المياه في الفضاء واكتشافاتها

المياه في الفضاء. المياه في الفضاء هي مكوّن أساسي لفهم نشأة الكون وتطور الحياة. لقد أثبتت الأبحاث والدراسات الفلكية وجودها على أجرام سماوية مختلفة، من الكواكب إلى الأقمار، مما يفتح آفاقاً جديدة للاستكشاف والبحث عن حياة خارج كوكب الأرض.

 هل هناك ماء في الفضاء؟

الإجابة المختصرة والمباشرة هي نعم هناك ماء في الفضاء وهو موجود بكميات هائلة تتجاوز أي تصور، لفترة طويلة اعتقدنا أن الماء هو ميزة فريدة لكوكبنا الأزرق لكن الاكتشافات الحديثة أثبتت أن الماء منتشر في كل مكان في الكون بأشكاله الثلاثة:

• الصلب (الجليد)
• السائل
• الغازي (البخار)

إن وجوده بهذا الانتشار الواسع يغير من فهمنا للكون ويفتح الباب أمام احتمالات لا حصر لها ويؤكد على أن المياه في الفضاء. ليست ظاهرة نادرة.

لقد اكتشف العلماء وجود الماء على أقرب الأجرام إلينا وأبعدها، فعلى سبيل المثال تم تأكيد وجود جليد مائي في المناطق القطبية على سطح القمر وفي القيعان المظللة لبعض الفوهات البركانية، أما كوكب المريخ فقد تم العثور على كميات كبيرة من الجليد المائي في قطبيه بالإضافة إلى أدلة قوية على وجود مياه سائلة في الماضي وربما حتى الآن تحت سطحه، إن هذه الاكتشافات تشكل ثورة حقيقية في علم الفلك.

تعرف أيضًا على: مركبات الفضاء: أنواعها واستخداماتها في استكشاف الكون وتقنيات السفر الفضائي

ووجود الماء لا يقتصر على نظامنا الشمسي، فلقد تم رصد بخار الماء في السحب الغازية والغبارية في الفضاء بين النجوم وحتى على الكواكب الخارجية التي تدور حول شموس أخرى، كما أن المذنبات التي تُعرف بالكرات الثلجية القذرة تتكون بشكل أساسي من الجليد المائي، هذا الانتشار الهائل للمياه يشير إلى أنها ليست ظاهرة نادرة بل هي مكون أساسي في عملية تكون الأنظمة النجمية والكواكب، إن البحث عن المياه في الفضاء هو الآن من أهم أولويات وكالات الفضاء العالمية. [1]

لماذا الماء مهم في الفضاء؟

أهمية الماء في الفضاء تتجاوز كونه مجرد مورد للشرب، إنه حجر الزاوية لكل خططنا المستقبلية في استكشاف الفضاء واستعماره. الماء ليس فقط ضروريًا لبقاء الإنسان بل هو أيضًا مادة خام متعددة الاستخدامات.

تعرف أيضًا على: أهم صعوبات رواد الفضاء: تحديات العيش والعمل في بيئة الفضاء القاسية

الماء هو أساس الحياة كما نعرفها. إنه ضروري لوجود الكائنات الحية ويعتبر المذيب الكيميائي الذي تحدث فيه التفاعلات الحيوية. بالتالي فان هذا السبب يركز العلماء في بحثهم عن الحياة على الكواكب التي يوجد فيها ماء سائل مثل الأقمار الجليدية للمشتري وزحل والتي يعتقد أنها تحوي محيطات تحت قشرتها الجليدية. إن اكتشاف مصدر ماء في الفضاء له نفس أهمية اكتشاف مورد لا يتجدد على كوكبنا.

يعتبر الماء موردًا لوجيستيًا لا غنى عنه في الفضاء، يمكن استخدامه للحماية من الإشعاعات الكونية. بينما يمكن لخزانات المياه الموضوعة حول المركبات الفضائية أن تعمل كدرع واقٍ لرواد الفضاء، كما أنه ضروري للنظافة الشخصية وللزراعة المائية لإنتاج الغذاء في الفضاء مما يقلل من الحاجة إلى حمل مؤن ضخمة ومكلفة من الأرض.

وهذه هي الأهمية التي غيرت قواعد اللعبة يمكن استخدام الماء لإنتاج وقود الصواريخ من خلال عملية تسمى التحليل الكهربائي. حيث يمكن تقسيم جزيء الماء  H2Oإلى مكوناته الأساسية: الهيدروجين والأكسجين

​الهيدروجين هو وقود صاروخي قوي والأكسجين هو المؤكسد اللازم لعملية الاحتراق. هذه التقنية تمكننا من التزود بالوقود في الفضاء بدلاً من حمل كميات هائلة من الأرض مما يفتح آفاقًا جديدة للبعثات إلى المريخ وما بعده، إن هذا الاستخدام يجعل من المياه في الفضاء. أثمن من أي معدن نفيس. [2]

تعرف أيضًا على: كيف نشأ الكون؟ نظريات بداية الكون وأسرار الانفجار العظيم

هل يمكننا خلق الماء في الفضاء؟

من الناحية النظرية يمكننا خلق الماء في الفضاء. الماء هو جزيء بسيط يتكون من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين، ويمكننا إنتاجه من خلال تفاعل كيميائي يجمع بين هذين العنصرين. بالتالي فإن العملية ليست بسيطة كما تبدو فجمع هذه العناصر وإجراء التفاعل يتطلب طاقة كبيرة وبنية معقدة.

