حسام مشعل
20-03-2016, 10:55 PM
نشرت وكالة ناسا على موقعها الناطق بالعربية خبرًا مفاده أنه يمكن للبشر اختصار زمن الرحلة بين الأرض والمريخ من ما يقرب الخمسة أشهر إلى ثلاثة أيام فقط.
فحسب ناسا يعمل عالم وكالة ناسا فيليب لوبين Philip Lubin حاليًا على تطوير نظام ليزريّ لدفع المركبات الفضائية عن طريق أشرعةٍ عملاقة باتجاه الكوكب الأحمر، مما قد يُساهم في الوصول إلى المريخ خلال ثلاثة أيام فقط.
وتقول ناسا "لا يوجد سبب قد يمنعنا من القيام بذلك"، فحسب الوكالة بينما يمكننا دفع الجسيمات في المختبر إلى ما يقارب سرعة الضوع، فإنه يصعب علينا الوصول إلى ٣٪ من تلك السرعة عند محاولة زيادة سرعة المركبات الفضائية. وبذلك قد يستغرق وصول البشر إلى المريخ قرابة خمسة أشهر بالاستعانة بالتقنيات الحديثة.
وتضيف "مثلما حدث مع المركبة الفضائية المرفقة بأشرعةٍ شمسية، التي روَّج لها الشخصية العلمية المشهورة بيل ناي Bill Nye، فإن نظام الدفع الفوتوني هذا يعتمد في الأساس على ما يُعرف بـ "زخم الفوتونات" -أو جسيمات الضوء- لدفع المركبة إلى الأمام. ولكن على خلاف الفوتونات المستمدَّة من أشعة الشمس، يعتمد نظام لوبين على الدفع بليزر عملاق مصدره الأرض.
لكن المشكلة تكمن في أن هذه العملية تتطلّب العديد من المعدات المعقدة وباهظة الثمن مثل حلقة مغناطيسية فائقة التوصيل كتلك المستخدمة في مصادم الهادرونات الكبير. هذا بالإضافة إلى أنه لم يكن من السهل حتى الآن تكبيرها بالحجم المناسب والملائم للسفر في الفضاء. ولم يتم إيجاد الوسائل السهلة والفعالة لتحقيقها بسهولة كما يحدث في المختبر.
ومن جهة أخرى، وبشكل نظري يعمل نظام الدفع الفوتوني بغضّ النظر عن الحجم مما يجعله مرشحًا أكثر قابليةً للاستمرار. لكن يبقى السؤال: كيف تعمل الفوتونات على دفع أجسامٍ عملاقة كالمركبات الفضائية؟
تمتلك جسيمات الضوء طاقة وزخمًا خاصًا بها رغم انعدام كتلتها، ويتحول هذا الزخم (كمية الحركة) إلى قوة دفع حين تنعكس هذه الجسيمات الضوئية على الجسم. وبذلك فإنه من الممكن زيادة سرعة المركبة تدريجيًا عن طريق الأشرعة الكبيرة التي تعكس جسيمات الضوء.
وبالرغم من أن لوبين وفريقه لم يقوموا حتى الآن بتجربة هذا النظام، فإن الحسابات تدلُّ على أنه يمكن إيصال مركبة بالدّفع الفوتوني إلى المريخ خلال ثلاثة أيام فقط.
وللأسف فإن الأبحاث التي يجريها لوبين وفريقه لا تخطط لإرسال البشر إلى أقاصي الفضاء وإنما يضع الفريق في حسبانه أن الروبوتات هي التي ستكون على ظهر هذه المركبات في رحلاتها الاستثنائية والخارقة.
فحسب ناسا يعمل عالم وكالة ناسا فيليب لوبين Philip Lubin حاليًا على تطوير نظام ليزريّ لدفع المركبات الفضائية عن طريق أشرعةٍ عملاقة باتجاه الكوكب الأحمر، مما قد يُساهم في الوصول إلى المريخ خلال ثلاثة أيام فقط.
وتقول ناسا "لا يوجد سبب قد يمنعنا من القيام بذلك"، فحسب الوكالة بينما يمكننا دفع الجسيمات في المختبر إلى ما يقارب سرعة الضوع، فإنه يصعب علينا الوصول إلى ٣٪ من تلك السرعة عند محاولة زيادة سرعة المركبات الفضائية. وبذلك قد يستغرق وصول البشر إلى المريخ قرابة خمسة أشهر بالاستعانة بالتقنيات الحديثة.
وتضيف "مثلما حدث مع المركبة الفضائية المرفقة بأشرعةٍ شمسية، التي روَّج لها الشخصية العلمية المشهورة بيل ناي Bill Nye، فإن نظام الدفع الفوتوني هذا يعتمد في الأساس على ما يُعرف بـ "زخم الفوتونات" -أو جسيمات الضوء- لدفع المركبة إلى الأمام. ولكن على خلاف الفوتونات المستمدَّة من أشعة الشمس، يعتمد نظام لوبين على الدفع بليزر عملاق مصدره الأرض.
لكن المشكلة تكمن في أن هذه العملية تتطلّب العديد من المعدات المعقدة وباهظة الثمن مثل حلقة مغناطيسية فائقة التوصيل كتلك المستخدمة في مصادم الهادرونات الكبير. هذا بالإضافة إلى أنه لم يكن من السهل حتى الآن تكبيرها بالحجم المناسب والملائم للسفر في الفضاء. ولم يتم إيجاد الوسائل السهلة والفعالة لتحقيقها بسهولة كما يحدث في المختبر.
ومن جهة أخرى، وبشكل نظري يعمل نظام الدفع الفوتوني بغضّ النظر عن الحجم مما يجعله مرشحًا أكثر قابليةً للاستمرار. لكن يبقى السؤال: كيف تعمل الفوتونات على دفع أجسامٍ عملاقة كالمركبات الفضائية؟
تمتلك جسيمات الضوء طاقة وزخمًا خاصًا بها رغم انعدام كتلتها، ويتحول هذا الزخم (كمية الحركة) إلى قوة دفع حين تنعكس هذه الجسيمات الضوئية على الجسم. وبذلك فإنه من الممكن زيادة سرعة المركبة تدريجيًا عن طريق الأشرعة الكبيرة التي تعكس جسيمات الضوء.
وبالرغم من أن لوبين وفريقه لم يقوموا حتى الآن بتجربة هذا النظام، فإن الحسابات تدلُّ على أنه يمكن إيصال مركبة بالدّفع الفوتوني إلى المريخ خلال ثلاثة أيام فقط.
وللأسف فإن الأبحاث التي يجريها لوبين وفريقه لا تخطط لإرسال البشر إلى أقاصي الفضاء وإنما يضع الفريق في حسبانه أن الروبوتات هي التي ستكون على ظهر هذه المركبات في رحلاتها الاستثنائية والخارقة.