مكشاف ألماني لقياس الإشعاعات على المريخ

عندما حط مسبار الفضاء كيوريوسيتي على سطح المريخ في 6 أغسطس/ آب 2012، عمت الفرحة خبراء وكالة الفضاء الأمريكية – ناسا، الذين كانوا يراقبون العملية من غرفة التحكم في باسادينا بولاية كاليفورنيا. وقد تميزت عملية الهبوط بالإثارة، فعلى ارتفاع نحو 20 مترا من سطح المريخ اشتغلت محركات صاروخية مثبتة على منصة تعمل بشكل عكسي وعندئذ نزل المسبار بهدوء معلقا في مظلة بواسطة كابلات على سطح المريخ.

بعدها انفصلت المنصة عن المسبار وطردت بعيدا عن موقع الهبوط حتى لا يتسبب ارتطامها بالسطح ببعثرة رمال أو حجارة على المسبار. وتتمثل مهمة كيوريوسيتي في دراسة جيولوجيا وكيمياء المريخ، والبحث عن وجود الكربون وغاز الميثان وبعض المركبات العضوية الأخرى لهذا الكوكب القريب من الأرض.

فرحة هبوط كيوريوسيتي بنجاح على سطح المريخ امتدت أيضا إلى ألمانيا، فقد تابع فيزيائيون من جامعة كييل عملية الهبوط بأعصاب مشدودة لأنهم هم من قاموا ببناء أحد المجسات الموجودة على المسبار. إنه كشاف للإشعاعات من نوع عداد غايغر. وعن ذلك يقول يان كولير، وهو باحث فزيائي في جامعة كيل: "توجد على المريخ أنواع مختلفة من الإشعاعات، و المكشاف الذي صممناه سيقوم بقياس أكبر عدد من هذه الأشعة لتحديد مدى خطورتها على الإنسان أو على الحياة بشكل عام".

"

صغير وخفيف كعلبة كولا

في مختبره في جامعة كيل يفتح كولير إحدى الحقائب ويخرج منها أسطوانة معدنية لا يتجاوز حجمها حجم علبة كوكا كولا وهي نسخة من مِكشاف الأشعة الذي ركب في مسبار كيوريوسيتي. وقد تعمد الباحثون أن يكون حجم هذا المكشاف صغيرا ووزنه خفيفا، لأن كل غرام إضافي يضيف مصاريف أكثر لمهمة كيوريوسيتي والتي كلفت مليارين ونصف المليار دولار. بالإضافة إلى تحدٍ آخر وهو ندرة الكهرباء في مسبار كيوريوسيتي، الأمر الذي حتم على الباحثين تطوير مكشاف مقتصد في استهلاك الكهرباء.

وتكمن المهمة الأساسية لهذا المكشاف في قياس كل أنواع الأشعة الموجودة في الفضاء وهي جسيمات النواة التي تنتشر في الفضاء والتي تقارب سرعتها سرعة الضوء، وكذلك الأشعة السينية. علاوة على ذلك يقيس هذا المكشاف أيضا التوهجات الشمسية، وهي انفجارات كبيرة تحدث في الغلاف الجوي للشمس وتصدر طاقة هائلة. وسيتم تخزين البيانات التي يقيسها المكشاف بشكل مؤقت في مسبار كيوريوسيتي قبل إرسالها عبر الأقمار الصناعية إلى الأرض.

وقد قام كولير وفريق عمله بتشغيل المكشاف طيلة رحلة المسبار للمريخ، والتي استغرقت تسعة أشهر "للتعرف على كمية الإشعاع التي يتعرض لها رائد الفضاء خلال رحلته للمريخ".

الحياة تحت جبل بالمريخ؟

تسعى وكالة الفضاء الأمريكية ناسا إلى إرسال أول شخص للكوكب الأحمر في عام 2030. وحسب قياسات قام بها الباحثون في جامعة كيل فإن جرعة الإشعاعات اليومية في المريخ تقدر بـ 1,8 ميللي سيفرت. وهي كمية تعادل الإشعاعات الطبيعية التي يتعرض لها المواطن الألماني سنويا. وحتى بالنسبة لرواد الفضاء الذين سيسافرون للمريخ ستكون نسبة الإشعاعات التي سيتعرضون لها أكثر بكثير مما هو مسموح به لحد الآن. وفي رحلة الذهاب فقط سيتعرضون لجرعات إشعاعية تساوي كل الإشعاعات التي من المفترض أن يتعرضوا لها طيلة مسيرتهم المهنية.

لذلك يتوجب حسب الباحثين توفير حماية أكثر لمركبة الفضاء التي تحمل على متنها أشخاصا، وذلك بواسطة إحاطتها بجدران سميكة تقوم بحجب الأشعة، بالإضافة إلى اختيار طريق أقصر في الرحلة وخفضها إلى أربعة أشهر بدل تسعة، غير أن ذلك يتطلب تكاليف إضافية بسبب الزيادة في استهلاك الوقود.

وحسب كولير فإن التواجد على سطح المريخ بدوره سيكون محفوفا بالمخاطر بسبب نسبة الإشعاع المرتفعة والتي تفوق الإشعاعات الموجودة على الأرض. والسبب في ذلك هو أن المريخ ليس به مجال مغناطيسي وهو ما يجعل الأشعة الكونية تخترق سطح الكوكب بكمية غير محدودة. وهو ما يصعب من إمكانية الحياة على المريخ، لكن حتى في هذه الحالة يمكن الاستعانة ببعض الحيل كما يقول كولير وذلك عن طريق "بناء محطة في سفح الجبل في المريخ لأن من شأن ذلك التقليل من الإشعاعات". والإمكانية الثانية تتمثل في بناء محطة في أعماق سطح المريخ مما يحمي ساكنيها من الإشعاعات النووية.

ولازال أمام مسبار كيوريوسيتي عام إضافي واحد على الأقل لمواصلة اكتشافه للمريخ. كما يأمل كولير وفريق عمله في أن يتمكن المكشاف الذي صمموه من جمع الكثير من البيانات حول ظروف العيش على هذا الكوكب.