سباق محموم لإقامة سوق تجارية على القمر

تقدر بـ170 مليار دولار بحلول 2040

صورة تخيلية لرود فضاء وعربات جوالة على القمر
صورة تخيلية لرود فضاء وعربات جوالة على القمر
TT

سباق محموم لإقامة سوق تجارية على القمر

صورة تخيلية لرود فضاء وعربات جوالة على القمر
صورة تخيلية لرود فضاء وعربات جوالة على القمر

وأوروبا والصين مليارات الدولارات على خططٍ لعودة البشر إلى قمر الأرض المفضّل. ولكنّ الفارق هذه المرّة -حسب وكالة الطيران والفضاء الأميركية «ناسا»- هو أن الأشخاص الذين سيذهبون سيبقون، وسيحملون معهم الأدوات اللازمة لاستكشافات طويلة الأمد. والفارق البارز الآخر هو أن تلعب الشركات الخاصّة دوراً أكبر بكثير في هذه البعثات من دورها في عصر مركبة «أبولو».

سفن وبزّات وتأسيسات قمريةتستثمر الشركات الخاصة في الولايات المتّحدة أموالها إلى جانب وكالة «ناسا» لتطوير سفن هبوط قمرية («أستروبوتيك تكنولوجي» و«إنتويتف ماشينز»)، وسفن هبوط لروّاد الفضاء («سيبي إكس» و«بلو أوريجن»)، وبزات فضائية («أكسيوم سبيس»)، وبنى تحتية، كأقمار اصطناعية للاتصالات والملاحة، ومصادر للطاقة («كريسينت»).

وأيضاً، تدور أحاديث حول التنقيب عن المعادن أو الثلج، حيث قدّر مستشارون في «بي دبليو سي» أنّ الاقتصاد القمري قد يصبح سوقاً بقيمة 170 مليار دولار بحلول 2040.

ولكنّ هذه السوق مبنيّة على فكرة عثور الشركات المستثمرة على زبائن آخرين إلى جانب الوكالات الحكومية لبضائعها وخدماتها. يُعدّ التعاون بين «ناسا» و«سبيس إكس» لبناء صواريخ وسفن فضائية جديدة لصالح المحطّة الفضائية الدولية نموذجاً على هذا النوع من الأسواق، والذي تملك «ناسا» اليوم بفضله وصولاً جاداً إلى الفضاء، بينما تمكّنت «سبيس إكس» من بناء تجارة ناجحة تعتمد على إرسال أقمار اصطناعية تجارية وبعثات فضائية مأهولة خاصّة إلى الفضاء.

ولكنّ المشكلة هنا هي أنّ أسواق إطلاق الأقمار الاصطناعية والسياحة الفضائية كانت قائمة قبل «سبيس إكس»، بينما لا يزال مصدر الطلب من القطاع الخاص على القمر غير واضحٍ على الإطلاق.

وهنا يأتي دور «داربا»، وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدّمة التابعة للجيش الأميركي.

استغلال القمر اقتصادياًكيف يُجنى المال على القمر؟ يقول الدكتور مايكل ناياك، عالم كواكب وطيّار سابق في القوات البحرية الأميركية يدير أحد برامج «داربا» اليوم: «أسمع هذه الجملة، (اقتصاد أرضي- قمري بقيمة 97 مليار دولار)، ولكن كيف نحوّلها إلى أموال حقيقية في حسابٍ مصرفي؟ لا أعتقد أنّنا نعلم بعد».

وكان ناياك قد أطلق أخيراً دراسة ستمتدّ لمدّة 10 سنوات حول القدرات القمرية تحت عنوان «لونا- 10»، ستدفع الشركات الخاصة للعمل معاً على خطط لتأسيس اقتصاد خاص على القمر بحلول 2035. وتهدف الدراسة إلى تأسيس اقتصاد قابلٍ للقياس والتحليل التقني للحصول على «بنية تحتية قمرية ذاتية الاستدامة، ومنتِجة مالياً، بملكية وتشغيل تجاريين».

ما هو حجم الكتلة التي يجب نقلها إلى القمر؟ ما هو مقدار الطاقة الذي تحتاجه المساكن والروبوتات؟ أي نوعٍ من الروبوتات سنحتاج؟ والأهمّ من وجهة نظر ناياك، ماذا سيتطلّب الأمر لجعل الشركات الخاصة تبيع البضائع والخدمات بعضها لبعض بدل بيعها للوكالات الحكومية؟

الجواب ليس واضحاً بعد، ولكنّ ناياك يتفاوض مع 14 شركة قدّمت عروضاً للمشاركة في المجموعة البحثية، التي ستعمل لاحقاً وفقاً لأفكار الشركات نفسها، وتقدّم النتائج العام المقبل. سيقدّم هذا الإطار العملي لـ«ناسا» والشركات الخاصة فكرة أفضل عن فجوات التطوّر التقني التي قد تبطئ تقدّمها نحو القمر، وسيوضح لها الوجهة الصحيحة لمواردها وطاقتها، حتّى إنّه قد يكشف عن أنّ الاقتصاد القمري ليس جاهزاً للازدهار بعد.

