مرآة المرآة في الفضاء، من هي أكبر قوة فضائية؟

أمام الروس أسبوعين لإنقاذ مهمة فوبوس-غرانت. ماذا يعني هذا بالنسبة لبرنامج الفضاء في بداية القرن الحادي والعشرين؟ 

في نفس الموضوع: سيطرة الولايات المتحدة على الفضاء نهاية الأمسية الدراسية "تهديدات العلم والعقل" لموقع حيدان بالتعاون مع حمادة

الرائد في برنامج الفضاء الروسي، المركبة الفضائية فوبوس-جرنتالتي أقلعت هذا الأسبوع في طريقها إلى المريخ، جنحت وعلقت في مدار حول الأرض. وأمام العلماء الروس أسبوعين لمحاولة إنقاذ المركبة الفضائية ومعها مستقبل أبحاث الكواكب التي تقوم بها قوة الفضاء الروسية.

الحدث لم يتصدر عناوين الأخبار. إن حالة برنامج الفضاء الدولي لا تشكل مصدر قلق خاص للجمهور، وهو أمر مؤسف، لأنه منذ زمن سحيق كان برنامج الفضاء بمثابة مرآة دقيقة إلى حد ما لحالة الإنسانية والعلاقات بين القوى العظمى. إنه نوع من المحك، وجوهر تمثيلي، وحتى كرة بلورية للجنس البشري - من نحن؟ من يقودنا؟ و أين؟

وفي الواقع، فإن الافتقار إلى الاهتمام العام بالفضاء يُظهر أيضًا المزاج العالمي. الفضاء هو "الغرب المتوحش" للإنسانية، إنه الفضاء المجهول الذي السبب الرئيسي لاستكشافه هو الفضول: للوصول إلى مكان لم يذهب إليه أحد من قبل. وليس من قبيل المصادفة أن هذا الشعار افتتح حلقات مسلسل الخيال العلمي الأسطوري "ستار تريك". جاء الإلهام لهذه الجملة من كتيب أصدره البيت الأبيض عام 1958 لنشر فكرة غزو الفضاء.

الفضول للوصول إلى مكان لم يذهب إليه أحد بعد هو السبب العميق الذي دفع كولومبوس إلى الإبحار غربًا، وأن ماجلان أبحر حول العالم، وأن سكوت ذهب إلى القطب الجنوبي وأنقذ حياته، وأن نيل أرمسترونج أقلع في طريقه إلى اتخذ خطوة واحدة صغيرة للإنسان، وخطوة كبيرة للجنس البشري. إن الإنسانية التي لا تبدي أي اهتمام بهذا هي إنسانية في أزمة، لا تتعامل إلا مع القريب، وتفتقر إلى الرؤية والرؤية "وراء الأفق"، والأسوأ من ذلك، تفتقر إلى القيادة.

إن رحلات الفضاء هي عمل مكلف للغاية، لذا فليس من المستغرب أن الدول الغنية فقط هي القادرة على تحمل تكاليفها. لكن المال ليس كل شيء. ينبغي لأي دولة أن تقرر استثمار أموالها في برنامج فضائي - وهذا مقياس لطموحاتها، واستعدادها للاستثمار ليس فقط في الأمور المباشرة والرؤية.

ولكن لم تكن الرؤية وفضول المغامرة فقط هي التي قادت استكشاف الفضاء، بل أيضًا المكانة. أدى إطلاق أول قمر صناعي سوفييتي "سبوتنيك 1957" إلى الفضاء في عام 1، إلى كرة معدنية صغيرة تصدر صوت صفير، إلى وضع القوتين العظميين في ذلك الوقت، الاتحاد السوفييتي والولايات المتحدة، في سباق فضائي مضطرب بلغ ذروته بالهبوط على سطح القمر. القمر و"النصر الأمريكي". ثم كان كل طفل يحلم بأن يصبح رائد فضاء ويحظى بترحيب الأبطال. فجأة توسعت الجامعات في الغرب، وفي إسرائيل أيضاً، واستوعبت آلاف العلماء في كافة المجالات. وأدى التنافس بين القوى إلى طفرة هائلة في استكشاف الفضاء والبحث العلمي.

