إن انعدام الجاذبية مجرد أسطورة. وحتى في المدار، تقوم المركبات الفضائية بتربية طحالب صغيرة تسمى "الجاذبية الدقيقة" والتي يراقبها العلماء باستخدام جهاز يسمى SAMS.
من يقول أنه لا توجد أصوات في الفضاء، فمن المحتمل أنه لم يكن هناك من قبل.
وفي فراغ الفضاء المفتوح، بالطبع، "لا يمكن لأحد أن يسمع صراخك"، كما جاء في الفيلم الشهير "الراكب الثامن". ولكن على متن المكوك الفضائي ومحطة الفضاء الدولية، تمتلئ الحياة بالنشاط والصوت.
يأتي معظمهم من السباكة والأجهزة والأسلاك والمعدات الميكانيكية التي تملأ كل زاوية. وجزء آخر يأتي من الناس أنفسهم وحديثهم وعملهم ونشاطهم. كل هذه الأصوات تعطي نوعًا من الشخصية لسفينة الفضاء. بالنسبة لرواد الفضاء، فإن هذه الضوضاء الخلفية أفضل بكثير من الصمت التام. لكن بالنسبة للعلماء الذين يجرون تجارب على المركبة الفضائية، فإن الأصوات يمكن أن تكون علامة مشؤومة. في كثير من الأحيان، هذه الأصوات هي علامة على الجنس - التسارع.
وعادة ما يتم إجراء التجارب في الفضاء لتجنب التسارع والتعدي. على الأرض، تخضع جميع الأجسام لضغط الجاذبية، وهو المسؤول عن تأثيرات مثل تيارات الهواء أو الحرارة التي يمكن أن تعطل التجارب في الكيمياء أو الفيزياء، وهي التأثيرات التي يود العلماء أن يتركوها وراءهم، على الأرض. بعد كل المشاكل التي ينطوي عليها الهروب إلى الفضاء من الاضطرابات على الأرض، اتضح أنه حتى في الفضاء توجد مثل هذه الاهتزازات الصغيرة، بعضها ينبع ببساطة من الضوضاء.
هل هذه مشكلة حقيقية؟
يجيب جون تشارلز، كبير العلماء في رحلة المكوك رقم 107: "في العادة لا". معظم الهزات تكون صغيرة جدًا، حيث تزن أقل من جزء من المليون من جاذبية الأرض. لكن في بعض الأحيان، يضيف تشارلز، حتى الاضطرابات الصغيرة يمكن أن تعطل التجارب العلمية الدقيقة. على سبيل المثال: "التجارب المتعلقة بالحرائق لا تحب حقًا تشغيل محركات المكوك." يشرح تشارلز: النيران في الفضاء تتصرف بشكل غريب. وبدلاً من تشكيل لهب الشمعة على شكل دمعة على الأرض، فإنها تشكل كرات صغيرة تطفو وتحترق بدون وقود تقريبًا. يفترض العلماء أن داخل كرات اللهب هذه يكمن المفتاح لإنشاء محركات أكثر كفاءة. المشكلة هي أن هذه الكرات حساسة للغاية. قفزة صغيرة تكفي لتفريقهم.
المهمة التي يقودها تشارلز هي في الواقع رحلة مدتها 16 يومًا للمكوك كولومبيا (يوجد على متنه أيضًا إيلان رامون الخاص بنا)، على متن أكثر من ثمانين تجربة علمية، ثلاثة منها تتعلق باللهب والنار.
إحداها، الكرة اللينة، تهدف إلى إشعال العديد من كرات اللهب في غرفة خاصة، حتى يتمكن العلماء من تجربتها وقياس خصائصها. وسيتم إيقاف تشغيل محركات مكوك الفضاء أثناء التجربة لتجنب اصطدام كرات اللهب بجدران المقصورة بسبب الاهتزازات. ولكن ماذا لو انطفأت إحدى كرات اللهب على أي حال؟ هل هذا يعني أننا تعلمنا شيئًا جديدًا عن الكرات النارية أم أنه ببساطة نتيجة تداخل أحد الأصوات الموجودة على متن الطائرة؟
"ولهذا السبب لدينا SAMS - جهاز قياس التسارع في الفضاء." يواصل تشارلز. Sams هو جهاز استشعار حساس يقيس الاهتزازات والحركات الصغيرة، ويلتقطها كلها، بما في ذلك تلك الناجمة عن السعال البشري أو سقوط الفتات.
