مهمات فضائية لاستخراج المواد الأولية من القمر

سباق أميركي - صيني لتوريد العناصر النادرة

رسم تصويري لآلة حصاد "الهيليوم-3 " من شركة "انترلون" على سطح القمر.
رسم تصويري لآلة حصاد "الهيليوم-3 " من شركة "انترلون" على سطح القمر.
TT

مهمات فضائية لاستخراج المواد الأولية من القمر

رسم تصويري لآلة حصاد "الهيليوم-3 " من شركة "انترلون" على سطح القمر.
رسم تصويري لآلة حصاد "الهيليوم-3 " من شركة "انترلون" على سطح القمر.

تطمح شركة «إنترلون» الأميركية لأن تكون أولى الشركات التي تقوم بتعدين القمر. وتقول إنها تعتزم استخراج الهيليوم - 3 وإعادته إلى الأرض.

موارد القمر الطبيعية

منذ ما يقرب من عقد من الزمن، أصدر الكونغرس قانوناً يسمح لشركات الفضاء الأميركية الخاصة بحقوق استغلال الموارد التي تستخرجها من الأجرام السماوية، بما في ذلك القمر.

وكتب كريستيان دافنبورت المحلل العلمي في واشنطن، أن الشركة جمعت 18 مليون دولار وتقوم بتطوير التكنولوجيا لحصاد المواد وجلبها من القمر. وقد أسسها مديرون تنفيذيون سابقون في شركة «بليو أوريجن» للصناعات الفضائية، هم روب ميرسون وغاري لاي، إضافة إلى رائد الفضاء هاريسون شميت، الجيولوجي الذي طار إلى القمر خلال رحلة أبولو 17.

وتركز شركة «إنتربون» Interlune على وجه التحديد على «الهيليوم - 3»، وهو نظير مستقر نادر على الأرض ولكنه متوفر بكثرة على القمر ويمكن استخدامه وقوداً في مفاعلات الاندماج النووي، بالإضافة إلى المساعدة في تشغيل صناعة الحوسبة الكمومية.

وتعمل الشركة، التي يقع مقرها في سياتل، منذ نحو أربع سنوات على هذه التكنولوجيا، التي تأتي في الوقت الذي يعمل فيه القطاع التجاري مع وكالة ناسا على الهدف المتمثل في بناء وجود دائم على القمر وحوله.

رسم تخيّلي لمستعمرة على القمر مع ادوات استخراج موارده الطبيعية

مهمات القمر

في وقت سابق من هذا العام، حاولت مركبتان فضائيتان تجاريتان الهبوط على سطح القمر بوصفه جزءاً من برنامج ناسا المصمم لنقل الأدوات والتجارب إلى سطح القمر، وفي النهاية نقل البضائع والمركبات الجوالة.

وعانت المحاولة الأولى لشركة أستروبوتيك ومقرها بيتسبرغ، من تسرب الوقود ولم تصل إلى القمر قط. أما الثانية لشركة «إنتويتيف ماشينز» ومقرها هيوستن، فقد هبطت على سطح القمر، لكنها وصلت بسرعة كبيرة وانقلبت. ومع ذلك، كانت أول مركبة فضائية أميركية تهبط بهدوء على سطح القمر منذ أكثر من 50 عاماً، وأول مركبة تجارية تحقق هذا الإنجاز.

وتخطط وكالة ناسا للقيام بمهام إضافية في العام المقبل، وتقول إنها لن تساعد فقط في تمهيد الطريق أمام عودة البشر إلى القمر، بل وأيضاً أمام القطاع الخاص لبدء عملياته التجارية هناك.

«الهيليوم - 3»

ويزداد الطلب على «الهيليوم - 3»، وهو أحد نظائر الهيليوم، في صناعة الحوسبة الكمومية، لأن بعض أنظمتها تعمل في درجات حرارة شديدة البرودة. كما تعتزم الشركة الاتفاق مع الزبائن بهدف بالتسويق التجاري. ويمكن أن تصبح وكالة ناسا الفضائية زبوناً للشركة. وكانت الوكالة قد ذكرت عام 2020 أنها تبحث عن شركات لجمع الصخور والأوساخ من سطح القمر وبيعها لها بوصفها جزءاً من برنامج تطوير التكنولوجيا الذي من شأنه أن يساعد رواد الفضاء في النهاية على «العيش خارج الأرض».

سباق أميركي - صيني

وقالت وكالة ناسا أيضاً إنها تخوض سباقاً نحو القمر مع الصين. وتتمركز كلتاهما في القطب الجنوبي للقمر؛ حيث يوجد ماء على شكل جليد في الحفر المظللة بشكل دائم هناك. لكن الصين قالت أيضاً إنها مهتمة باستخراج موارد أخرى، بما في ذلك «الهيليوم 3»، الذي قالت إنه كان موجوداً في عينة أعادتها من القمر في عام 2020.

وتعتزم «إنترلون» إجراء مهمة تنقيب في وقت مبكر من عام 2026؛ حيث ستطير بحصادها على صاروخ تجاري ومركبة فضائية إلى منطقة من القمر يعتقد أنها تحتوي على كميات كبيرة من «الهيليوم – 3». وبمجرد الوصول إلى هناك، فستقوم بالحفر عبر التربة القمرية. وباستخدام مقياس الطيف تقوم بقياس كمية «الهيليوم – 3» التي جمعتها.

ثم إذا سار الأمر كما هو مخطط له، فإن الشركة تأمل في إطلاق مهمة أخرى في عام 2028 التي ستكون بمثابة «عرض توضيحي شامل للعملية بأكملها». وهذا يستلزم إرسال آلة حصاد إلى القمر، التي من شأنها أن تلتقط التربة، ثم يقوم جهاز المعالجة بفصل «الهيليوم – 3». ثم يتم إرجاع كمية صغيرة ووضعها «في يد الزبون». وبحلول عام 2030 تعتزم الشركة إجراء عمليات واسعة النطاق، لكن الوصول إلى القمر أمر صعب ومكلف.

تقنية استخراج قمرية

لتحقيق النجاح، سيتعين على الشركة الاعتماد على عدد من عمليات الإطلاق والتقنيات التي لم تكن موجودة بعد، مثل العربة الجوالة القمرية التي ستتفاعل مع السطح لاستخراج التربة. وقد نجحت في تطوير تقنية استخراج صغيرة وخفيفة ولا تتطلب قدراً هائلاً من الطاقة، ما يسهل نقلها إلى القمر والعمل هناك. وتراهن الشركة أيضاً على أنه مع بدء المزيد من المشاريع الفضائية التجارية في الطيران إلى القمر بالشراكة مع وكالة ناسا، ستصبح عمليات التسليم من وإلى سطح القمر أكثر شيوعاً، بالطريقة نفسها التي تنقل بها مركبة «سبيس إكس» الآن الطاقم والبضائع إلى محطة الفضاء الدولية.


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.