عالم: ربط مظلة عملاقة بكويكب قد يساعد بمكافحة تغير المناخ!

عالم: ربط مظلة عملاقة بكويكب قد يساعد بمكافحة تغير المناخ!
TT

عالم: ربط مظلة عملاقة بكويكب قد يساعد بمكافحة تغير المناخ!

عالم: ربط مظلة عملاقة بكويكب قد يساعد بمكافحة تغير المناخ!

يعتقد عالم الفلك ستيفان زابودي بمعهد جامعة هاواي لعلم الفلك «أنه يمكننا التقاط كويكب ووضعه أمام الأرض وربط مظلة به لحجب بعض ضوء الشمس».

وفكرة «الدرع الشمسي» ليست جديدة. إلّا ان تعديلات زابودي من شأنها أن تقلل إلى حد كبير من تكلفة وصعوبة التنفيذ، ما يجعلها خطوة أقرب إلى التحقيق. ويشرح زابودي قائلاً «في هاواي، يستخدم الكثيرون مظلة لحجب أشعة الشمس أثناء سيرهم في النهار. وكنت أفكر، هل يمكننا فعل الشيء نفسه بالنسبة للأرض وبالتالي التخفيف من كارثة تغير المناخ الوشيكة؟».

وفكرة الدرع الشمسي لا تخلو من الجدارة. فإذا حجبت نسبة صغيرة فقط من ضوء الشمس الذي يشع على الأرض باستمرار، فقد يكون ذلك كافيًا لمواجهة ارتفاع درجات الحرارة؛ ربما هو ليس حلاً نهائيا. لكنه حل مؤقت من شأنه أن يمنحنا بعض الوقت للعمل على الأشياء أخرى. لكن المشكلة تكمن في أن المظلة ستحتاج إلى قدر لا بأس به من الكتلة لمنعها من الانهيار بفعل الرياح الشمسية وضغط الإشعاع؛ ومن أجل استقرار الجاذبية، سيكون الحصول على هذه الكتلة الكبيرة في الفضاء أمرًا صعبًا ومكلفًا. لكن مع ذلك، ماذا لو كانت الكتلة موجودة بالفعل؟

ويضيف زابودي «ان وضع توازن موازن تجاه الشمس من شأنه أن يقلل الكتلة الإجمالية للدرع وثقل الموازنة إلى 3.5 مليون طن فقط»، وذلك وفق ما نقل موقع «ساينس إليرت» العلمي عن مجلة «Proceedings of the National Academy of Sciences» العلمية المرموقة.

وفي هذا الاطار، قد يبدو أن 3.5 مليون طن كتلة كبيرة، لكنها أقل بنحو 100 مرة عن التقديرات السابقة للدرع غير المربوط. و 1 في المائة فقط من هذا سيكون الدرع الفعلي (حوالى 35000 طن) والكتلة المتبقية ستكون الكويكب. كما سيكون من الممكن خفض وزن الدرع بشكل أكبر باستخدام مواد أخف مثل الجرافين. وسيظل تحقيق ذلك أمرًا صعبًا للغاية؛ حيث لا تقترب حمولات الصواريخ الحالية من 35000 طن تقريبًا.

جدير بالذكر، ان صاحب الرقم القياسي الحالي هو صاروخ «Saturn V»، الذي أطلق حمولة 140 طنًا في مدار أرضي منخفض خلال عصر أبولو. اما صاروخ Starship العملاق التابع لشركة «سبيس إكس» فهو حاليًا على حافة الهندسة البشرية.

ومع ذلك، يمكن أن تكون الفكرة أكثر قابلية للتحقيق مما كان يعتقد سابقًا.

ولقد أظهرت وكالة الفضاء الأميركية (ناسا) أنه يمكننا إعادة توجيه كويكب. وهناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به، لكن زابودي يعتقد أنه إذا بدأنا العمل على البحث والتطوير الآن، فقد نتمكن من تنفيذه قبل فوات الأوان بالنسبة للمناخ.

