علماء صينيون يستكشفون تقنيات ومواد للبناء على القمر

علماء صينيون يستكشفون تقنيات ومواد للبناء على القمر
TT

علماء صينيون يستكشفون تقنيات ومواد للبناء على القمر

علماء صينيون يستكشفون تقنيات ومواد للبناء على القمر

تلقى معهد بكين للتكنولوجيا أخيرا 500 مليغرام من عينات القمر التي أعادتها مهمة تشانغ آه-5. فيما سيقوم الفريق البحثي في المعهد بدراسة خصائص المواد لهذه العينات وتكنولوجيا التصنيع المضافة ذات الصلة، مع وضع فكرة بناء محطة بحوث قمرية مستقبلية في الاعتبار.

وأشارت شن جيون الأستاذة بكلية الهندسة الميكانيكية بالمعهد المذكور، إلى أنه قد تم وضع خطط دولية ومحلية لبناء محطات بحوث قمرية، وسيركز فريقها على البحوث الأولية ذات الصلة.

وأوضحت شن «أن بناء محطة بحوث قمرية يشبه بناء منزل على القمر. وبسبب القيود الحالية في قدرة حمل الصاروخ والنفقات العالية للتنقل بين الأرض والقمر، فمن الضروري الاستفادة من المواد الأصلية على القمر في بناء محطة البحوث القمرية. وذلك يعني أن التربة على القمر ستكون المادة الرئيسية»، وذلك وفق ما نشرت وكالة أنباء «شينخوا» الصينية، اليوم (الخميس).

وكشفت شن أنه من المخطط إجراء البحوث العلمية على مرحلتين، إذ ستتمحور المرحلة الأولى حول دراسة الخصائص الفيزيائية الأساسية لهذه العينات، بما في ذلك الخصائص البصرية والكهرومغناطيسية. أما في المرحلة الثانية، فسيقوم الفريق باستكشاف الخصائص السطحية لجسيمات التربة القمرية، والبحث عن أنسب تكنولوجيا ومواد للطباعة الثلاثية الأبعاد التي يمكنها الطباعة بأشكال مناسبة عند مزجها مع التربة القمرية. مبينة «إذا قارنا التربة القمرية مع الإسمنت، فيجب أن نقوم أولا بدراسة خصائص الإسمنت، ثم إيجاد المواد المناسبة مثل الرمل والمواد اللاصقة للمزج مع الإسمنت، حتى نتأكد في النهاية من أن لدينا التكنولوجيا اللازمة لصنع الطوب من مزيج الإسمنت والرمل».

جدير بالذكر، أن تكنولوجيا صب التربة القمرية تواجه سلسلة من التحديات مثل توافق المواد واستقرار الخليط وموثوقية الطباعة؛ لذلك تقول شن «لن تستخدم العينات القمرية في تجارب البناء. وبدلا من ذلك، يخطط الفريق البحثي لتطوير تربة قمرية محاكاة باستخدام المواد الموجودة على الأرض وتعزيز أساليب التطوير وتكنولوجيات البناء باستمرار، بناءً على بيانات التحليل من عينات القمر الموجودة».

من جانبه، يقول تشانغ جيون الأكاديمي بالأكاديمية الصينية للهندسة رئيس الحزب الشيوعي الصيني بمعهد بكين للتكنولوجيا إن «المعهد سيستفيد بشكل كامل من هذه العينات القمرية القيمة، وسيلتزم بتقديم أساس نظري ودعم تقني لبناء محطات بحوث القمر المستقبلية». وتابع «أن المعهد سينسق مع المنظمات ذات الصلة بالبحوث العلمية وتدريب الأكفاء، وسيساهم في استكشاف الموارد القمرية علاوة على الاستخدام السلمي للفضاء».

يذكر أن مهمة «تشانغ آه-5» المكونة من مركبة مدارية ومركبة هبوط وصاعدة وعائدة، قد أطلقت في نوفمبر(تشرين الثاني) عام 2020 ورجعت إلى الأرض في ديسمبر (كانون الأول)من العام نفسه. وقد أرجعت المهمة ما إجماله 1731 غراما من العينات القمرية؛ معظمها من صخور وتربة سطح القمر. وقد تم توزيع 5 دفعات من العينات القمرية على 98 فريقا بحثيا منذ 12 يوليو(تموز) عام 2021. وحتى الآن، نُشر أكثر من 60 اكتشافا جديدا ذا صلة في المجلات الأكاديمية.