تم تطوير Sams للقيام بمهام بحثية في الفضاء من قبل مجموعة من المهندسين والعلماء في مركز جلين للأبحاث.
"عندما بدأت وكالة ناسا بإجراء تجارب الجاذبية الصغرى على المكوك، أدركنا أنه سيتعين علينا قياس الاهتزازات الخلفية." يقول توماس سيسبورا من شركة Zin Technologies، الذي يعمل بموجب عقد مع وكالة ناسا. "وإلا فكيف ستتمكن من معرفة ما إذا كان الخلل في نتائج الاختبار حقيقيًا أم نتيجة للتداخل؟"
تم بالفعل نقل أجهزة استشعار SAMS في 22 مهمة مكوكية إلى محطة مير الفضائية، ويوجد أحدها بشكل دائم في محطة الفضاء الدولية. ويضيف تشارلز: "إنه ببساطة ضروري لاستكشاف الفضاء".
في مهمة مكوك الفضاء كولومبيا الحالية، يقع نظام SAMS بجوار تجربة الكرة اللينة، داخل وحدة محور الفضاء، في منتصف عنبر شحن المكوك. يتم نقل المعلومات من SAMS مباشرة إلى الأرض، حيث يمكن للباحثين مراقبة تأثيرات الجاذبية على البيئة في الوقت الفعلي تقريبًا، واتخاذ القرارات وفقًا لذلك. على سبيل المثال، إذا كان المكوك لا يزال يهتز بعد تشغيل المحركات، فسيعرف الباحثون ضرورة تأجيل التجارب التي تتضمن إشعال النيران.
وبهذه الطريقة يمكن لرواد الفضاء مواصلة ركوب الدراجات بصوت عالٍ والسعال وحتى الصراخ إذا شعروا بذلك. لن يمنع نظام سامز الضوضاء، لكنه يسمح للباحثين بتتبعها. وهذا يبدو وكأنه علم جيد.
وشكرا لتوم فاغنر لمساعدته في ترجمة الأخبار
بالنسبة للعقيد إيلان رامون، هذه هي أول رحلة فضائية. بالنسبة لعشرات العناكب والنمل ودود القز ويرقات الخنفساء وأجنة الأسماك والنحل وأكثر من عشرة فئران مختبرية - هذه هي الرحلة الأخيرة في الحياة. جاءت القوارض العشرة التي تم "تدريبها" على البقاء في الفضاء من كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز في بالتيمور.
وعندما تعود "كولومبيا" إلى الأرض، يوم السبت (1.2)، سيتم إرسال رواد الفضاء لإجراء فحوصات طبية صارمة. سيتم "القتل الرحيم" للفئران وإرسالها للبحث.
تقضي الفئران الموجودة على المكوك أيامها في الفضاء في قفص خاص به طعام وماء وتهوية كافية. وفوقها كاميرا. يتم تقديمها في "جاذبية معدومة تقريبًا" - وهي الظروف الفضائية التي تؤثر على نظام الأوعية الدموية والقلب. ويتأثر رواد الفضاء أيضًا بهذا. وجاءت التقارير حول هذا الأمر من المشاركين في الرحلات الفضائية السابقة. ولم يتقدم فريق "كولومبيا" - حتى كتابة هذه السطور - بأي شكوى.
أبلغ رواد الفضاء عن شعورهم بالضعف وفقدان التنسيق مؤقتًا. وعند عودتهم إلى الأرض، أصيب البعض بالإغماء. يؤثر غياب الجاذبية أيضًا على الدماغ.
