بدأ علماء الكواكب في الإثارة بسبب إمكانات Starship

حدقت جينيفر هيلدمان في شاشات الكمبيوتر على مكتبها ، وشاهدت المرحلة العليا من الصاروخ وهو يصطدم بفوهة بركان بالقرب من القطب الجنوبي للقمر. بأسم علم، ضربت قطعة من الفولاذ تزن 2.3 طن القمر بقوة 2 طن من مادة تي إن تي.

كان ذلك في أكتوبر 2009 ، وتتبع هيلدمان التأثير من داخل مركز العمليات العلمية في ناسا أميس في كاليفورنيا. بصفتها عالمة كواكب تبلغ من العمر 33 عامًا ، كانت تعمل في أول مهمة رئيسية لها في وكالة ناسا من خلال تنسيق ملاحظات التأثير باستخدام التلسكوبات الأرضية.

سعت ناسا إلى “لمس الجليد” من خلال مهمة LCROSS. على الرغم من أن عمليات إنزال أبولو في الستينيات وأوائل السبعينيات قد وجدت عالماً رماديًا وقاحلًا ، إلا أن العلماء توصلوا إلى الاعتقاد منذ ذلك الحين أن جيوبًا من الجليد كانت محصورة تحت حواف الحفر في ظلام دامس عند القطبين ، وهي بقايا بلايين السنين من المذنبات. التأثيرات. كانت مهمة Centaur هي تفجير إحدى هذه الحفر ومعرفة ما إذا كان العلماء على حق.

بعد فحص البيانات ، أعلنت وكالة ناسا أنها عثرت بالفعل على ماء في عمود البخار الناتج عن اصطدام القنطور ، وكذلك المواد التي قذفها الانفجار.

بالنسبة لهيلدمان ، كانت هذه لحظة محورية في حياتها المهنية. عززت التجربة اهتمامها كعالمة كواكب في متابعة الماء. وقالت: “إنه لأمر مدهش حقًا كيف كانت نتائج تلك المهمة عميقة جدًا”.

سلط اكتشاف الجليد المائي على القمر الضوء على حقبة اكتشف فيها علماء الكواكب الجليد والماء في جميع أنحاء النظام الشمسي – على أقمار أوروبا وإنسيلادوس المغطاة بالجليد ، على سطح المريخ وتحته ، وربما في أكثر من ذلك. المواقع البعيدة ، مثل الجزء الداخلي من بلوتو أو أكبر أقمار نبتون ، تريتون. اكتشف العلماء عندما نظروا إلى ما وراء الأرض ، كان الماء في كل مكان تقريبًا.

أثارت هذه الاكتشافات كل أنواع الآفاق المحيرة. حيثما وجدت المياه – أو كانت موجودة في السابق – ربما تكون الحياة قد تطورت. لذلك لم يعد العلماء يبحثون فقط عن الحفريات في قيعان البحيرات الجافة على سطح المريخ ؛ بدأوا في البحث عن كائنات حية في المحيطات الكبيرة لأوروبا وإنسيلادوس وأماكن أخرى. بالنسبة للاستكشاف البشري أيضًا ، أتاح انتشار المياه فرصة عظيمة. حيثما يوجد الماء ، توجد مكونات وقود الصواريخ – الهيدروجين السائل والأكسجين السائل.

بشكل كبير ، أثرت هذه الاكتشافات على تركيز برامج ناسا العلمية ورحلات الفضاء البشرية. استفادت ناسا بشكل متزايد من ميزانيتها السنوية لعلوم الكواكب ، والتي تبلغ حوالي 3 مليارات دولار سنويًا ، لدعم المهام التي قد تجد الحياة في الماضي أو حتى الحاضر في عوالم أخرى. وخلال السنوات الأربع الماضية ، كانت وكالة الفضاء تضع خطة لإرسال رواد فضاء إلى القمر ، ربما لاستخراج المياه هناك ، تمهيدًا لإرسال البشر إلى المريخ.

بالنسبة للعلماء ، هناك دائمًا أسئلة أكثر من الإجابات. وهناك دائمًا العديد من المهام التي يريدون القيام بها أكثر من الأموال المتاحة للطيران. أدى انتشار الماء في كل مكان إلى زيادة رغبة العلماء في إخراج الروبوتات إلى النظام الشمسي للعثور بشكل نهائي على رواسب الجليد والمحيطات الجوفية وتوصيفها. مثلما نتعلم أن النظام الشمسي يحمل أسرارًا أكثر بكثير مما كنا نتخيله – مما يجعل عدم قدرتنا على الطيران هناك وإطلاق العنان لها أمرًا محبطًا بشكل خاص.

