التكنولوجيا تسهم في التعرف إلى الفضاء

ما هو استكشاف الفضاء؟

يشير مفهوم استكشاف الفضاء "Space Exploration" إلى استكشاف الأجرام السماوية باستخدام التكنولوجيا المتقدمة، مثل: التلسكوبات، والأقمار الصناعية، والمسابير الفضائية، والبعثات البشرية، ممّا يُحقِّق أهمية كُبرى وفائدة عظيمة على مختلف الأصعدة والمستويات؛ إذ يساعدنا على فهم الكون من حولنا من الكواكب الموجودة فيه، والقمر، والشمس، والمَجرّات، كما يسهم في السير قُدُماً في طريق التقدُّم والتطوُّر العلمي، والبحث عن حياة في الكواكب الأخرى، وتفسير الكثير من الظواهر الكونية.

ويعود تاريخ استكشاف الفضاء إلى بدايات علم الفلك باستخدام تلسكوب غاليليو "The Galilean telescope" حتى هبوط أول سفينة فضائية مأهولة بالبشر على سطح القمر عام 1969م، وما تلاها من رحلات إلى المريخ، والتقاط صورٍ للثقب الأسود، وأبعد من ذلك.

كيف تسهم التكنولوجيا في استكشاف الفضاء؟

أسهم تطور التكنولوجيا في المجالات جميعها؛ ابتداءً من أنظمة الدفع "Propulsion Systems"، وحتى علم تحليل البيانات "Data Analytics"، في مجال استكشاف الفضاء، وجعل المستحيل مُمكِناً، وفي ما يلي بعض النقاط الرئيسة التي توضح كيف كان للتكنولوجيا دورٌ مهمٌّ في التعرُّف إلى الفضاء واستكشافه:

أنظمة الدفع في المركبات الفضائية Propulsion Systems

تُعرف أنظمة الدفع Propulsion Systems بأنَّها آلةٌ (مُحرِّك) تُنتج قوة دفع لتحريك جسم مُعيَّن إلى الأمام، وقد جرى تزويد المركبات الفضائية بها، وهي واحدة من أهمّ التطورات في علم الفضاء؛ إذ جعلت السفر إلى الفضاء مُمكِناً باستخدام المسابير الفضائية.

ومن أنواع أنظمة الدفع: نظام الدفع الكيميائي "Chemical Propulsion" الذي يعتمد على التفاعلات الكيميائية لإطلاق الطاقة وتوليد الغازات، ممّا يؤدي إلى توليد قوة الدفع، ومن الأمثلة على استخدام أنظمة الدفع الكيميائية: صواريخ الفضاء الكيميائية التي أسهمت في توفير كفاءة أكبر لتقليل استهلاك الوقود.

وهناك أيضاً نظام الدفع الأيوني "Ion Propulsion" الذي يستخدم التأيين لتوليد قوة الدفع عن طريق إضافة أو إزالة الإلكترونات، ومعظم أنظمة الدفع الأيوني تستخدم طريقة القذف الإلكتروني "electron bombardment" للتأيين؛ عن طريق اصطدام إلكترونٍ سالب الشحنة ذي طاقة عالية بذَرّةٍ مُحايِدةٍ، ممّا ينتج عنه تحرير الإلكترونات السالبة داخل هذه الذَّرَّة وإطلاق أيون موجب.

وتُقدِّم أنظمة الدفع الأيونية كفاءةً عاليةً في الاستخدام، وهي مناسبة للمهامّ التي تتطلَّب سُرعات أكبر وفترات أطول بالمقارنة مع نظام الدفع الكيميائي؛ من خلال تسريع المركبة الفضائية بشكل مُستَمِرّ لفترات طويلة، وقد استخدمت ناسا هذا النظام في المسبار الفضائي داون "Down" الذي استُخدِم لزيارة عِدَّة كواكب موجودة في منطقة يُطلَق عليها حزام الكُوَيكِبات "Asteroid belt" في الفضاء.

تكنولوجيا الأقمار الصناعية Satellite Technologies

القمر جسم في الفضاء يدور حول جسمٍ آخر أكبر منه حجماً في الفضاء، وهناك نوعان للأقمار؛ الأوّل: الأقمار الطبيعية، مثل القمر الذي نعرفه، والذي يدور حول الشمس، والنوع الثاني: هو الأقمار الصناعية من صنع الإنسان، مثل مَحطّات الفضاء التي تدور حول الأرض.

ويُشار إلى أنَّ أوّل قمر صناعيّ "سبوتنيك" اختُرِع في منتصف القرن العشرين، وتحديداً عام 1957م، ومن بعده تطوَّرت تكنولوجيا الأقمار الصناعية، فبات لدينا الآن أقمار صناعية صغيرة الحجم ذات تكلفة منخفضة يمكن استخدامها في مهامّ مختلفة، مثل: جمع البيانات، والمساهمة في إجراء الأبحاث العلمية.