تعرف أيضًا على: عالم الفضاء الخارجي استكشاف النجوم والكواكب وأسرار الكون المجهول

بالتالي بدلًا من خلق الماء من الصفر، فإن الأبحاث تركز على استخراج مكوناته من بيئات مختلفة في الفضاء. علاوة على ذلك. يمكن الحصول على الأكسجين من صخور سطح القمر أو المريخ، بينما يمكن الحصول على الهيدروجين من الرياح الشمسية أو من الجليد المائي الموجود في بعض الأجرام. إن هذه العملية، رغم تعقيدها، تعتبر أكثر كفاءة من محاولة إنتاج الماء من العدم وتعد خطوة هامة نحو تحقيق الاكتفاء الذاتي في الفضاء.

في الواقع، بينما الهدف من هذه الأبحاث هو تحقيق الاكتفاء الذاتي في الفضاء وتقليل الاعتماد على الإمدادات من الأرض. علاوة علي ذالك هذا الأمر له أهمية كبيرة في البعثات طويلة المدى. مثل رحلة إلى المريخ. إن التخطيط لهذه الرحلات يجب أن يأخذ في الاعتبار كل التفاصيل، وبالتالي فان يجعل العلماء يعملون على إيجاد طرق مبتكرة لإنتاج المياه في الفضاء. إن القدرة على إنتاج الموارد في الفضاء ستغير من مسار استكشاف الفضاء بشكل جذري.

تعرف أيضًا على: حقائق علمية مذهلة عن الكون اكتشف أسرار الفضاء والنظريات الكونية الحديثة

 كيف يحصل رواد الفضاء على الماء؟

يعتمد رواد الفضاء على طرق مبتكرة للحصول على الماء في بيئة الفضاء القاسية، والإجابة على سؤال كيف يحصل رواد الفضاء على الماء؟ تكمن في مصدرين رئيسيين أحدهما يعتمد على الإبداع التكنولوجي.

أولاً: إعادة التدوير المتقدمة: هذه هي الطريقة الأكثر أهمية وفعالية، على متن محطة الفضاء الدولية يتم إعادة تدوير كل قطرة ماء ممكنة كما يتم جمع وتصفية المياه من مصادر مختلفة بما في ذلك:

• البول

  يتم جمعه وتصفيته باستخدام نظام معقد لتحويله إلى ماء شرب نقي.

• العرق
  

  يتم جمعه من الهواء داخل المحطة عبر أجهزة إزالة الرطوبة.

• التكثف
  

  بخار الماء الناتج عن تنفس رواد الفضاء يجمع ويتم تكريره.

• رطوبة الهواء

  يتم امتصاصها وتحويلها إلى ماء.

ثانياً: الإمداد من الأرض: يتم إرسال الماء بكميات محدودة من الأرض في مركبات الإمداد. بينما هذه الطريقة مكلفة للغاية بسبب التكلفة الهائلة لإطلاق أي شيء إلى الفضاء. مما يجعلها الخيار الأخير. علاوة على ذلك. فإن فعالية أنظمة إعادة التدوير في محطة الفضاء الدولية فعّالة بشكل لا يصدق لأنها يمكنها إعادة تدوير أكثر من 90% من مياه الشرب. بالتالي. هذا النظام ضروري لبقاء رواد الفضاء ويعد نموذجًا مثاليًا للبعثات المستقبلية التي لا يمكنها الاعتماد على الإمدادات المستمرة من الأرض. وهذا ما يجعلهم يبحثون عن طرق لإنتاج المياه في الفضاء بأنفسهم.
تعرف أيضًا على: من هو أول رائد فضاء هبط على سطح القمر؟

في الختام، كانت رحلتنا إلى عالم المياه في الفضاء. رحلة كاشفة ومدهشة حيث تعلمنا أن هناك ماء في الفضاء وأن وجوده مهم جدًا ليس فقط للحياة بل كونه موردًا استراتيجيًا للمستقبل، وتعرفنا على التحديات المتعلقة بخلق الماء في الفضاء وكيف يحل رواد الفضاء هذه المشكلة من خلال إعادة التدوير المبتكرة. إن قصة المياه في الفضاء تذكرنا أن الطبيعة تخبئ الكثير من القوة والأسرار وأن الفضاء ليس استثناء، إن المياه مثلها مثل أي مورد ثمين ستكون مفتاحنا لاستكشاف الكون وتأسيس مستقبلنا خارج كوكب الأرض.

• scienceOcean Worlds: Water in the Solar System and Beyond -بتصرف
• usgsWater in Space: How Does Water Behave in Outer Space? -بتصرف

مشاركة المقال

وسوم