ومع انخفاض التوتر بين القوى العظمى، بدأ التراجع. توقف برنامج "أبولو"، وفقدت أمريكا قدرتها على إرسال إنسان إلى القمر، بل وكادت المعرفة بذلك أن تُنسى. تفكك الاتحاد السوفييتي وترك استكشاف الكواكب في أيدي الأمريكيين. وكانت أغلب الأنشطة المأهولة تتركز في محطة الفضاء الدولية، وهو برنامج ممل ابتلع المليارات ولم يسفر عن أي نتائج علمية تقريبا. وبعد الصراع الكبير بين الدول العظمى، اكتفى القادة بروح التعاون، ولو اقتصرت على المدار حول الأرض.

حاول جورج دبليو بوش أن يعيش برنامج الفضاء المأهول للولايات المتحدة. لكن كل ما استطاعت وكالة ناسا أن تنتجه هو برنامج "كوكبة" - من ترقية خرقاء لبرنامج أبولو والتي فشلت في إثارة اهتمام أي شخص، ولا حتى الرئيس التالي بعده، باراك أوباما، الذي ألغى البرنامج. ومع انتهاء نشاط المكوك الفضائي في منتصف عام 2011، تُركت الولايات المتحدة للمرة الأولى منذ عقود دون القدرة على إطلاق رجل إلى الفضاء. تعاني وكالة الفضاء الأمريكية اليوم من مكانة متدنية ورؤية محدودة، وبرنامجها الفضائي هو انعكاس مؤسف لحالة العلم في الولايات المتحدة. وليس من قبيل الصدفة أن مجلة العلوم الأسبوعية البريطانية "نيو ساينتست" نشرت عددا خاصا في أكتوبر الماضي بعنوان أمريكا غير العلميةفي إشارة إلى اسم المجلة المنافسة ساينتفيك أمريكان، التي تدعي أن الولايات المتحدة تتخلى عن العلم والعقل.

الدولة الوحيدة القادرة على إرسال رجل إلى الفضاء بانتظام اليوم هي روسيا. وروسيا هي المسؤولة الوحيدة عن نقل رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية وإعادتهم سالمين إلى وطنهم. ولكن بينما ازدهر البرنامج الروسي المأهول، كان برنامج استكشاف الكواكب في حالة تجميد عميق.

فوبوس، قمر المريخ الصغير والغريب، كان بمثابة "الكأس المقدسة" لبرنامج الفضاء الروسي لعقود من الزمن، لكنه كان أيضًا أكبر كابوس له. فُقد الاتصال بالمركبتين الفضائيتين فوبوس 1 وفوبوس 2، اللتين أُطلقتا في عام 1988، قبل الوصول إلى وجهتهما، الأولى بعد حوالي شهرين من الإطلاق والثانية قبل وقت قصير من الموعد الذي طال انتظاره مع فوبوس. وتخلت روسيا عن محاولاتها للوصول إلى المريخ بعد تحطم المركبة الفضائية مارس 96 مباشرة بعد إطلاقها هذا العام.

كان من المفترض أن يعيد صاروخ Phobos-Grunt (حرفيًا: أرض فوبوس) الذي تم إطلاقه أمس، وكالة الفضاء الروسية إلى السفر بين الكواكب. وكانت تتمتع بكل عناصر الرؤية والخيال لمهمة تستحق اسمها. Phobos-Grunt هي المهمة الفضائية الأكثر طموحًا على الإطلاق: كان من المفترض أن تطير المركبة الفضائية إلى المريخ وتدخل مدارًا حول الكوكب، ثم كان من المفترض أن تلتقي بالقمر فوبوس، ويهبط عليه مسبار صغير لجمع عينة من التربة من السطح القمر وإعادة العينة إلى الأرض عام 2014 - وهو الأقرب لإعادة عينة من المريخ نفسه. كما مثلتها المهمة أمام قوى فضائية أخرى: فقد حملت المركبة الفضائية الرئيسية معها مركبة فضائية صينية صغيرة كان من المفترض أن تبقى في مدار حول المريخ. وحملت المركبة الفضائية التي هبطت على فوبوس، عينة من الكائنات الحية الدقيقة، وهي ثمرة مبادرة قامت بها "جمعية الكواكب"، وهي منظمة أمريكية غير ربحية تشجع استكشاف الفضاء، بما في ذلك البكتيريا "الإسرائيلية" من النقب والبحر الميت وإعادتهم إلى الأرض لاختبار فكرة أن الحياة يمكن أن تهاجر بين الكواكب.