وقد أسهمت الأقمار الصناعية في إحداث ثورة في الحياة اليومية واستكشاف الفضاء؛ إذ تُوفِّر هذه الأقمار بعض الخدمات، ومنها: خدمة الاتِّصالات التي تُتيح لرُوّاد الفضاء البقاء على تواصل مع مراكز التحكُّم الموجودة على سطح الأرض عبر نظام اتِّصال ينقل الصوت والصورة والبيانات في الوقت الفعليّ.

وهناك خدمة الملاحة التي تُوفِّر أنظمة تحديد مواقع دقيقة، وتُوفِّر المعلومات الضرورية حول موقع المركبات الفضائية وسرعتها خلال عمليات الانطلاق، والإرساء، والعودة إلى مدار الأرض، ونذكر هنا نظام تحديد المواقع العالَمِيّ "GPS" كمثالٍ على أنظمة الملاحة؛ ويتمثَّل بمجموعة من الأقمار الصناعية التي تُوفِّر قِياسات دقيقة لتحديد المواقع، والملاحة، والتوقيت في أنحاء العالَم أجمع.

أمّا في مجال البحث العلمي، فقد جعلت الأقمار الصناعية مراقبة الأجسام السماوية البعيدة والإشعاعات والظواهر الكونية أسهل، كما أنَّها ساعدت في نقل المُعدّات العِلمية التي يحتاج إليها رُوّاد الفضاء في أبحاثهم.

التطور في علم الروبوتات Pioneering with Robotics 

يجمع علم الروبوتات "Robotics" بين الهندسة وعلم الحاسوب، ويختصّ بتصميم وتطوير آليّاتٍ ذكية يمكنها مساعدة البشر في المهامّ المختلفة تُسمَّى الروبوتات، والتي أدَّت دوراً مهمّاً في استكشاف الفضاء؛ فقد أُرسِلت إلى الفضاء قبل البشر؛ للاستكشاف وتمهيد الطريق لرُوّاد الفضاء، بالإضافة إلى استخدامها للوصول إلى الأماكن التي يصعب على رُوّاد الفضاء الوصول إليها باعتبارها خَطِرة.

التلسكوبات Telescopes

تُعرف التلسكوبات بأنَّها أجهزة بصرية مُكوَّنة من مجموعة من المرايا والعدسات المُنحَنِية والمُرتَّبة ترتيباً مُعيَّناً يجعل الأجسام البعيدة تبدو أقرب، ويمكن للتلسكوبات رصد الكثير من الألوان والإشعاعات التي لا يمكن للبشر رصدها بالعين المُجرَّدة، وقد أسهم ذلك في تقديم صُورٍ مُفصَّلةٍ للغاية لا يمكن الحصول عليها باستخدام أيّ شيء آخر، بالإضافة إلى أنَّها مكَّنَتنا من حساب عمر الكون بدِقَّة أكبر، وفهم الظواهر الكونية، والتأكُّد من وجود الثقوب السوداء، وتمهيد الطريق للرحلات الفضائية. 

وختاماً، مع استمرار التطور التكنولوجي يوماً بعد يوم سيتمكّن العلماء من استكشاف الكون والإبحار في الفضاء الواسع، ومع كلّ تقنيةٍ جديدةٍ واكتشافٍ جديدٍ سيُفتح الباب لاستكشاف عوالِم وأسرار جديدة، والتعمُّق في الفضاء بشكل أكبر. ويُشار هنا إلى أنّ دولة الإمارات العربية المُتَّحِدة تُعَدّ رائِدةً في مجال تكنولوجيا الفضاء، وهي تسعى بشكلٍ دؤوبٍ إلى تطوير هذا القطاع وتحسينه؛ لترسيخ اسم الدولة على الخارطة العالَمِيَّة بما وَفَّرته من بنية تحتية تكنولوجية مُتطوِّرة.

ومن هنا، تأسَّسَت وكالة الإمارات للفضاء؛ بهدف وضع خطة استراتيجية شاملة لاستكشاف الفضاء؛ من خلال إطلاق العديد من المشاريع والمُبادَرات البارزة، ومنها "مشروع القمر الصناعي العربي 813" الذي يُعَدّ فريداً من نوعه من حيث حجمه، ووزنه، وكفاءة عمله، وسيُحقِّق هذا المشروع فوائد عِدَّة، منها: الدراسة الشاملة للغطاء الأرضي، وتفسير العديد من الظواهر الكونية، وغيرها.

وهناك أيضاً مُبادَرة "مهمّة الإمارات لاستكشاف المريخ" التي تهدف إلى الحصول على صورة شاملة لطبيعة مناخ كوكب المريخ، ممّا يُسهِم في الحصول على رؤية أعمق حول إمكانيَّة عيش البشر على المريخ، أو على الكواكب الأخرى البعيدة؛ من خلال دراسة كافَّة تفاصيله باستخدام الأدوات التكنولوجية المُتطوِّرة.

المراجع

[1] newspaceeconomy.ca, how is technology advancing space exploration
[2] nstxl.org, The Indispensable Role of Technology in Space Exploration
[3] earthandspaceexpeditioncenter.org, UNDERSTANDING SPACE EXPLORATION: WHY IT MATTERS TO YOU AND SOCIETY
[4] studysmarter.co.uk, Space Exploration
[5] space.gov.ae, المهمات الفضائية، المبادرات والمشاريع