مقالات ذات صلة

هلاك محقق للبشرية... كوكب صخري يرسم صورة للمستقبل البعيد للحياة على الأرض

علوم «القزم الأبيض»... أول كوكب صخري يجري رصده وهو يدور حول نجم يشرف على نهايته (رويترز)

هلاك محقق للبشرية... كوكب صخري يرسم صورة للمستقبل البعيد للحياة على الأرض

يقدم أول كوكب صخري يجري رصده وهو يدور حول نجم يشرف على نهايته، ويسمى قزماً أبيض، لمحة عما قد يكون عليه كوكب الأرض بعد مليارات السنين.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق رسم توضيحي للمسبار «تشانغ إيه - 5» الصيني (شبكة تلفزيون الصين الدولية)

عيّنات توثّق التاريخ البركاني للجانب البعيد من القمر

أعلن فريق من العلماء الصينيين عن تحليل ودراسة عينات قمرية جُمعت بواسطة مهمة «تشانغ إيه - 6»، وهي أول عينات تُحلَّل من الجانب البعيد للقمر.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق سيبقى القمر الجديد في الفضاء من يوم 29 سبتمبر ولمدة شهرين تقريباً (إ.ب.أ)

علماء يتوقعون ظهور قمر ثانٍ حول الأرض خلال أيام

توقّعت مجموعة من العلماء ظهور قمر ثانٍ حول الأرض خلال أيام، مشيرة إلى أنه سيبقى لفترة وجيزة فقط.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الأقمار الاصطناعية الصينية تراوغ أقمار الرصد الأميركية

الأقمار الاصطناعية الصينية تراوغ أقمار الرصد الأميركية

يستكشف بحث أميركي جديد ما يعرفه الصينيون عن برنامج التجسس الأميركي

يوميات الشرق العلماء يقترحون أن قشرة الكوكب امتصت جزءاً كبيراً من الغلاف الجوي المفقود للمريخ (رويترز)

علماء يكشفون حقيقة ما حدث للغلاف الجوي المفقود للمريخ

عندما فقد المريخ غلافه الجوي قبل مليارات السنين، تحول من كوكب كان من الممكن أن يدعم الحياة إلى عالم صحراوي بارد.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)

«النملة الانتحارية»... نمل أبيض يفجر نفسه في وجه الأعداء عند تعرض المستعمرة للخطر

تقوم فصيلة من النمل الأبيض بتفجير نفسها في وجه الأعداء في حالة تعرض مستعمرتها للخطر (أرشيفية)
تقوم فصيلة من النمل الأبيض بتفجير نفسها في وجه الأعداء في حالة تعرض مستعمرتها للخطر (أرشيفية)
TT

«النملة الانتحارية»... نمل أبيض يفجر نفسه في وجه الأعداء عند تعرض المستعمرة للخطر

تقوم فصيلة من النمل الأبيض بتفجير نفسها في وجه الأعداء في حالة تعرض مستعمرتها للخطر (أرشيفية)
تقوم فصيلة من النمل الأبيض بتفجير نفسها في وجه الأعداء في حالة تعرض مستعمرتها للخطر (أرشيفية)

توصل فريق بحثي متخصص في علم الحشرات بجمهورية التشيك إلى أن فصيلة من النمل الأبيض تقوم بتفجير نفسها في وجه الأعداء، في حالة تعرض المستعمرة للخطر.

وبحسب «وكالة الأنباء الألمانية»، يندرج النمل الأبيض ضمن فصائل الحشرات التي تتغذى على السليولوز، ويشار إليه باسم النمل الأبيض؛ للتمييز بينه وبين فصائل النمل الأخرى، ويعيش داخل خلايا يبلغ تعدادها عدة ملايين من النمل، في ظل نظام اجتماعي يتشابه مع أنظمة الحياة الخاصة بأنواع النمل الأخرى والنحل.

ويقول الباحثون إن هناك 2750 نوعاً مختلفاً من النمل الأبيض، وينقسم إلى ثلاث فئات أساسية، وهي: النمل الأبيض الجوفي الذي يعيش في أعشاش داخل التربة قرب مصادر الغذاء مثل الأشجار والمنازل، والنمل الأبيض الجاف الذي يعيش داخل جذوع الأشجار الميتة والأرضيات الخشبية الصلبة، وأخيراً النمل الأبيض الرطب الذي يعيش داخل الأخشاب التي تحتوي على نسب مرتفعة من الرطوبة.

ويقول الباحثون من أكاديمية العلوم التشيكية وكلية العلوم الزراعية الاستوائية بجامعة علوم الحياة في براغ، إن النمل الأبيض من فصيلة Neocapritermes taracua يحمل على ظهره حويصلات تحتوي على نوع من الإنزيمات قابل للانفجار إذا ما تم خلطه بمادة أخرى موجودة أيضاً في جسم النملة.

وفي إطار الدراسة التي نشرتها الدورية العلمية Structure، تبين للباحثين أن النمل العامل الأكبر سناً في المستعمرة يعتمد على آلية دفاعية ليس لها مثيل في عالم الحشرات، حيث يقوم في حالة تعرض المستعمرة لهجوم من حشرات أخرى بالتضحية بنفسه، عن طريق تنشيط تفاعل كيميائي داخل الجسم يؤدي إلى تكون مادة سامة تنفجر في وجه الخصم وتصيبه بالموت أو الشلل.

