شمالا نحوالمريخ

شمالا نحوالمريخ!(*)

بغية تمهيد الطريق أمام إرسال بعثة إلى المريخ، قررت

مجموعة من الفهماء الذهاب إلى المنطقة القطبية الشمالية الكندية.

<دِڤون> Devon جزيرة قاحلة، لكنها مكان ساحر الجمال في المنطقة القطبية الشمالية الكندية، وهي لا تبعد عن القطب الشمالي سوى 1500 كيلومتر. وقبل نحو23 مليون سنة، سقط فيها نيزك بقوة تعادل قوة 100000 قنبلة هدروجينية محدثا حفرة تشبه الفوهة البركانية أُطلق عليها اسم فوهة هوتون Haughton Crater، قطرها 20 كيلومترا. إذا صدمة النيزك هذا أدت إلى القضاء على جميع كائن حي كان على الجزيرة، ودمرت تربتها، مخلفة مشهدا غريبا من تلال الرماد المتكثف والصخور التي تهشمت جراء الصدمة. ولما كان معظم الجزيرة خاليا تماما من الأشجار والشجيرات والحشائش، فإنها تبدوكعالم غريب. وفي الواقع، فإن فريقا من الوكالة ناسا يقوم بدراسةٍ جيولوجية للجزيرة منذ العام 1997، بغية الحصول على معلومات عن المريخ [انظر الإطار في الصفحة اللقاءة].

إن المشهد الغريب لجزيرة دڤون الكندية يُعَدُّ المسقط الملائم لإنشاء قاعدة مريخية محاكاة.

أَسَّستُ جمعية المريخ Mars Society عام 1998، وهي هيئة تهدف إلى تعزيز جهود استقصاء الكوكب الأحمر. لقد اقترح <P. لي> [وهوالجيولوجي الذي ترأس فريق ناسا NASA إلى جزيرة دِڤون] قيام الجمعية بتشييد بناء يحاكي قاعدة مريخية عند فوهة هوتون. وكان قصده من ذلك حتى يستطيع الباحثون في تلك المحطة استقصاء دڤون في كثير من الظروف والقيود نفسها التي يمكن حتى تقابل رحلة مأهولة إلى المريخ. فالأمور التي يمكننا تعلّمها من مثل هذا البرنامج لا تقدَّر بثمن. عملى سبيل المثال، يمكن لفريق العمل في محطة جزيرة دڤون تجريب أجهزة مصممة لبعثة إلى المريخ، مثل نظم إعادة تدوير المياه، والبزّات الفضائية، والاستخدام العملي للمعدات على مدى شهور من المعاملة الخشنة في الحقل، عوضا عن مجرد اختبارها في المختبر. وخلال دراسة جيولوجية جزيرة دڤون وأحيائها الدقيقة فقد يتمكن الباحثون من فهم كمية الماء اللازمة لفريق يُرسَل لاستقصاء المريخ عملا. وربما يستطيع الباحثون أيضا تحري قضايا أساسية تتصل بسيكولوجية فريق العمل، من قبيل الآثار التي تخلفها فيه العزلة والعيش في مكان محدود المساحة، وحركية الفريق، وكيفية تأثير تصميم المحطة في أداء رواد الفضاء.

مقارنة بين جزيرة ديڤون والمريخ(**)

نورد فيما يلي لائحة من التشابهات والفروق بين جزيرة دڤون والمريخ، صنَّفها <P.لي> [من معهد SETI ومركز بحوث أيمس Ames Research Center التابع لناسا]:

التشابهات: البيئة: جزيرة دڤون والمريخ كلاهما صحراء قطبية باردة، جافة، كثيرة الرياح، صخرية، غنية بالغبار. الجيولوجية: قد تكون الرسوبيات السميكة من بريشة breccia الصدمة ـ أي الشظايا الصخرية الناجمة عن صدمة النيزك ـ في فوهة هوتون مماثلة للكسارة الصخرية المتشظية على سطح المريخ. وكذلك تبدومنظومة الوديان المتولدة من الحت في تضاريس دڤون مماثلة للوديان والأخاديد المرصودة على الكوكب الأحمر. البيولوجية: تعيش بعض أنواع الميكروبات في جزيرة دڤون داخل صخور صدّعتها الصدمة. وقد عثر الباحثون فيها أيضا رقائق كلسية طحلبيةstromatolites ، وهي أحافير مستعمرات من الأحياء المكروية البدائية. وقد توجد صيغ حياة مشابهة، أوأحافيرها، على المريخ.