ولكن بصرف النظر عن الإنجاز العلمي التكنولوجي الكبير الذي سينتج عن نجاح المهمة، فقد عملت أيضًا على "تمرير عصا القيادة" من الجيل القديم من المهندسين السوفييت المخضرمين إلى جيل جديد من المهندسين الروس الشباب - ورأت وكالة الفضاء الروسية ذلك على أنه الفرصة الأخيرة للعودة إلى اللعبة. وقد يؤدي فشل هذا الأسبوع إلى إنهاء الحلم الروسي بالعودة إلى الفضاء بين الكواكب.

لذلك، سننظر إلى نفس المرآة الكبيرة المعلقة في الفضاء: القوة الفضائية الأكبر، الولايات المتحدة الأمريكية، غارقة في أزمة تقنية ورؤية. وكانت منافستها الكلاسيكية، روسيا، عالقة في المسار حرفياً. إن أوروبا، التي لديها أيضاً طموحات رائعة في مجال الفضاء، وحتى بعض الإنجازات، تجد صعوبة متكررة في جمع الميزانية اللازمة من جميع أعضائها - والوضع الاقتصادي الحالي للسوق الأوروبية ليس واعداً.

من بقي؟ بتوقيت مثالي، اتصلت المركبة الفضائية "تشاينا 8" (شنتشو 8) هذا الأسبوع بـ"القصر السماوي 1" (محطة الفضاء غير المأهولة تيانغونغ 1) في طريقها لبناء محطة فضائية صينية مأهولة. ولا تخفي الصين، التي أرسلت بالفعل رجلاً إلى الفضاء في عام 2003 وأصبحت الدولة الثالثة في التاريخ التي تفعل ذلك، نواياها في إرسال البشر إلى القمر والمريخ في وقت لاحق من هذا القرن.

إذا كان برنامج الفضاء هو بالفعل الأرض البلورية البشرية، أقترح أن نتعلم جميعًا كيف نقول "لقد هبط النسر" باللغة الصينية؟

هل الصخور من الفضاء زرعت الحياة على الأرض؟ ولاختبار هذه الفكرة، ستقوم مركبة فضائية روسية أقلعت في 8 نوفمبر/تشرين الثاني باختبار ما إذا كانت الكائنات الحية الدقيقة يمكنها البقاء على قيد الحياة في رحلة ذهابًا وإيابًا إلى المريخ. بعض البكتيريا تأتي من النقب والبحر الميت في إسرائيل

سيتم نشر المقال كاملا في عدد ديسمبر 2011-يناير 2012 من مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل.

بواسطة ديفيد وورمفليش

هل يمكن أن يكون أصل الحياة على الأرض هو المريخ؟ وعلى مدار العشرين عامًا الماضية، غادر السؤال صفحات أدب الخيال العلمي، وأصبح سؤالًا مقبولاً في العلوم التجريبية. اكتشف علماء الكواكب أن الصخور القادمة من المريخ تصل إلى الأرض؛ في الواقع، تشير تقديراتنا إلى أن حوالي طن من المواد القادمة من المريخ تصل إلى كوكبنا كل عام. وربما جاءت الكائنات الحية الدقيقة أيضًا في الرحلة. وكانت الاصطدامات التي أرسلت هذه الصخور إلى مدار حول الأرض عنيفة وأحداثًا ذات ضغط عالٍ، لكن التجارب أظهرت أن بعض الأنواع قد نجت. أثناء مرورها عبر الغلاف الجوي للأرض، يتم تسخين النيازك القادمة من المريخ إلى عمق بضعة ملليمترات فقط من سطحها، لذلك فإن أي كائنات دقيقة موجودة في عمق الأرض لن تحترق [انظر "هل جاءت الحياة من عالم آخر؟" بقلم ديفيد وورمفليش وبنجامين فايس، مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل، فبراير-مارس 20[.

بين الإقلاع والهبوط، كان على هذه الكائنات البقاء على قيد الحياة عبر قطع المسافة بين الكواكب في سفنها الفضائية الصخرية. تُظهر تحليلات المسار أن معظم النيازك القادمة من المريخ تستغرق آلاف أو ملايين السنين للوصول إلى هنا، لكن عددًا صغيرًا منها (حوالي واحد من كل عشرة ملايين) يصل إلى هنا في غضون عام أو نحو ذلك. فهل يوجد مخلوق صغير يستطيع التمسك بالحياة لهذه الفترة من الزمن؟ الرحلة نحو الإجابة على هذا السؤال على وشك أن تبدأ.

