتنتج هذه العملية الهيدروكربونات مثل الميثان، والتي يمكن استخدامها كوقود، بينما ينتج ضوء الشمس الماء والأكسجين والوقود الذي يمكن أن يدعم الحياة على قاعدة القمر.
قرية قمرية
ويقدم البحث الأمل في إنشاء “قرية قمرية” تتضمن منصة انطلاق وعمليات تعدين.
ويقول العلماء إنّ القمر كنز دفين من الموارد القيمة، مع الذهب والبلاتين والمعادن النادرة الأخرى للجيل القادم من الإلكترونيات والتي تنتظر استخراجها.
ومن المقرر أن تختبر البعثات القمرية الصينية المستقبلية المأهولة طريقة الطاقة المتجددة المعروفة باسم التحليل الكهربائي.
وقال ياو: “إن طرقًا مختلفة يتم تجربتها لتحسين التصميم، مثل ذوبان التربة في مادة ذات بنية نانوية”.
وتطلبت الأفكار السابقة مصادر طاقة من الأرض، حيث يمتلك مسبار المريخ التابع لوكالة الفضاء الأميركية “ناسا” أداة تصنع الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون، لكنها تعمل ببطارية نووية على متنها.
عصر الفضاء
وأضاف ياو: “في المستقبل القريب، سنرى صناعة رحلات الفضاء المأهولة تتطور بسرعة تمامًا مثل عصر الشراع في القرن السابع عشر عندما اتجهت مئات السفن إلى البحر، سندخل عصر الفضاء”.
وتابع: “ولكن إذا أردنا إجراء استكشاف على نطاق واسع لعالم خارج الأرض، فسنحتاج إلى التفكير في طرق لتقليل الحمولة الصافية، مما يعني الاعتماد على أقل قدر ممكن من الإمدادات من الأرض واستخدام موارد خارج الأرض بدلاً من ذلك”.
ويخطط مشروع أرتيميس الطموح التابع لناسا لإنشاء قاعدة قمرية بحلول عام 2028، جنبًا إلى جنب مع محطة فضائية على سطح القمر تسمى “غايت واي” لتسهيل الرحلات إلى المريخ.
وتأمل الصين في الفوز بالسباق إلى المريخ من خلال هبوط أول إنسان عليه في غضون السنوات العشر المقبلة.
وفي مارس/ آذار الماضي فتحت وكالة الفضاء الأميركية “ناسا” إحدى العينات التي تحتوي على تربة وصخور من القمر المختومة بالتفريغ لأول مرة بعد نحو 50 عامًا.
ففي ديسمبر/ كانون الأول عام 1972، قام رائدا الفضاء في “ناسا”، يوجين سيرنان وهاريسون شميت، بالتنقيب في سطح القمر لجمع عينات من تربة القمر لنقلها إلى الأرض.
وقال توماس زوربوشن، المدير المساعد لمديرية المهام العلمية في وكالة الفضاء الأمريكية “ناسا”، في بيان: “لقد أتيحت لنا الفرصة لفتح هذه العينة الثمينة بشكل لا يصدق والتي تم حفظها لمدة 50 عامًا في الفراغ”. وأضاف: “أخيرًا سنرى ما هي الكنوز الموجودة بداخلنا”.
المصدر: العربي – ترجمات