الفروق: الثنطقة: تساوي شدة الثنطقة على المريخ نحوثلث الثنطقة على الأرض. الحرارة: تبلغ درجة الحرارة الوسطى في جزيرة دڤون نحو15-درجة سيلزية، في حين تبلغ 55- درجة على المريخ. الغلاف الجوي: في حين حتى الغلاف الجوي الأرضي يتكون، في المقام الأول، من  النتروجين والأكسجين، فإن 95% من الغلاف الجوي في المريخ يتكون من ثنائي أكسيد الكربون، والضغط الجوي السطحي فيه يقل عن 1% من ضغط جوسطح الأرض. الإشعاع: إذا شدة الإشعاع فوق البنفسجي على المريخ أكبر من شدة الإشعاع في جزيرة دڤون صيفا بنحو800 مرة.

وفضلا على ذلك، يمكن لفريق جزيرة دڤون تحديد الإجراءات العملياتية التي يمكن حتى تنجح على الكوكب الأحمر، وتلك التي قد تجهض عمل رواد الفضاء المستقبليين. ويمكنهم أيضا تطوير فن العمليات المركَّبة، أي التنسيق بين عناصر البعثة البشرية والإنسالية robotic والمركبية vehicular بغية زيادة فعاليتها إلى حدودها العظمى. وباختصار، يمكن لفريق جزيرة دڤون حتى يتفهم كيفية العيش والعمل على المريخ.

وفّرت جمعية المريخ للمشروع 600000 دولار من إسهامات خاصة، وفي الشهر 1/2000 تعاقدت الجمعية مع الشركة Infrastructure Composites International (Infracomp) على تصنيع المحطة. وكانت الشركة قد اخترعت ليفًا زجاجيًا له بنية قرص العسل، القصد منه في الأصل بناء مدن عائمة فوق سطح البحر. وأثبتت هذه المادة العالية المتانة، والخفيفة الوزن نسبيا، ملاءمتها التامة لبيئتنا المريخية. إذا شكل البناء ـ وهوأسطوانة قطرها نحوثمانية أمتار تعلوها قبة، وتتألف من طابقين ازدياد جميع منهما زهاء ثلاثة أمتار ـ اتى وفق التصميم الذي اقترحته ناسا لوحدة إسكان مريخية تتسع لستة أشخاص.

احترس من تحت!(***)

كان المخطط هونقل المكونات الليفية الزجاجية الكبيرة إلى جزيرة دڤون بإسقاطها بوساطة المظلات من طائرات النقل من طراز C-130 التابعة للبحرية الأمريكية. وفي 5/7/2000، أُسقطت على الأرض بأمان الحمولات الخمس الأولى. كانت تحتوي على الجدران والنادىئم وبعض أقسام قبة المبنى، وذلك على الرغم من حتى الرياح العاصفة أدت إلى سقوط معظمها على بعد عدة مئات الأمتار من مسقط البناء. وقد نجحت أيضا عملية إسقاط الحمولة السادسة التي أجريت في 8/7/2000، والتي كانت تحوي بقية أقسام القبة وتجهيزات أخرى. أما عملية الإسقاط الأخيرة التي جرت في ذلك اليوم، فقد كانت كارثة، إذ انفصل الحمل عن المظلة على ازدياد 300 متر من الأرض قبل حتى يرتطم بها. وكانت النتيجة حتى تحطمت أرضيات المبنى الليفية الزجاجية تماما، وتحطمت معها المقطورة اللازمة لنقل ألواح الجدران التي تزن 360 كيلوغراما، والرافعة اللازمة لهجريبها.

صممت المحطة القطبية الشمالية على أساس تصميم لوحدة استيطان مريخية.