يشكّل نقص المعلومات جزءاً من التحدّي. يعتقد العلماء أنّ المياه المجلّدة موجودة على القمر ويمكن استخدامها للحصول على المياه، والهيدروجين والأكسجين، وأنّ هذا الأمر قد يسهّل الوجود البشري الطويل الأمد، وإنتاج وقود الصواريخ، إلا أنّهم لا يعرفون بعدُ مدى سهولة هذا الأمر. ويأمل هؤلاء أيضاً باستخدام المعادن القمرية لصناعة مكوّنات للمعدّات الفضائية، دون أن ننسى العناصر النادرة التي قد يُعثر عليها. وهذا ما يدفع «ناسا» إلى إرسال سفن هبوط وعربات جوّالة آلية لاستكشاف القمر قبل إرسال البشر.

خدمات قمرية مجزيةفي الوقت الحالي، بدأ ناياك وفريقه العمل على الأسس، وسؤاله الأوّل هو: «ما هي الخدمات القمرية التي قد يدفع الناس للحصول عليها؟ الطاقة، والاتصالات، والقدرة على نقل الأشياء».

تخطّط معظم الشركات التي تراهن على الانضمام إلى المشروع لتقديم هذه الخدمات. ولكنّ ثلاث فئات إضافية برزت في العروض الأولى: تحليل في عمق السوق، وأموالٌ تركّز على الاستفادة من الموارد القمرية، والبناء والروبوتيات.

على خطٍّ موازٍ، يعمل ناياك على إطلاق مشروعٍ آخر اسمه «لوجيك» (اختصار لعبارة «إرشادات التشغيل القمرية لاتحاد البنية التحتية» باللغة الإنجليزية)، الذي يهدف إلى تطوير معايير تقنية تتشاركها الشركات المختلفة. على سبيل المثال، تخطّط منظّمات عدّة لبناء شبكة أقمار اصطناعية حول القمر للإرشاد والاتصالات، ما يعني توفّر بروتوكول مشترك للوصول إلى البيانات سيسهّل على المستخدمين التحضير لأدواتهم.

من المرجح أن تكون النتائج الأولى لهذا التخطيط بسيطة، مثل دفع أحد مقاولي «ناسا» مبلغاً مالياً لمقاول آخر لإنجاز مهمة ما.

يتشارك العاملون في صناعة الفضاء بعقلية تقوم على المبدأ التالي: «إذا بنيتَ... فسيحضرون». تعتزم شركة «إنتويتف ماشينز» من القطاع الخاص إرسال أولى بعثاتها الخاصة إلى القمر هذا العام، بدعم من «ناسا»، وهدف هذه البعثة الرئيسي هو نقل أجهزة استشعار علمية مقابل مكاسب مالية من شركات أخرى كـ«كولومبيا سبورتسوير» التي ساعدت في تطوير مادّة عازلة للمركبة الفضائية.

* «كوارتز» - خدمات «تريبيون ميديا»



«نظام هجين» لتحلية المياه بالطاقة الشمسية والرياح

الطرق المعتمدة على الطاقة المتجددة يمكنها تحلية المياه بشكل مستدام (رويترز)
الطرق المعتمدة على الطاقة المتجددة يمكنها تحلية المياه بشكل مستدام (رويترز)
TT

«نظام هجين» لتحلية المياه بالطاقة الشمسية والرياح

الطرق المعتمدة على الطاقة المتجددة يمكنها تحلية المياه بشكل مستدام (رويترز)
الطرق المعتمدة على الطاقة المتجددة يمكنها تحلية المياه بشكل مستدام (رويترز)

يُعد الوصول إلى مياه نظيفة حقاً أساسياً، لكن العديد من المناطق، خاصة الجافة والنائية، تواجه صعوبات الحصول عليها. وفي هذا السياق، ظهرت تقنيات مُبتكرة تعتمد على الطاقة المتجددة لتحلية المياه بشكل مستدام، في مقدمتها الطاقة الشمسية. وكشفت دراسة أجراها باحثون مصريون عن فاعلية نظام هجين لتحلية المياه يعتمد على التقطير الشمسي والتناضح العكسي، ويعمل بواسطة توربينات الرياح والألواح الشمسية، لإنتاج المياه العذبة بشكل مستدام، وخاصة للمناطق القاحلة ذات الموارد المائية المحدودة.