كما ان هناك فوائد أخرى محتملة أيضًا؛ ففي حين تم حساب أن حجب حوالى 1 إلى 2 في المائة من أشعة الشمس سيكون كافيًا لتبريد الكوكب. لكن زابودي يجادل بأن نهجًا أكثر حذرًا سيستخدم البيانات التاريخية.

وبالتالي، فإن فكرة زابودي ستكون قابلة للتطوير، ما يقلل الضوء بنسبة تصل إلى 0.24 في المائة بينما يصل إلى حوالى 1.7 في المائة. وأيضا يجب أن يكون قابلاً للعكس بسهولة.

وقد خلص زابودي بورقته البحث الى انه «اعتمادًا على التطور المتوازي والمتشابك لتقنيات الجرافين والحبل والمداري قد يكون الدرع المربوط في البداية أسرع وأرخص في تحقيقه من الهيكل الثقيل. ومع ذلك، فإن هذا الأخير قد يعمل في نهاية المطاف كمصدر للطاقة الشمسية لاستكشاف الأرض أو النظام الشمسي».


مقالات ذات صلة

صورة استثنائية لنجم يُحتضَر على بُعد 160 ألف سنة ضوئية من الأرض

يوميات الشرق يمرّ بالمرحلة الأخيرة من حياته قبل موته (إكس)

صورة استثنائية لنجم يُحتضَر على بُعد 160 ألف سنة ضوئية من الأرض

أظهرت أول صورة مقرَّبة لنجم يُعرَف باسم «WOH G64» إحاطته بالغاز والغبار، مُبيِّنة، أيضاً، اللحظات الأخيرة من حياته، حيث سيموت قريباً في انفجار ضخم...

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق مركبة الفضاء «ستارشيب» تظهر وهي تستعد للإطلاق من تكساس (رويترز)

«سبيس إكس» تستعد لإجراء اختبار سادس لصاروخ «ستارشيب» وسط توقعات بحضور ترمب

تجري «سبيس إكس» اختباراً سادساً لصاروخ «ستارشيب» العملاق، الثلاثاء، في الولايات المتحدة، في محاولة جديدة لاستعادة الطبقة الأولى منه عن طريق أذرع ميكانيكية.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الاقتصاد جانب من الجلسة الافتتاحية لـ«منتدى دبي للمستقبل»... (الشرق الأوسط)

«منتدى دبي»: 7 تطورات رئيسية سيشهدها العالم في المستقبل

حدد نقاش المشاركين في «منتدى دبي للمستقبل - 2024» 7 تطورات رئيسية تمثل لحظة محورية للبشرية، منها العودة إلى القمر والطاقة الشمسية.

«الشرق الأوسط» (دبي)
الاقتصاد جناح «مجموعة نيو للفضاء» في معرض «جيتكس» (إكس) play-circle 01:45

رئيس «الخدمات الجيومكانية» في «نيو للفضاء»: سنطلق تطبيقاً للخرائط الرقمية

تمضي السعودية نحو مساعيها في التنويع الاقتصادي عبر تطوير قطاعات جديدة ومستقبلية، يبرز من ضمنها قطاع الفضاء بوصفه أحد القطاعات التي يتسارع فيها التقدم.

مساعد الزياني (الرياض)
يوميات الشرق رواد الفضاء ماثيو دومينيك ومايكل بارات وجانيت إيبس يعقدون مؤتمراً صحافياً في مركز جونسون الفضائي في هيوستن (أ.ب)

بعد 8 أشهر في الفضاء... رواد «ناسا» يرفضون الإفصاح عن شخصية من أصيب منهم بالمرض

رفض 3 رواد فضاء تابعين لـ«ناسا» انتهت مهمة طويلة قاموا بها في محطة الفضاء الدولية بالمستشفى، الشهر الماضي، كَشْفَ مَن منهم كان مريضاً.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.