اكتشاف مواد فعالة للحماية من الإشعاعات الكونية الضارة على المريخ

مواد للحماية من الإشعاعات الضارة على المريخ

إن استكشاف الفضاء على وشك تحقيق قفزة كبيرة إلى الأمام مع أحدث اكتشاف في مواد الحماية من الإشعاع. حيث حدد باحثون من مركز الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء بجامعة نيويورك أبوظبي وجامعة باتراس في اليونان مواد للحماية من الإشعاعات الضارة على المريخ. وقد نشر الفريق بقيادة ديميترا أتري وديونيسيوس جاكيس النتائج التي توصلوا إليها في دراسة بعنوان “نمذجة فعالية مواد الحماية من الإشعاع لحماية رواد الفضاء على المريخ” في مجلة (The European Physical Journal Plus).

محتويات المقال :

تاريخ موجز للحماية من الإشعاع

كانت الحماية من الإشعاع عنصرًا حاسمًا في استكشاف الفضاء منذ البداية. في الأيام الأولى للسفر إلى الفضاء، واجهت وكالة ناسا التحدي المتمثل في حماية رواد الفضاء من الإشعاعات الكونية الضارة. ومن الرواد في هذا المجال مختبر التأثيرات الإشعاعية التابع لناسا، الذي أنشئ عام 1962. وقد طور باحثو المختبر تقنيات لاختبار وتقييم مواد الحماية من الإشعاع، مما مهد الطريق للمهمات المستقبلية.

وبالتقدم سريعًا إلى الوقت الحاضر، أصبح الحماية من الإشعاع أكثر أهمية بهدف إرسال البشر إلى المريخ. مع مراعاة بيئة المريخ القاسية، يجب حماية رواد الفضاء من الوابل المستمر للإشعاعات الضارة. لقد أرسى تاريخ الحماية من الإشعاع الأساس للباحثين مثل ديميترا أتري وديونيسيوس جاكيس لتطوير مواد جديدة ومبتكرة لمكافحة هذا التهديد.

,يعتمد عمل أتري وجاكيس على عقود من البحث، مع الأخذ في الاعتبار التقدم العلمي وحقائق السفر إلى الفضاء. ومن خلال استخدام النمذجة الحاسوبية واختبار المواد المختلفة، تمكنوا من تحديد المركبات الأكثر فعالية لحماية رواد الفضاء من الإشعاع الكوني. هذا الاكتشاف له آثار بعيدة المدى، مما يجعل مهمات المريخ طويلة الأمد أكثر جدوى ويزيد من فرص إقامة وجود بشري على الكوكب الأحمر.

البحث عن مواد للحماية من الإشعاعات الضارة على المريخ

استخدمت ديميترا أتري، الباحثة في مركز الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء، وفريقها النمذجة الحاسوبية لمحاكاة ظروف الإشعاع على المريخ. لقد اختبروا مجموعة متنوعة من المواد القياسية والجديدة لتحديد أي منها يمكن أن يمنع الإشعاع الخطير بشكل أفضل. وتسلط النتائج التي توصل إليها الباحثون الضوء على الأداء الاستثنائي للمواد المركبة، مثل بعض أنواع البلاستيك والمطاط والألياف الاصطناعية، في حجب الإشعاع الكوني.

بالإضافة إلى ذلك، أثبت الباحثون أن الألومنيوم المستخدم على نطاق واسع يمكن أن يكون مفيدًا أيضًا عند دمجه مع مواد أخرى ذات عدد ذري منخفض.

تربة المريخ كطبقة إضافية من الحماية

يفتقر المريخ إلى الغلاف الجوي الوقائي والمجال المغناطيسي الذي يحمي الأرض من الإشعاع الكوني المستمر. ويشكل هذا تهديدًا كبيرًا لصحة الإنسان، مما يزيد من خطر الإصابة بالسرطان والأمراض الإشعاعية وحتى الأضرار العصبية. وللتخفيف من هذا الخطر، لجأ الباحثون إلى تربة المريخ، أو الحطام الصخري (regolith)، كحليف غير متوقع في السعي إلى الحماية من الإشعاع.

في دراستهم، اختبر أتري وجاكيس فعالية تربة المريخ كدرع إشعاعي من خلال محاكاة ظروف المريخ في بيئة معملية. ووجدوا أنه، عند دمجه مع مواد أخرى، يوفر مستوى مدهشًا من الحماية ضد الإشعاع الكوني. يعد هذا الإنجاز مهمًا، لأنه يشير إلى إمكانية تسخير الموارد الطبيعية المتاحة على المريخ لإنشاء درع إشعاعي موثوق وفعال.

استخدم الباحثون بيانات حقيقية من مركبة كيوريوسيتي التابعة لناسا لتأكيد النتائج التي توصلوا إليها، وتوفير رؤى قيمة حول بيئة الإشعاع على المريخ. ومن خلال دمج التربة المريخية في تصميم المساكن والبدلات الفضائية، يمكن للعلماء خلق بيئة أكثر أمانًا واستدامة لمستكشفي المريخ في المستقبل.

الارتقاء إلى المستوى التالي

إن استكشاف الفضاء لا يحتاج إلى بدلة فضاء أنيقة فحسب، بل فعالة أيضًا في الحفاظ على صحة المستكشفين الشجعان. وموطن يوفر ملاذًا آمنًا من التهديد الإشعاعي، مما يسمح لنا بالتركيز على عجائب تضاريس المريخ.

وبينما نتطلع إلى المستقبل، قد يكون مشروع المريخ 2117 الإماراتي وهدفه الطموح المتمثل في إنشاء مدينة بشرية على المريخ في متناول اليد. ومع تحول الحماية من الإشعاع إلى هدف بالغ الأهمية، أصبح الطريق إلى تحقيق هذا الإنجاز الرائع أكثر وضوحًا. إن إمكانية إقامة مستوطنات بشرية على المريخ، والتي كانت حلما بعيد المنال، أصبحت الآن أقرب إلى الواقع.