وبفقدان المقطورة والأرضيات والرافعة، أعرب طاقم البناء، الذي تعاقدت معه جمعية المريخ لتجميع المحطة، حتى المهمة محالة وغادر الجزيرة. عند ذلك، بدا المشروع وكأنه مُنِيَ بالإخفاق. وفي الواقع، سألني أحد الصحفيين عمّا إذا كان هناك تشابه بين إخفاق هذا الإسقاط بالمظلة وبين إخفاق هبوط Mars Polar Lander، وهي السفينة الفضائية غير المأهولة، التي يُعتقد أنها تحطمت على سطح المريخ في الشهر 12/1999. وكان جوابي: "هناك تشابه في حتى كلا السقوطين سقطا على صخرة. لكن الفارق هوحتى لدينا هنا طاقم عمل، وأننا يفترض أن نجد مخرجا من هذا المأزق."

قمت مع <لي> بتشكيل فريق بناء حديث بديل ومؤقت يضم من فهماء جمعية المريخ ومتطوعيها، وشبانا من الإسكيموتعاقدنا معهم من بلدة رِيزوليوت باي Resolute Bay (التي تقع على بعد 170 كيلومترا)، وبضعة صحفيين. وقد قَدِم <F.شوبرت> [وهومقاول عام من دِنڤر وعضومؤسس في جمعية المريخ] على متن طائرة، للإشراف على عملية البناء بمساعدة كبير عماله <M.سمولا> و<J.كونتس> [نائب رئيس الشركة Infracomp]. وجرى خلق مقطورة جديدة من الخشب ومن أجزاء من عربة أمتعة محطمة كانت في مطار ريزوليوت باي، أسميناها كونتس موبيل Kunzmobile. وعلى مدى ثلاثة أيام، سادها سقوط البَرَد، استخدمنا تلك المقطورة لنقل أجزاء المحطة المتبعثرة إلى مسقط البناء.

نموذج أولي لبزة فضائية مريخية صُمِّمت من قبل الشركة Hamilton Sundstrand. يُجري الجيولوجي <P.لي> اختبار هذه البزة في جزيرة دڤون.

ثم صممنا أرضيات خشبية لتحل محل أرضيات الألياف الزجاجية المحطّمة، وذلك باستخدام ألواح خشبية نقلتها طائرة صغيرة من ريزوليوت باي. وبغية تشييد المبنى دون رافعة كبيرة crane، اضطررنا إلى اللجوء إلى تقنيات بناءٍ كانت تُستخدم منذ أيام الرومان القدماء، حيث يتعين على طاقم من 12 شخصا حمل جميع لوح جداري طولهستة أمتار وعرضه متران إلى مكانه باستخدام رافعة صغيرة winch وسنطقة وأخشاب للتدعيم وحبال شدادة. كنا نعهد حتى استعمالنا تلك الطريقة ينطوي على مخاطرة كبيرة إذا ما هبَّت رياح دڤون المتكررة التي تبلغ سرعتها عادة 40 عقدة. غير حتى الطقس تحسن كثيرا مساء يوم 19/7/2000، ونعمنا بسماء صافية ورياح عليلة ودرجات حرارة حول الأربعين (فهرنهايتية)، لذا عقدنا تلك الليلة "مجلس حرب" في الخيمة الرئيسية في مخيم القاعدة، وقررنا البدء بالعمل.

عمل إضافي في المنطقة القطبية الشمالية(****)

ولأننا لم نكن نفهم المدة التي سيستمر فيها الطقس الجيد، فقد قمنا بسباق مع الزمن. استفدنا من ضوء النهار الصيفي الدائم في المنطقة القطبية الشمالية لتحقيق أيام عمل طولها أربع عشرة ساعة. واستطعنا إقامة الجدران خلال ثلاثة أيام من العمل الدؤوب الذي لا ينبتر. كان الطقس لايزال صافيا. وضعنا الأرضيات الخشبية  بصورة جزئية، ثم استخدمنا بَكارة(1) لحمل قسمي القبة الأولين، اللذين يزن جميع منهما 160 كيلوغراما، إلى الطابق العلوي. ثم شيدنا سنطقة ونصبنا القسمين فوق لب مركزي لتشكيل عقد arch.