وعندما تظهر الأعراض أثناء الرحلة، قد يواجه رواد الفضاء صعوبة في التحكم في المكوك. ويعتقد الخبراء أن الأمر خطير في حالات الطوارئ.
ناسا تبحث عن حل لهذا. ولهذا السبب تم إطلاق الفئران إلى الفضاء، في مشروع بحثي ممول بمليون دولار من تمويل وكالة الفضاء. وسيحاول فريق الباحثين بقيادة الدكتور دان بيركوفيتش (1 عاما) معرفة سبب حدوث ذلك وما هي العلاجات التي يجب تقديمها في المستقبل لتحرير الرحلات الفضائية من هذه المشاكل.
ومن المفترض أن يؤدي البحث إلى تطوير علاج أكثر فعالية لأولئك الذين يعانون من صعوبات في موازنة ضغط الدم لديهم.
عندما تعود الفئران إلى الأرض سيتم قتلها عن طريق الحقن. وبعد ذلك سيتم تشريحهم وإرسال أعضائهم إلى فرق البحث لإجراء سلسلة من التجارب. سيعمل الطاقم على مدار الساعة لإكمال المهمة خلال 24 ساعة من تلقي تعليقات المكوك. بحيث لا يتوفر لأعضاء الفئران الوقت الكافي "لضبط نفسها" مع ظروف الجاذبية الأرضية (الجاذبية).
ومن بين المشاكل التي سيتم بحثها: لماذا توجد صعوبات في تدفق الدم إلى الدماغ في حالة الجاذبية الصفرية تقريبًا (في الفضاء)؟ ما هي الآلية التي تحافظ على التدفق الطبيعي للدماغ ثم يتم إسكاته فجأة؟ ما هي التغيرات في التوصيل الكهربائي التي تحدث في القلب (الفضاء)؟ لماذا يتباطأ معدل ضربات القلب وتضعف العضلات؟
وتبين أن تدريبات اللياقة البدنية، التي تهدف إلى تقوية الجهاز الوعائي للقلب - والتي يؤديها رواد الفضاء أيضًا أثناء الطيران - لم تساعد في الماضي على حل المشكلة. وساهمت ممارسة التمارين الرياضية في "الجيم" الصغير الموجود على متن العبارة في منع هروب الكالسيوم من العظام. ظاهرة تم اكتشافها بعد الرحلات الجوية الأولى إلى الفضاء.
وحتى الآن، كان الحل هو ارتداء بدلات الضغط والطيران عند الهبوط، للحفاظ على تدفق الدم الطبيعي إلى الدماغ. وفي ست رحلات فضائية سابقة، حاول رواد الفضاء استخدام عقار ميدودرين، الذي يعطى لمرضى السكر، من أجل رفع ضغط الدم بسرعة.
الجرذان، مثل الفئران، تصلح لأن تكون نموذجا للدراسات المتعلقة بالإنسان، لأنه تبين أن شيفرتها الجينية تشبه إلى حد كبير شيفرة الإنسان. وفي بداية شهر ديسمبر/كانون الأول، تم الانتهاء من رسم الخريطة الكاملة لجينوم الفأر - وهو مشروع عالمي عابر للحدود. قارن جينوم الفأر بالجينوم البشري. ونتيجة لذلك، تمكن العلماء لأول مرة من إجراء مقارنات بين الإنسان والثدييات الأخرى.
وأتاحت المقارنة التعرف على 1200 جين بشري جديد لم تكن معروفة. إنها المفتاح لفهم الأصول التطورية للبشر.
وأشار الباحثون إلى أن المقارنة كشفت أنه فيما يتعلق "بخطة الجسم"، وعلم وظائف الأعضاء، والاستجابات للمرض، هناك تشابه مذهل بين الإنسان والفأر/جرذ المختبر. على سبيل المثال: الجينات المرتبطة بالأمراض التي تصيب الإنسان لها "أقارب متوازيون" في الفأر. وستمكن هذه الاكتشافات من إطلاق تطوير الأدوية الحديثة.