يدمج هذا النظام الجديد بين أجهزة التقطير الشمسية وتكنولوجيا التناضح العكسي، التي تعمل بواسطة الألواح الكهروضوئية وطواحين الهواء، والتي يتم إدارتها بواسطة نظام تحكم آلي متقدم.

نظام تحكم آلي

ومن خلال تسخير طاقة الشمس والرياح، يمكن للنظام أن يعمل بشكل مستقل، ما يقلل من الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية ويخفض التلوث البيئي. ونشرت النتائج، في عدد 24 سبتمبر (أيلول) 2024، من دورية (Sustainable Energy Technologies and Assessments).

يستخدم التقطير الشمسي الطاقة الشمسية لتبخير مياه البحر أو المالحة، تاركاً الشوائب خلفه، بينما يتم تكثيف البخار إلى مياه عذبة تُنقى لاحقاً بواسطة التناضح العكسي، الذي يزيل الأملاح والملوثات المتبقية. ويعتمد تحسين أداء التقطير الشمسي على تحسين عمليات التبخير والتكثيف، وقد أظهرت طرق تبريد الغطاء فاعلية في تعزيز عملية التكثيف.

وخلال الدراسة تم تطبيق نظام تحكم ذاتي لإدارة عمليات تحلية المياه في الوقت الفعلي، ما يضمن أداءً قوياً ومستداماً.

وزُودت الألواح الشمسية بنظام تبريد آلي لزيادة كفاءتها؛ حيث يعمل هذا النظام على تقليل درجة حرارة الألواح الكهروضوئية، ما يحسن من توليد الطاقة. علاوة على ذلك، تم دمج تقنية التقطير الشمسي في النظام مع آليات التسخين المسبق وتبريد الغطاء لتعزيز إنتاج المياه العذبة. وتهدف هذه الآليات إلى زيادة إنتاج المياه إلى أقصى حد.

كما تم تحسين عملية التناضح العكسي بتغذية وحدة التناضح العكسي بالمياه المسخنة مسبقاً من أجهزة التقطير الشمسي، ما يقلل استهلاك الطاقة ويزيد من إنتاج المياه. ويستفيد النظام المبتكر من كل من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح؛ حيث توفر توربينات الرياح طاقة مستمرة لضمان عدم انقطاع عملية التحلية.

تحسين الكفاءة

ووفقاً للدكتور سويلم شرشير، الباحث المشارك في الدراسة من قسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة بجامعة كفر الشيخ، أظهرت الدراسة أن النظام الهجين حسّن الكفاءة؛ حيث حقق إنتاجاً يومياً قدره 303.59 لتر لكل متر مربع.

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن نظام التبريد الآلي للألواح الكهروضوئية ساهم في خفض درجة حرارتها بمقدار 18.7 درجة مئوية، ما أسفر عن تقليل استهلاك الطاقة النوعية إلى 1.99 كيلوواط ساعة لكل متر مكعب من المياه المعالجة؛ ما يعكس الكفاءة العالية للنظام في استخدام الطاقة، وهو تحسين كبير مقارنة بأساليب تحلية المياه التقليدية. كما أظهرت النتائج أن نظام تبريد الألواح الشمسية أدى إلى تحسين ملحوظ في الكفاءة، بالإضافة إلى أن أجهزة التقطير الشمسية المزودة بالتسخين المسبق وتبريد الغطاء حققت معدلات إنتاج مياه عذبة أعلى، بزيادة نسبتها 21.89 في المائة مقارنة بالأنظمة التقليدية.

من جانبه، قال الدكتور أشرف أمين، الباحث الرئيسي للدراسة من قسم الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة جامعة سيناء، فرع العريش في مصر، إن الدراسة أجريت باستخدام بيانات مناخية حقيقية من مدينة العريش في شمال سيناء.

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن النتائج كشفت عن أن هذا النهج الهجين لا يعزز إنتاج المياه فحسب؛ بل يقلل أيضاً من التأثير البيئي من خلال تقليل الاعتماد على مصادر الطاقة غير المتجددة.

وأشار إلى أن نتائج الدراسة تبرز فاعلية النظام الهجين في تحسين إنتاج المياه العذبة وتقليل استهلاك الطاقة، ما يجعله خياراً مستداماً وواعداً لتلبية احتياجات المناطق الجافة والنائية والصحراوية من المياه النظيفة، ودعم الجهود العالمية لمكافحة ندرة المياه وتغير المناخ.