لكن ماذا لو استطعنا؟

بدأ بعض علماء الكواكب في الاحترار لفكرة أن صاروخ ستارشيب الجديد من سبيس إكس ، بقدراته غير المسبوقة في الرفع وتكاليفه المنخفضة المحتملة ، يمكن أن يفتح النظام الشمسي لعصر جديد من الاستكشاف. تخيل إرسال مركبة هبوط إلى أوروبا ، التي تضم محيطًا واسعًا ودافئًا تحت سطح الأرض. خلال اجتماعات التخطيط الأخيرة لوكالة ناسا ، فكر العلماء في إرسال مركبة فضائية معقدة ، تكلف مليارات الدولارات ، لإجراء العلوم على أوروبا. في أحسن الأحوال ، كانوا يأملون في الحصول على حمولة من الأدوات العلمية حول حجم وكتلة ثلاجة صغيرة هناك.

مع Starship ، على النقيض من ذلك ، قد تهبط ناسا مخبأًا للحمولات العلمية بحجم منزل من طابق واحد غير مؤثث.

قال هيلدمان: “يمكنك حقًا الاستفادة من هندسة المركبة الفضائية والوصول إلى النظام الشمسي الخارجي بطرق لم نفكر فيها من قبل”. “يمكن أن يوفر طريقة ثورية جديدة لاستكشاف هذه العوالم.”

أصول ستارشيب

يعمل المهندسون في SpaceX بجدية على تطوير Starship منذ حوالي خمس سنوات ، وعلى مدار الاثني عشر شهرًا الماضية أو نحو ذلك ، أكملوا العديد من الرحلات التجريبية المبكرة. لا يزال هناك الكثير من العمل الفني ، ولكن يبدو أن الشركة في طريقها لتسليم صاروخ ثقيل للغاية يمكن إعادة استخدامه بالكامل ومنخفض التكلفة ومن المحتمل أن يكون قادرًا على إيصال ما يصل إلى 100 طن إلى سطح معظم الأجسام في سولار. نظام.

يرى سبيس إكس ومؤسسها ، إيلون ماسك ، أن Starship هي الصاروخ الرئيسي لنقل البشر إلى المريخ وبناء مستوطنة مكتفية ذاتيًا هناك. لكن مثل هذه السيارة سيكون لها عدد لا يحصى من الاستخدامات الأخرى لأغراض العلم والاستكشاف والدفاع.

من المحتمل أن تبقى نسخة موثوقة للغاية من Starship على بعد عدة سنوات ، ولكن يمكن للمركبة أن تبدأ سلسلة من الرحلات التجريبية المدارية في أوائل عام 2022. يتمتع برنامج الاستكشاف البشري التابع لناسا الآن بثقة كبيرة في Starship لدرجة أن وكالة الفضاء اختارت المركبة لتكون بمثابة هبوط نظام برنامج Artemis Moon. الآن ، إذا فشلت المركبة الفضائية ، فلن تعود ناسا إلى القمر.

قال هيلدمان: “المركبة الفضائية يمكن أن تنقل كميات غير مسبوقة من الحمولة إلى المريخ وأماكن أخرى”. “يحتاج علماء الكواكب إلى التفكير في كيفية الاستفادة من هذه القدرة لأنها غير عادية. وإذا أردنا الاستفادة من هذه الفرص ، للحصول على حمولات على الرحلات التجريبية غير المأهولة ، فنحن بحاجة إلى الانطلاق.”

سبيس اكس أولا اقترب من مجتمع علوم الكواكب في 2018 بسلسلة من “ورش عمل المريخ” التي تناولت أسئلة أساسية مثل مواقع الهبوط المحتملة على الكوكب والثغرات في المعرفة التي يجب سدها قبل أن يتمكن الناس من العيش والعمل بأمان على السطح.

دعت الشركة أسماء بارزة من مجتمع أبحاث المريخ ، وشارك العشرات. كان البعض قد اقتنع بالفعل برؤية سبيس إكس ، لكن البعض الآخر كان متشككًا. بمرور الوقت ، عندما قامت SpaceX ببناء واختبار النماذج الأولية ، بدأ حتى بعض المتشككين في الشراء ، معتقدين أن Starship ستحدث حقًا.

وقالت تانيا هاريسون ، عالمة الكواكب وخبيرة المريخ التي شاركت في الاجتماعات: “نظرًا لأن Starship بدأت تبدو أكثر واقعية ، فقد غيرت آراء الناس”. “كان اختيار المركبة الفضائية للمهام القمرية بمثابة تعزيز كبير للمصداقية.”