في 8 نوفمبر، أطلقت وكالة الفضاء الفيدرالية الروسية المركبة الفضائية فوبوس جرانت إلى أحد أقمار المريخ - فوبوس. تحمل المركبة الفضائية كبسولة بحجم كرة السلة ستقوم بجمع الغبار من سطح فوبوس وإعادته إلى الأرض في عام 2014. يوجد داخل الكبسولة حاوية أصغر طورتها جمعية الكواكب، محملة بكائنات حية من الأرض، والتي أطلق عليها اسم LIFE (كلمة "حياة" باللغة الإنجليزية ولكنها أيضًا اختصار لـ Living Interplanetary Flight Experiment أو "تجربة الطيران بين الكواكب" الكواكب"). وفي وسط الخزان توجد عينة من التربة تحتوي على مجموعة مختلطة من الكائنات الحية الدقيقة من النقب. يحيط به 30 أنبوبًا صغيرًا تحتوي على 10 أنواع، تمثل الممالك الثلاث الفائقة لعلم الأحياء على الأرض: البكتيريا، والأثريات (البكتيريا البدائية)، وحقيقيات النوى. طارت خمسة من هذه الأنواع في المهمة النهائية لمكوك الفضاء إنديفور في مايو 2011، كبروفة.

اختار فريقنا الكائنات الحية التي قد تكون المعادلات الأرضية للكائنات الحية المفترضة التي قد تعيش على المريخ، أو بدلاً من ذلك لأنها ستسمح لنا برؤية مدى قوة الكائنات الحية الدقيقة الأكثر قوة على الأرض.

بكتيريا

واحدة من المخلوقات هي البكتيريا دينوكوكوس راديودورانسالذي اشتهر بقدرته على البقاء على قيد الحياة حتى بعد تعرض حمضه النووي لجرعات هائلة من الإشعاع. لقد قمت بدراسة عينات من د الذين ذهبوا في إنديفور، وأنا متأكد من أن أقاربهم سينجو من الرحلة إلى فوبوس والعودة. إن مقارنة مناعة الأفراد ذوي الاختلافات الجينية قد تزودنا برؤى جديدة حول مسألة مدى قدرة هذه الكائنات على تحمل ظروف الإشعاع والجفاف والبرد الشديد.

ה- د تتحمل الإشعاع ولا تغير شكل خلاياها، بينما تتفاعل البكتيريا الأخرى بالانسحاب إلى حالة من الأبواغ الصلبة تسمى الأبواغ الداخلية (الأبواغ الداخلية)، وتشمل تجربتنا نوعين من هذه البكتيريا. العصوية الرقيقة، وهي بكتيريا من النوع "التبديل"، تشارك في تجارب الفضاء لسنوات عديدة. أحد زملائي في مشروع Phobus LIFE، جيردا هوميك من مركز علوم الفضاء الجوي في ألمانيا، يرسل B. الرقيقة تدور حول الأرض منذ الستينيات، وقد أظهرت أبحاثها أن أبواغها يمكن أن تبقى على قيد الحياة لمدة تصل إلى ست سنوات في الفضاء، مغطاة فقط بطبقة رقيقة من الغبار تحمي من أشعة الشمس فوق البنفسجية. ولكن في الفضاء بين الكواكب يضاف خطر آخر، وهو الإشعاع الصادر من الجسيمات المشحونة التي تخترق أعمق.

التبديل الثاني لدينا، ب. سيفينسيستم اكتشافه لأول مرة قبل 10 سنوات في مصنع تجميع المركبات الفضائية في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا. وكان الفنيون العاملون هناك يقومون بتطهير المركبة الفضائية "أوديسي إلى المريخ" لمنعها من تلويث الكوكب الأحمر بالكائنات الأرضية. قد يؤدي مثل هذا التلوث إلى إرباك البعثات المستقبلية للبحث عن الحياة، أو ما هو أسوأ من ذلك: القضاء على الكائنات الحية الأصلية في المريخ. لكن عينات الاختبار المأخوذة من المركبة الفضائية كشفت عن نوع تمكن من النجاة من عملية التبخير. (نظرًا لمخاوف مماثلة تتعلق بالتلوث، تتوافق الحاوية التي بنيناها أيضًا مع إرشادات حماية الكواكب التي وضعتها لجنة استكشاف الفضاء التابعة لمجلس العلوم الدولي).

com.archaeons

تشبه الكائنات القديمة البكتيريا، لكن الكيمياء الحيوية الخاصة بها تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة في حقيقيات النوى، ومن الناحية العملية فهي تعتبر مملكة فائقة في حد ذاتها. الأرشون ميثانوثيرموباكتر وولفي تم اختياره للتجربة، ليس بسبب متانته بل لأنه ينتج غاز الميثان. ويحتوي الغلاف الجوي المحمر على آثار من هذا الغاز، وقد اقترح بعض العلماء أنه يأتي من كائنات دقيقة مشابهةم. وولفي.