وتقول الباحثة يانا سكيرلوفا إنه على مدار عمر النملة، يتكون إنزيم يطلق عليه اسم «اللاكاز الأزرق بي بي 76» داخل حويصلات خاصة على ظهرها، وعندما تتعرض المستعمرة للخطر، تقوم النملة الأكبر سناً بشق هذه الحويصلات بنفسها، حيث يختلط الإنزيم بشكل شبه فوري بمادة أخرى مختزنة داخل جسم النملة، وينتج عن ذلك تكون مادة لزجة تحتوي على مركبات عالية السمية من مادة البنزوكينون، حيث تنفجر هذه المادة في وجه أعداء الخلية، وتقضي في الوقت نفسه على النملة ذاتها.

ويرى الباحثون أن احتفاظ هذه الفصيلة من النمل بهذا الإنزيم القابل للانفجار داخل أجسامها في صورة صلبة طوال فترة حياتها يعدّ لغزاً علمياً في حد ذاته.

ونجح علماء الحشرات، من معهد الكيمياء الحيوية والعضوية التابع لأكاديمية العلوم التشيكية، في اكتشاف السر وراء هذه المادة بواسطة التصوير بالأشعة السينية لعلم البلورات.

ووجدت الباحثة يانا سكيرلوفا أن إنزيم اللاكاز الأزرق الذي تحمله النملة يحتوي على نوعين من الأحماض الأمينية، وعندما ينتقل الإنزيم إلى الحالة النشطة، يحدث التحام بين جزيئات الحمضين بواسطة رابطة كيميائية قوية، ويبدأ التفاعل الذي يسفر في النهاية عن الانفجار.

ونقل الموقع الإلكتروني «سايتيك ديلي» المتخصص في الأبحاث العلمية عن الباحثة سكيرلوفا، قولها إن «سبر أغوار الهيكل ثلاثي الأبعاد لإنزيم (اللاكاز الأزرق بي بي 76) كشف عن أن هذا الإنزيم يحتوي على مجموعة من الاستراتيجيات التي تكفل استقراره من الناحية الكيميائية داخل جسم النملة، وهو ما يجعله طويل البقاء، وقابلاً للاستخدام في أي لحظة، وذلك في خضم ظروف الحياة القاسية التي تعيشها النملة في الغابات المطيرة والاستوائية». وبفضل تركيبه الفريد، يظل الإنزيم متماسكاً، بل نشطاً حتى وإن ظل داخل حويصلات في جسم النملة طوال حياتها. وتعدّ هذه الصفة أساسية وتنطوي على أهمية خاصة من أجل تفعيل آلية الدفاع عن مستعمرة النمل، حيث يتعين أن يتم التفاعل بأثر فوري، بمجرد أن تهب النملة العاملة للدفاع عن الخلية.

ويقول الباحثون إن فصيلة Neocapritermes taracua من النمل الأبيض تعيش طوال حياتها وهي تحمل على ظهرها هذه العبوة الناسفة، كما أن النمل العامل الأصغر سناً الذي يمكنه القيام بمهام متعددة من أجل الخلية، يحمل كمية ضئيلة من هذا الإنزيم على ظهره، وتتزايد كمية الإنزيم الذي تحمله كل نملة مع تقدمها في السن وتراجع قدرتها على العمل والكد، بحيث إن تفجير النملة نفسها في وجه أعداء المستعمرة قد يكون الخدمة الأخيرة التي تسديها للمستعمرة قبل أن تفارق الحياة.

وكان فريق بحثي بجزيرة جويانا الفرنسية هو أول من لاحظ قبل عدة سنوات أن هذه الفصيلة من النمل تحمل شحنة متفجرة داخل حويصلات مثل جيوب معطف المطر، وتم نشر ذلك البحث في الدورية العلمية «Science» بالاشتراك مع باحثين من معهد الكيمياء الحيوية والعضوية التشيكي.

وتؤكد الباحثة بافلينا ريزاكوفا، رئيسة المختبر العلمي الذي أجرى الدراسة على الإنزيم المشار إليه، أن «هذا الاكتشاف يمثل نموذجاً مثالياً للدور الفريد الذي يلعبه علم الأحياء الهيكلية، حيث إن فهم كل مادة أو مركب داخل جسم الكائن الحي يسلط الضوء على طريقة عمله أو الوظيفة التي يؤديها، علماً بأن التركيب ثلاثي الأبعاد لكل مادة، والذي يقصد به موقع الذرات داخل المادة، يساعد في فهم العملية البيولوجية بأسرها... وهي في هذه الحالة آلية الدفاع الفريدة للنمل الأبيض».