كانت المهمة التي تقابلنا الآن حمل أقسام القبة الأخرى إلى مواضعها. بيد أنه بحلول ذلك الوقت، بدأت أيام العمل الطويلة تهجر آثارها فينا. وعندما بلغ الإنهاك مبلغه بدأ طاقم العمل بارتكاب الأخطاء. وكدنا نتعرض لحادثين حينما تهاوت سنطقات كانت قد شُدّت بالحبال بطريقة غير ملائمة؛ لكننا تابعنا العمل. وفي مساء 26/7/2000، حين بدأت الريح تشتد والمطر ينذر بالسقوط، حملنا آخر قسم من القبة إلى مكانه. وكانت المهمة الوحيدة المتبقية أمامنا هي بناء الأسرَّة، والحجرة المحكمة التي تمنع تسرب الهواء، ودورات المياه داخل المبنى. وعاد البَرَدُ إلى التساقط، لكنه لم يكن ذا تأثير. فقد كان بإمكاننا إنجاز عملنا داخل أفضل بيت في جزيرة دڤون.

وفي 28/7/2000، أقمنا احتفالا بمناسبة إنهاء تشييد المبنى. وبسبب التأخير الذي حصل في عملية البناء، لم يكن لدينا سوى أربعة أيام لإنجاز مهمة المحاكاة. وبقيادة <C.ستوكر> [من مركز أبحاث أيمس التابع لناسا]، عاش أعضاء الفريق الستة وعملوا في المبنى، حيث أجروا سلسلة مسارات استقصائية، إضافة إلى الاختبار الحقلي لنموذج أولي لبزّة فضاء مريخية. وحافظ الفريق على اتصال راديوي بمجموعةِ محاكاة تمركزت في دِنڤر، حيث أُدْخِلَ تأخير في الاتصالات مقداره 20 دقيقة، وذلك لمحاكاة التأخر الزمني الذي يحصل عادة في الاتصالات الراديوية بين الأرض والمريخ.

وفي 4/8/2000، أُغلق المبنى بإحكام استعدادا لقدوم الشتاء. وتتضمن برنامج صيف عام 2001، إجراء أبحاث ضمن بروتوكولات صارمة، حيث تعين على جميع إنسان يغادر المبنى ارتداء بزة فضاء وقضاء 20 دقيقة في الحجرة المعزولة (المانعة لتسرب الهواء) عند الخروج والعودة. وفي ظل هذه التعقيدات وما شابهها، جرى تطبيق برنامج مطول من الاستقصاءات الحقلية الجيولوجية والميكروبيولوجية. كنا متيقنين أننا يفترض أن نقابل مشكلات عملياتية، لكن هذه المشكلات هي بالضبط ما كنا نحاول كشفه.

هناك كثير من الأمور التي لم تجرِ على نحوسليم في جزيرة دڤون. والمرجح حتى كثيرا من الأمور يفترض أن تنحرف عن مسارها عندما يقوم رواد الفضاء برحلتهم الأولى إلى المريخ. فعندما يغامر المرء في المجهول، عليه تسقط غير المتسقط. لكن بحسب ما تفهمناه من تجربتنا القطبية، يستطيع طاقم مبدع تجاوز أي عقبة تقريبا. وفي المهمة الأولى للإنسان نحوالمريخ، سيكون الطاقم الحلقة الأقوى في السلسلة.

المؤلف

Robert Zubrin

مؤلف الكتابين: دفاعا على المريخ The Case for Mars والدخول إلى الفضاء Entering Space، وهورئيس جمعية المريخ Mars Society ومؤسسها. كما أنه مؤسس Pioneer Astronautics المتخصصة في بحوث تقانة استقصاء الفضاء وتطويرها. وبإمكان القراء الراغبين في التعبير عن آرائهم في مشروع جمعية المريخ بجزيرة دڤون إرسال ملاحظاتهم إلى editors@sciam.com

(*)NORTH TO MARS !

(**)Devon Island vs. Mars

(***)Look Out Below!

(****)Arctic Overtime