ولسبب مماثل، قمنا أيضًا بإدراج الأثريات في التجربة هالواركولا مارسمورتوي. أصل هذا الكائن هو البحر الميت وهو بالفعل محب للملح كما ينبغي أن تكون جميع الكائنات المائية. ويجب أن تكون المياه الموجودة على سطح الكوكب الأحمر مالحة حتى لا تتجمد. وفي الواقع، تم العثور على دليل على أحد النيازك القادمة من المريخ، والمعروف باسم نيزك النخلة، على أنه كان مغمورًا في الملح البدائي.

كائن آخر اسمه بيروكوكوس فوريوسوسوالتي تزدهر على الأرض في الرواسب البحرية التي يتم تسخينها بفعل النشاط البركاني، ليست مثالاً لشكل حياة محتمل على المريخ، ولكننا أدرجناها في التجربة كعنصر تحكم. إذا ماتت كائناتنا الحية، فسيتعين علينا أن نحدد ما إذا كانت الظروف القاسية في الفضاء هي التي قتلتها أم الحرارة الناتجة عن عودتها إلى الغلاف الجوي. ام P. غاضب ستكون مقاومة درجات الحرارة المرتفعة هي الناجي الوحيد، ويمكننا إلقاء اللوم على الحرارة.

حقيقيات النواة

حقيقيات النوى هي كائنات حية تحتوي خلاياها على نواة، مثل الخلايا الموجودة في جسم الإنسان. نحن نشك في قدرتها على البقاء على قيد الحياة خلال الرحلة من المريخ، لكننا اعتقدنا أنه يجب علينا التحقق من مدى متانتها في الفضاء على أي حال. أحد الأنواع التي قمنا بإدراجها هي خميرة الخبز، خميرة الخبازوهو أمر شائع جدًا في الأبحاث البيولوجية.

حتى الحيوانات والنباتات الصغيرة سوف تطير. بطيئات المشية، والمعروفة باسم دمى الماء، هي مخلوقات لا فقارية يبلغ طولها حوالي 1.5 ملم، ولها أقدام صغيرة بمخالب. إنها شديدة المقاومة للإشعاع ودرجات الحرارة القصوى وحتى فراغ الفضاء. النباتات الممثلة هي بذور السيدوم الأبيض (نبات الأرابيدوبسيس thaliana). مشابه ل-B. الرقيقةوهو أيضًا مستكشف فضاء مخضرم، وقد سافر بالفعل مرتين في كبسولات أبولو.

عندما تعود كبسولة Phobos-Grunt إلى الأرض في عام 2014، سيقوم فريق الاسترداد بإزالة الوحدة البيولوجية منها وإرسالها إلى المختبر البيولوجي ATCC في فيرجينيا. وباستخدام أجهزة مصممة خصيصًا لهذا الغرض، سيقوم المهندسون بفتح الوحدة البيولوجية وتوزيع العينات على الباحثين المشاركين في المشروع. وبعد ذلك، أخيرًا، سنعرف ما إذا كانت الحياة قادرة على القفز من كوكب إلى آخر.

ديفيد وورمفلاش، دكتوراه في الطب، هو عالم الأحياء الفلكية في جامعة بورتلاند في ولاية أوريغون (PSU). وبحكم منصبه كمدير الفريق العلمي لمشروع Phobos LIFE التابع لجمعية الكواكب، فهو يدرس البكتيريا والعتائق التي طارت في مشروع Shuttle LIFE، على متن المكوك الفضائي Endeavour في مايو 2011.

تاريخ مشروع فوبوس جرانت:

www.russianspaceweb.com/phobos_grunt.html

صفحة الويب الخاصة بمشروع Phobus LIFE:

www.planetary.org/programs/projects/life/design.html

فيسبوك