رحلات إلى المريخ في 3 أيام

الانطلاق إلى الكواكب على متن شعاع ضوئي

يعمل أذكياء ناسا طوال الوقت على تخيل أساليب جديدة للتغلب على أكبر عائق لتحقيق سفر فضائي فعال، وهو حاجز السرعة. وكما سمعنا جميعاً، فإن الفضاء كبير للغاية، ويستغرق التنقل فيه وقتاً طويلاً.

يتطلب الوصول إلى القمر حوالي ثلاثة أيام، وهو زمن يمكن أن نتقبله، ولكن الوصول إلى المريخ وضع مختلف تماماً. وبالاعتماد على الوسائل الحالية للدفع بالصواريخ الكيميائية - والتي يتم استخدامها ذاتها منذ 75 عاماً تقريباً - فإن الرحلة إلى الكوكب الأحمر قد تستغرق حوالي خمسة أشهر.

ولكن، قام فريق من علماء ناسا بقيادة فيليب لوبين، من جامعة كاليفورنيا في سانتا باربارا، بابتكار طريقة مختلفة للتنقل في الفضاء، وهي لا تتطلب أكثر من شعاع ضوئي. تسمى الطريقة "الدفع الفوتوني"، وتتطلب شراعاً شمسياً من مادة خفيفة للغاية - وبعض الإضافات الأخرى - ويتم دفع الشراع بالطاقة التي تطلقها مصفوفة ليزرية مدارية.

فاز فريق لوبين بمنحة ناسا للأفكار المتقدمة المبتكرة(NIAC)، بقدر 100,0000 دولار، وذلك للبدء بمرحلة التخطيط والاختبارات في المشروع. ويسمى اختصاراً: ديب إن DEEP-IN، وتعني الدفع بالطاقة الموجهة للاستكشاف الفضائي.

تقوم الفكرة على ربط مسبار صغير بشراع شمسي، ووضع مصفوفة ليزرية في المدار، ومن ثم دفع المسبار نحو وجهته بسرعات تتجاوز بكثير ما يمكننا الوصول إليه حالياً. ويقدر لوبين أنه إذا كان وزن المسبار بضعة مئات من الأرطال، فإنه من الممكن أن يتم إيصاله إلى المريخ في غضون ثلاثة أيام فقط باستخدام هذه الطريقة. وبتضخيم هذه التقنية من المسابر غير المأهولة إلى المركبات المأهولة (وهو ليس بالأمر الصعب)، يمكن أن تستغرق هذه الرحلة شهراً، وهو خُمس الوقت الذي يتطلبه السفر بالوسائل التقليدية.

دروب جديدة إلى النجوم

مع البدء بالتحضيرات الجدية لأول رحلة إلى المريخ، ظهرت الكثير من الأبحاث حول أساليب دفع جديدة لمساعدتنا على الوصول إلى هناك. وأدى أحد التوجهات الواعدة إلى محرك الدفع النووي الكهربائي فاسيمر VASIMR، والذي يتيح احتمال الوصول إلى الكوكب الأحمر في 40 يوماً فقط. ما زالت هذه التقنية قيد التطوير، كما تم إحداث بعض التعديلات الجوهرية - خصوصاً فيما يتعلق ببناء مفاعل نووي يمكن أن يعمل في الفضاء، وذلك لتقديم الطاقة إلى المحرك - ولكن تبدو هذه التقنية إحدى أكثر تقنيات السفر الفضائي قابلية للتحقيق بشكل فوري.

تم اقتراح العديد من الأفكار الأخرى، بما في ذلكفكرة القطار الشمسي السريع الخيالية بعض الشيء،  من تشارلز بومباردييه، والتي تستطيع - نظرياً - الوصول إلى ما يقارب من 1% من سرعة الضوء. في هذه الأثناء، ما زال "محرك الدفع الكهرطيسي EM Drive" الغريب يحتل عناوين الصحف، ولكن يبدو أنّه لن يدخل حيز الاستعمال مثل الاندماج البارد، رغم تحقيقه خرقاً كبيراً في قوانين الفيزياء.

وبالتالي، يبدو أن الدفع الفوتوني أحد أفضل الخيارات التي لدينا حالياً. وإذا أمكن تضخيم هذه التقنية بحيث تتحمل مشاقّ السفر الفضائي المتكرر، فقد تكون أفضل أمل لنا لاستيطان النظام الشمسي، وقد تكون الخيار الوحيد الذي أتيح لنا منذ زمن بعيد، إذا أردنا الوصول إلى النجوم.