شهد عقد 2020 بالفعل العديد من محاولات الهبوط على سطح القمر، على الرغم من أن العديد منها تحطمت أو انقلبت. ومع كل هذه الإثارة المحيطة باحتمال عودة البشر إلى القمر، فإن المصالح التجارية والعلماء على السواء ستستفيد.
القمر مناسب بشكل فريد للباحثين لبناء تلسكوبات لا يمكنهم وضعها على الأرض لأنه لا يحتوي على نفس القدر من التداخل مع الأقمار الصناعية مثل الأرض، ولا يحتوي على مجال مغناطيسي يحجب موجات الراديو. ولكن في الآونة الأخيرة فقط بدأ علماء الفلك مثلي في التفكير في الصراعات المحتملة بين الرغبة في توسيع المعرفة بالكون من جهة، والمنافسات الجيوسياسية والمكاسب التجارية من جهة أخرى، وكيفية تحقيق التوازن بين تلك المصالح.
باعتباري عالمًا فلكيًا ورئيسًا مشاركًا لمجموعة عمل علم الفلك من القمر التابعة للاتحاد الفلكي الدولي، فإنني على استعداد للتحقيق في هذا السؤال.
الجميع إلى القطب الجنوبي
وبحلول عام 2035 – أي بعد عشر سنوات فقط أو نحو ذلك – من الممكن أن تحمل الصواريخ الأمريكية والصينية البشر إلى قواعد قمرية طويلة المدى.
تم التخطيط لكلا القاعدتين لنفس المناطق الصغيرة بالقرب من القطب الجنوبي بسبب الطاقة الشمسية شبه الثابتة المتوفرة في هذه المنطقة والمصدر الغني للمياه الذي يعتقد العلماء أنه يمكن العثور عليه في أحلك مناطق القمر القريبة.
وعلى عكس الأرض، فإن القمر لا يميل بالنسبة لمساره حول الشمس. ونتيجة لذلك، تدور الشمس حول الأفق بالقرب من القطبين، ولا تغرب أبدًا على حواف الحفرة. هناك، تلقي الشمس التي لا تغيب أبدا بظلالها الطويلة على الفوهات القريبة، لتخفي أرضياتها من أشعة الشمس المباشرة طوال الأربعة مليارات سنة الماضية، أي 90% من عمر النظام الشمسي.
هذه الحفر هي في الأساس حفر من الظلام الأبدي. والجو ليس مظلمًا فحسب، بل بارد أيضًا: أقل من -418 درجة فهرنهايت (-250 درجة مئوية). الجو بارد جدًا لدرجة أن العلماء يتوقعون أن الماء على شكل جليد في قاع هذه الحفر – والذي من المحتمل أن يكون ناتجًا عن اصطدام الكويكبات القديمة بسطح القمر – لن يذوب أو يتبخر لفترة طويلة جدًا.
وتشير المسوحات من مدار القمر إلى أن هذه الحفر، التي تسمى المناطق المظللة بشكل دائم، يمكن أن تحتوي على نصف مليار طن من الماء.
إن ضوء الشمس المستمر للطاقة الشمسية والقرب من المياه المتجمدة يجعل قطبي القمر جذابين للقواعد البشرية. ستحتاج القواعد أيضًا إلى الماء للشرب والاغتسال وزراعة المحاصيل لإطعام رواد الفضاء الجائعين. إن جلب إمدادات المياه من الأرض على المدى الطويل أمر مكلف للغاية، لذا فإن وجود حفرة سقي محلية يمثل مشكلة كبيرة.
التلسكوبات على القمر
لعقود من الزمن، تجاهل علماء الفلك القمر كموقع محتمل للتلسكوبات لأنه كان من غير الممكن ببساطة بنائها هناك. لكن القواعد البشرية تفتح فرصا جديدة.
إن الجانب البعيد من القمر المحمي بالراديو، وهو الجزء الذي لا نراه أبدًا من الأرض، يجعل تسجيل موجات الراديو ذات التردد المنخفض جدًا متاحًا. ومن المرجح أن تحتوي هذه الإشارات على بصمات “العصور المظلمة” للكون، وهي الفترة التي سبقت تشكل النجوم أو المجرات.
