أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
اكتشافاتالكون

هل يمكننا بناء مصعد إلى القمر؟

إن الانطلاق بصاروخ طريقةٌ مكلفة وصعبة وخطيرة للوصول إلى القمر. يستكشف كولين ستيوارت COLIN STUART طريقة أخرى يمكننا من خلالها السفر إلى القمر والعودة منه.

ماذا ترى عندما تنظر إلى القمر؟ أترى مشهداً بديعاً أم حفراً؟ ويرى بعض الناس رمز الدولار. ستسمع أحياناً من يصف قمرنا الطبيعي الوحيد بأنه ‘القارة الثامنة للأرض’ لأنه يزخر بالموارد التي يصعب تجاهلها مثل النظير النادر من الهيليوم، وهو الهيليوم3- الذي يمكن استخدامه في محطات الطاقة الاندماجية Fusion power stations هنا على الأرض. كما يمكن أن نستخرج منه عناصر نادرة مثل النيوديميوم Neodymium ونجلبها إلى الأرض لاستخدامها في الهواتف الذكية والأجهزة الإلكترونية الأخرى.

ولكن كيف يمكننا أن نحضرها إلى هنا من دون أن ننفق أموالاً طائلة على الصواريخ؟ تفيد دراسة نُشرت في العام 2019، بأن الحل قد يكمن في بناء مصعد إلى القمر. ويتمثل ذلك في أن يُثبَّت على سطح القمر كابل يمتد نحو 400,000 كم، وهي المسافة التي تفصلنا عنه. لا يمكن ربط هذا الكابل مباشرة بالأرض، بسبب الحركة النسبية للجرمين، ولكن يمكن أن ينتهي في مكان مرتفع في المدار حول الأرض. وستكون لذلك فائدة إضافية تتمثل في أن يكون أعلى من الجزء الأكبر من النفايات التي تحوم في فضائنا، وهي مشكلة متنامية مع إطلاقنا مزيداً من الأقمار الاصطناعية. ويمكن أن تُسَيَّر على الكابل مكوكات روبوتية تعمل بالطاقة الشمسية صعوداً ونزولاً، فتكون بمنزلة حزام ناقل لجلب الموارد الثمينة إلينا.

هل سيتحقق ذلك؟

قد يبدو الأمر كأنه ضرب من الجنون، لكن زيفير بينويري Zephyr Penoyre وإميلي ساندفورد Emily Sandford- وهما طالبا الدكتوراه في علم الفلك من جامعة كولومبيا University of Columbia اللذان يعملان على هذا البحث- يعتقدان أنه يمكننا تحقيق ذلك مقابل بضعة بلايين من الدولارات. ففي هذا السياق، يُسيل جيف بيزوس Jeff Bezos بليون دولار من أسهمه في أمازون كل عام لتمويل شركته للسياحة الفضائية بلو أوريجن Blue Origin. كما تبلغ تكلفة برنامج أرتميس التابع لوكالة ناسا NASA’s Artemis programme الذي سيرسل أول رائدة فضاء وأول رائد فضاء ذي بشرة ملونة إلى القمر في وقت لاحق من هذا العقد- 86 بليون دولار. ونظراً إلى ارتفاع قيمة موارد القمر، قدرت دراسة منفصلة أن المصعد القمري سيغطي تكاليفه في غضون 53 رحلة فقط.

لن يكون سمك الكابل أكثر من سمك قلم رصاص وسوف يزن 40 طناً – ما يعني أنه سيكون في نطاق حمولة الصواريخ الحديثة، مثل مركبة سبيس إكس ستارشيب SpaceX’s Starship. وخلافاً لمصعد فضائي ينتقل من سطح الأرض إلى الفضاء، لن يضطر المصعد القمري الذي يتوقف أعلى بقليل من كوكبنا إلى مصارعة قوى الجاذبية الهائلة. ولأنه ليس للقمر غلاف جوي، فإن ذلك سيبسِّط الأمور. وهذا يعني أنه يمكن صنع الكابل من مواد متوافرة، مثل الكيفلار Kevlar، بدلاً من المواد فائقة المتانة التي لم نخترعها بعد ونحتاج إليها لصنع مصعد بين الأرض والفضاء.

يمكننا أيضاً الجمع بين الاثنين. في أبريل 2021، عرضت وسائل الإعلام الحكومية الصينية فكرة بناء ”سلم السماء“ Sky Ladder. تقوم الفكرة الصينية على بناء مصعد يرفع مركبة فضائية من سطح الأرض إلى محطة انتظار فضائية ثم التحليق بها نحو القمر وصولاً إلى مصعد آخر من شأنه أن ينزلها إلى سطح القمر.

طُرحت فكرة المصاعد الفضائية منذ أكثر من قرن من دون أن تحرز كثيراً من التقدم. ولكن إذا اقتنع عدد كافٍ من الناس- أو، على الأرجح، من الشركات– بأن لديهم فرصة لجني أموال طائلة، فقد نرى ما يشبه حمى البحث عن الذهب على سطح القمر في العقود المقبلة. قد تصير المصاعد وسيلة لخفض التكاليف وتحقيق زيادة لا حدود لها في الأرباح.


كيف قد يعمل مثل ذلك؟

وفقاً للدراسة التي أُجريت في جامعة كولومبيا University of Columbia، يمكن توصيل كابل بسطح القمر على أن ينتهي طرفه الآخر في مكان أعلى من الأرض. تتحرك حافلات تعمل بالطاقة الشمسية صعوداً ونزولاً عبر الكابل لنقل البضائع من القمر.


إطلالة سريعة

من دون كل المساحة الفارغة، ماذا سيكون عليه حجم الكون؟

يُقال إن الذرات عبارة عن فضاء فارغ إلى حد كبير- بروتونات ونيوترونات بعرض جزء من مليون من بليون من المتر وإلكترونات تدور في مدارات أكبر بـ 100,000 مرة. تُظهر النظرية الكمّيّة أن هذا النموذج مضلل، ولكن إذا تجاهلنا هذه النظرية، يقدِّر علماء الفلك أن هناك ما يقرب من 0108 ذرة في الكون المرئي، إن هي جُمعت معاً ستشكل كرة يمكن وضعها داخل النظام الشمسي.

ما عدد قطع النفايات التي تدور في الفضاء حول الأرض؟

يوجد حالياً 28,600 قطعة مفهرسة يجري تتبعها، وفقاً لوكالة الفضاء الأوروبية. ولكن هذه فقط الأجزاء الكبيرة بما يكفي (أكثر من 5 سم) والقريبة بدرجة كافية ليلتقطها الرادار. تقدر النمذجات الإحصائية أن هناك ما يصل إلى 900,000 قطعة بين 1 سم و10 سم، وما يصل إلى 128 مليون قطعة بحجم 1 ملم إلى 1 سم.

كيف نعرف عمر الكون؟ 

نستنتج عمر الكون (13.82 بليون سنة) من الرصد والتتبع إلى جانب افتراض أن القوانين الفيزيائية الأساسية حالياً كانت فاعلة أيضاً في الماضي. نحن نعلم أن المجرات التي نرصدها آخذة في الابتعاد، ومن ثمَّ فإن الكون يتوسع. إذا كان معدل التوسع ثابتاً، فسيمنحنا ذلك نقطة زمنية كان عندها حجمه صفرياً، وهو ما يمكننا تسميته البداية: الانفجار الكبير (العظيم) Big bang. لكن يبدو أن معدل التوسع آخذ في الازدياد. يخبرنا هذا التوسع أن الكون كما نعرفه لم يكن موجوداً منذ الأزل.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى