كيف يمكن لرسم خرائط المريخ أن يساعدنا على العيش هناك

سي إن إن
—

في يوم من الأيام يمكن أن نصبح مريخيين.

ليس بقعًا خضراء متوهجة بثلاث عيون وقرون استشعار متزعزعة، بل بشر ولدوا وترعرعوا على الكوكب الأحمر.

باحثو ناسا حاليا قضاء عام في موطن محاكاة المريخ في ولاية تكساساستعدادًا لخطة وكالة الفضاء الطموحة لهبوط أول رواد الفضاء على سطح المريخ من الثلاثينياتبينما تقوم وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) بإعداد أول رحلة ذهابًا وإيابًا من الأرض إلى المريخ في نهاية العقد.

لكن خرائط الأرض الدقيقة وبيانات الطقس المحلية هي المفتاح لهبوط المركبات الفضائية بأمان. ويعمل باحثون من جامعة نيويورك أبوظبي (NYUAD) على تقريب هذا الحلم إلى واقع من خلال أبحاثهم أطلس المريخ.

تم الجمع بعناية بين أكثر من 3000 صورة عالية الدقة جمعتها دولة الإمارات العربية المتحدة طيران الإمارات استطلاع الأمل – من كان يدور حول المريخ منذ عام 2021 – يقول ديميترا أتري، رئيس مجموعة أبحاث المريخ في جامعة نيويورك أبوظبي، إن الفريق أنشأ “فسيفساء جميلة من ألوان الكوكب بأكمله”.

يقول أتري: “إذا نظرت إلى تاريخ المريخ، فستجد أن العديد من المجسات قد تحطمت للتو”، مضيفًا أن الغلاف الجوي الرقيق يجعل من الصعب على الصواريخ أن تبطئ سرعتها، وحتى الرياح الخفيفة يمكن أن تغير مسارات الهبوط. “إذا فشل المسبار، فسيكون ذلك بمثابة إهدار كبير للعلم والموارد. ولكن عند إرسال البشر، عليك أن تكون حذرا للغاية.

يقول أتري إن فهم أنماط الطقس اليومية والموسمية يمكن أن يساعد الباحثين في تحديد الوقت والمكان الأكثر أمانًا للهبوط.

إن الهبوط هو مجرد أحد التحديات التي يمكن أن تساعد الأطالس الدقيقة في التغلب عليها: كما أن تحديد أفضل المواقع للمستوطنات البشرية من حيث المناظر الطبيعية ودرجة الحرارة والموارد هو تحدي آخر. يقول عطري: “إذا كان الجليد متاحًا، فيمكننا تحويله إلى مياه يمكن استخدامها للسكن”.

يقول أتري: “قد يبدو الأمر سخيفًا، ولكن ربما في المستقبل سيكون من الشائع جدًا أن يسافر الناس إلى المريخ بل ويعيشوا هناك”.

الغبار والتصحر

لقد كان علماء الفلك رسم خرائط المريخ لما يقرب من قرنين من الزمان. تم رسم أول خريطة للمريخ في عام 1840 من قبل فيلهلم بير ويوهان فون مادلر في ألمانيا. لكن خريطة عالم الفلك الإيطالي جيوفاني شياباريلي عام 1877 هي التي أثارت انبهارًا دائمًا بفكرة الحضارة المريخية، عندما تم تصنيف قنوات المياه الطبيعية التي حددها على الخريطة بشكل خاطئ على أنها ممرات مائية صناعية.

قدمت مهمات مارينر التابعة لناسا في ستينيات وسبعينيات القرن العشرين معلومات ثاقبة عن تضاريس المريخ، بما في ذلك الصور الأولى للبراكين وتدفقات الحمم البركانية والأودية الصخرية والعواصف الترابية الهائلة. على مدى العقود التي تلت ذلك، أنشأت ناسا عددًا من الخرائط، بما في ذلك تلك الخرائط على أساس المعادن من الكوكبوفي وقت سابق من هذا العام، أصدرت وكالة الفضاء الأمريكية تقريرًا تفاعليًا مفصلاً خريطة ثلاثية الأبعاد من شهر مارس.

يقول أتري إن خريطة جامعة نيويورك أبوظبي هي “الأولى التي تستخدم الصور الفوتوغرافية ذات الألوان الحقيقية لكوكب الأرض بأكمله بشكل كامل”.

يستخدم معهد جودارد لعلوم الفضاء التابع لناسا الآن خريطة جامعة نيويورك أبوظبي في برنامج Mars 24 الخاص به، والذي يحافظ على جداول زمنية دقيقة لكوكب المريخ. JMARS، وهي قاعدة بيانات متاحة للعامة يستخدمها علماء ناسا لتخطيط المهام، قامت أيضًا بدمج الأطلس في قاعدة بياناتها.

Scott Dickenshied, un représentant de JMARS, a déclaré à CNN dans un e-mail que la carte de NYUAD est « créée à partir de données acquises plus récemment que certaines des cartes mondiales précédentes » et fournit une « perspective supplémentaire de ce à quoi ressemble المريخ “.

في حين أن أدوات ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية تقدم بيانات عالية الدقة على مدى فترة زمنية أطول، فإن الأداة المستخدمة لجمع بيانات أطلس جامعة نيويورك أبوظبي قادرة على “مراقبة قرص المريخ بأكمله في نفس الوقت”، كما يقول ديكينشيد، مضيفًا أن هذا المنظور ” يمكن أن يكون مفيدًا جدًا للباحثين الذين يتطلعون إلى مراقبة نشاط السحب أو العواصف الترابية على نطاق الكوكب.

المريخ والأرض

من المفترض أن المريخ كان ذات يوم كوكب مغطى بالمياه مثل الأرض يمكن أن يؤوي الحياةلكن ترقق غلافه الجوي تسبب في التبريد والجفاف الذي أدى إلى حالته القاحلة الحالية. واليوم، تواجه عواصف ترابية عالمية منتظمة، والتي لها تأثير كبير على مناخها، بما في ذلك حجب الإشعاع وحبس الحرارة، كما يقول عطري.

التصحر مشكلة متنامية على الأرض، خاصة في مناطق مثل شبه الجزيرة العربية وأفريقيا، ويعتقد عطري أن علماء المناخ يمكنهم تطبيق البيانات التي تم جمعها عن تصحر المريخ على الأرض، “لفهم ما يمكن أن يحدث لكوكبنا في المستقبل”.

ويضيف: “ما يقلقني هو أننا إذا لم نفعل ما يكفي على الأرض (لمكافحة تغير المناخ)، فقد يصبح الكوكب مثل المريخ”.

في المستقبل، تخطط أتري لإعادة تهيئة الظروف المريخية في المختبر لدراسة سلوك النبات. يتمتع المريخ ببيئة معادية لا ترحم: غلاف جوي قليل جدًا، ودرجات حرارة منخفضة للغاية، ومستويات عالية من الأشعة فوق البنفسجية.

يقول عطري إن النباتات التي سيدرسها، والتي تنمو بشكل طبيعي في التربة الجافة والمالحة في المناطق الصحراوية، مثل الإمارات العربية المتحدة، يمكن أن تساعدنا على فهم كيف يمكن للنباتات أن تنجو من المناخ القاسي للكوكب الأحمر وتسمح للباحثين بإيجاد طرق أفضل للنمو. طعام. في الفضاء، أو تحسين الزراعة في المناطق القاحلة من الأرض.

لا يزال هذا البحث في مراحل التخطيط المبكرة، ويأمل أتري في الحصول على أول عينات حقيقية من المريخ بحلول عام 2033 تقريبًا. لكن في أماكن أخرى، يدرس باحثون آخرون بالفعل تأثير الابتكارات التي تم تطويرها لزراعة الغذاء على المريخ على الأرض.

حوالي 34% إن جميع انبعاثات الغازات الدفيئة التي يتسبب فيها الإنسان تأتي من إنتاج الغذاء، الذي يستخدم كميات هائلة من الأراضي والمياه. لكن عدم الكفاءة في النظام يعني خسارة ثلث الإنتاج الغذائي العالمي اذهب إلى سلة المهملاتأثناء ويعاني 345 مليون شخص من انعدام الأمن الغذائي الشديد، وزيادة الجوع وسوء التغذية. الموارد المحدودة في الفضاء تعني أن تكنولوجيا إنتاج الغذاء على المريخ تحتاج إلى تحسين. كفاءة عالية وحلقة مغلقة، مع القليل من النفايات أو معدومة.

نشر باحثون بريطانيون الشهر الماضي أ شرط في مجلة Nature Food، يستكشف كيف يمكن للزراعة البيئية الخاضعة للرقابة في الفضاء أن تكون “بوابة” لتطوير تكنولوجيا مماثلة للأرض، بينما نشر عالمان كنديان في مجال الأغذية كتابًا مدعيا أن زراعة الغذاء على المريخ يمكن أن تحول الزراعة على الأرض.

ويمكن للدروس المستفادة من جيولوجيا المريخ ومناخه وغلافه الجوي أن تساعدنا أيضًا في معرفة ما إذا كان أي من تلك الظواهر قد حدث بالفعل الآلاف من الكواكب يقول أتري إن النجوم التي تدور خارج نظامنا الشمسي قد تكون صالحة للسكن أو قادرة على الحفاظ على الغلاف الجوي.

يعتقد العديد من العلماء بوجود الحياة على الأرض موطنه المريخ منذ مليارات السنين، ويرى أتري أن الكوكب الأحمر هو المختبر المثالي لدراسة هذه النظرية.

يقول عطري: “علينا أن نفهم جيراننا”. “ربما كانت هناك حياة في وقت ما، أو ربما توجد حياة تحت السطح لا تزال على قيد الحياة. ربما كان لدينا أصول مشتركة. من يدري؟”

“إنها أفضل طريقة لفهم أنفسنا ومن أين أتينا.”