يمكن لعلماء الفلك أيضًا وضع كاشفات لموجات الجاذبية في القطبين، نظرًا لأن هذه الكواشف حساسة للغاية، ولا تتعرض المناطق القطبية للقمر لزلازل تزعجها كما يحدث على الأرض.
يمكن لكاشف موجات الجاذبية القمرية أن يسمح للعلماء بجمع البيانات من أزواج من الثقوب السوداء التي تدور حول بعضها البعض بشكل وثيق قبل اندماجها. إن التنبؤ بمكان وزمان الاندماج يخبر علماء الفلك أين ومتى يبحثون عن وميض الضوء الذي قد يفوتهم. ومن خلال هذه الأدلة الإضافية، يمكن للعلماء معرفة كيف تولد هذه الثقوب السوداء وكيف تتطور.
كما أن البرد عند القطبين القمريين يجعل التلسكوبات العاملة بالأشعة تحت الحمراء أكثر حساسية إلى حد كبير عن طريق تحويل إشعاع الجسم الأسود للتلسكوبات إلى أطوال موجية أطول. يمكن لهذه التلسكوبات أن تمنح علماء الفلك أدوات جديدة للبحث عن الحياة على كواكب شبيهة بالأرض خارج النظام الشمسي.
والمزيد من الأفكار تستمر في الظهور. ومن المقرر أن تهبط أول هوائيات الراديو على الجانب البعيد في العام المقبل.
تضارب المصالح
لكن الاندفاع لبناء قواعد على القمر يمكن أن يتعارض مع الظروف ذاتها التي تجعل القمر جذابًا جدًا للبحث في المقام الأول. على الرغم من أن مساحة سطح القمر أكبر من مساحة أفريقيا، إلا أن المستكشفين وعلماء الفلك من البشر يرغبون في زيارة نفس المواقع التي يبلغ حجمها بضعة كيلومترات.
لكن الأنشطة التي ستساعد في الحفاظ على الوجود البشري على القمر، مثل التنقيب عن المياه، ستخلق اهتزازات يمكن أن تدمر تلسكوب موجات الجاذبية.
كما أن العديد من العناصر الموجودة على القمر لها قيمة كبيرة على الأرض. يصنع الهيدروجين السائل والأكسجين وقودًا صاروخيًا ثمينًا، والهيليوم 3 مادة نادرة تستخدم لتحسين أجهزة الكمبيوتر الكمومية.
ولكن تم العثور على أحد الأماكن القليلة الغنية بالهيليوم 3 على القمر في أحد الأماكن الأكثر احتمالاً لوضع تلسكوب راديوي من العصور المظلمة على الجانب البعيد.
أخيرًا، هناك على الأقل كوكبتان من الأقمار الصناعية للإنترنت ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) مخططان للدوران حول القمر بعد بضع سنوات من الآن. قد تؤدي الانبعاثات الراديوية غير المقصودة الصادرة عن هذه الأقمار الصناعية إلى جعل تلسكوب العصور المظلمة عديم الفائدة.
الوقت الان
لكن التسوية ليست مستبعدة. قد يكون هناك عدد قليل من المواقع البديلة لوضع كل تلسكوب.
في عام 2024، قام الاتحاد الفلكي الدولي بتشكيل مجموعة عمل لعلم الفلك من القمر للبدء في تحديد المواقع التي يرغب علماء الفلك في الحفاظ عليها من أجل عملهم. ويستلزم ذلك تصنيف المواقع حسب أهميتها لكل نوع من التلسكوبات والبدء في التحدث مع لجنة رئيسية تابعة للأمم المتحدة. قد تساعد هذه الخطوات علماء الفلك ورواد الفضاء من بلدان متعددة ومصالح خاصة على مشاركة القمر.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد.
كتب بواسطة: مارتن إلفيس، مؤسسة سميثسونيان.
اقرأ أكثر:
مارتن إلفيس هو الرئيس المشارك لمجموعة عمل الاتحاد الفلكي الدولي المعنية بعلم الفلك من القمر