خمسة اقتراحات جديدة لمشاريع «ناسا» الفضائية المقبلة

منها شبكات لاصطياد الكويكبات الصغيرة

شبكة لاصطياد الكويكبات و منطاد روبوتي
شبكة لاصطياد الكويكبات و منطاد روبوتي
TT

خمسة اقتراحات جديدة لمشاريع «ناسا» الفضائية المقبلة

شبكة لاصطياد الكويكبات و منطاد روبوتي
شبكة لاصطياد الكويكبات و منطاد روبوتي

تحلم وكالة الفضاء والطيران الأميركية (ناسا) باكتشاف محيطات الميثان، وتطوير شبكات لاصطياد الصخور والكويكبات الصغيرة. وفي كل عام تقوم هذه الوكالة بالتماس أفكار واقتراحات تتعلق بتقنيات الفضاء، قد تكون مفيدة خلال العقود المقبلة. وفيما يلي خمسة من أصل 12 مشروعا جرى اختيارها في العام الحالي من قبل «برنامج ناسا للأفكار الابتكارية المتطورة» (NIAC). وسيتلقى كل مشروع نحو 100 ألف دولار للمزيد من عمليات التطوير، إضافة إلى إمكانية الحصول على مبلغ نصف مليون دولار إضافي.
1- محيطات الميثان: يمكن لغواصة روبوتية اكتشاف محيطات الميثان الموجودة على أكبر أقمار زحل. وهو المكان الوحيد في نظامنا الشمسي، إلى جانب الأرض، الذي تتوفر فيه كميات هائلة من السوائل على سطحه.
2- شبكات لاصطياد الصخور والكويكبات: بإمكان قمر صناعي صغير نشر شبكة لالتقاط كويكب، أو قطعة من الحطام الفضائي، واستخدام قوته الدافعة في المحرك لتحريكه وإزاحته بعيدا عن مساره التصادمي المحتمل.
3- مرصد فضائي بميزانية متواضعة: قرص كبير يجري وضعه على خط الرؤية من مرصد فضائي، من شأنه تحسين وضوح الصور التي يلتقطها، وذلك بفضل تأثيرات انحراف الأشعة. وهذا ما قد يمكن وضع مرصد بكلفة متدنية يكون أقوى بألف ضعف من قوة المرصد «هابل 5».
4- منطاد روبوتي: مخطط آخر لصاروخ «تيتان» ينطوي على مركبة من دون طيار، يجري نشرها من منطاد بالهواء الساخن لأغراض التقاط صور لسطح القمر، وجمع عينات من الصخور قبل عودتها إلى المنطاد الأم، لإعادة شحنها، وتحميل البيانات لأغراض التحليل.
5- لعبة الأرقام: يمكن للكثير من المجسات الفضائية تسريع الاستكشافات الفضائية عن طريق السماح لرحلة واحدة بالقيام بمسح واسع، في الوقت الذي تقوم فيه بجمع المعلومات والبيانات من أماكن محددة. ويقوم قمر صناعي صغير بوضع خريطة لسطح الكوكب من بعيد، قبل نشر هذه المجسات التي هي على شكل دارات لوحية، لفحص أسطح الأماكن التي تشكل أهمية خاصة.



حلول علمية لتعزيز استخدام مياه «الصرف الصحي» في الزراعة

يمكن استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة في الزراعة (رويترز)
يمكن استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة في الزراعة (رويترز)
TT

حلول علمية لتعزيز استخدام مياه «الصرف الصحي» في الزراعة

يمكن استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة في الزراعة (رويترز)
يمكن استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة في الزراعة (رويترز)

تشكل ندرة المياه مصدر قلق متزايد في مناطق مثل شمال وشرق أفريقيا، وشبه الجزيرة العربية، ومن المتوقع أن يؤدي تغير المناخ إلى تفاقم اختلالات توازن المياه، ما يؤدي إلى آثار اقتصادية واجتماعية كبيرة.

تعويض ندرة مياه الريوتقدّر الأمم المتحدة أنه بحلول 2030، لن يتمكن 1.6 مليار شخص من الحصول على مياه شرب آمنة، و2.8 مليار شخص من الوصول إلى خدمات الصرف الصحي الآمنة. ويتعرض القطاع الزراعي، الذي يستهلك 70 في المائة من مياه العالم، للخطر بشكل خاص، لكن دراسة دولية كشفت أن إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة بشكل مناسب لأغراض الري توفر حلاً واعداً يخفف بشكل كبير من ندرة مياه الري، خاصة في المناطق التي تعاني من نقص المياه.

وينتج العالم سنوياً 400 كيلومتر مكعب من مياه الصرف الصحي، مع توقعات بزيادة قدرها 50 في المائة بحلول 2050 بسبب النمو السكاني والتحضر، لكن يتم تصريف أكثر من 80 في المائة من تلك المياه دون معالجة، ما يشكل تهديداً بيئياً وصحياً كبيراً، وفق الدراسة المنشورة بعدد يونيو (حزيران)، من دورية (Nature Reviews Earth & Environment).

وكشفت الدراسة التي أجراها باحثون من الولايات المتحدة وفرنسا وإيطاليا وقبرص أنه في الوقت الحالي، تتم معالجة جزء صغير فقط (أقل من 20 في المائة) من مياه الصرف الصحي المنتجة عالمياً، وتتم إعادة استخدام جزء أصغر (2-15 في المائة) لأغراض الري.

وينبع هذا النقص في الاستخدام من المخاوف بشأن المخاطر الصحية والبيئية المحتملة المرتبطة بالمياه العادمة المعالجة بشكل غير مناسب وعدم التخلص من جميع البكتيريا والفيروسات، لكن الباحثين يؤكدون أن تقنيات المعالجة المتقدمة، إلى جانب المراقبة واللوائح القوية لجودة المياه، يمكن أن تعالج هذه المخاوف بشكل فعال.

حلول علميةوسلطت الدراسة الضوء على الحلول العلمية لتعزيز الاستخدام المستدام لمياه الصرف الصحي في الزراعة، مشيرة إلى نجاح الولايات المتحدة في معالجة وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي لتوفير إمدادات مياه مستقرة للإنتاج الزراعي، مع إمكانية انتشار هذا النموذج على نطاق واسع عالمياً.

ووفق الدراسة، تتمثل أبرز الحلول في الاستثمار في تقنيات معالجة المياه المتقدمة والمستدامة، مثل الأكسدة المتقدمة والترشيح الغشائي وتكنولوجيا النانو، لتحسين جودة المياه وكفاءتها.

وتستخدم الأكسدة المتقدمة مركبات مثل الأوزون لتفكيك الملوثات العضوية، بينما تعتمد تقنيات الترشيح الغشائي على أغشية دقيقة لفصل المواد الصلبة والسوائل. أما تقنيات النانو فتطور مواد وأدوات جديدة لمعالجة مياه الصرف الصحي. وحث الفريق على وضع أطر تنظيمية شاملة وضمان سلامة واستدامة أنظمة إعادة الاستخدام، وزيادة الوعي الاجتماعي لقبول مياه الصرف الصحي المعالجة.

وأكدت الدراسة أهمية الخطط الشاملة لإدارة المخاطر والمراقبة المستمرة لضمان الصحة البيئية والعامة، مع الحاجة إلى دراسات لتقييم البيئة الزراعية وجودة المياه.

يقول الدكتور محمد الحجري، رئيس وحدة الري والصرف بمركز بحوث الصحراء في مصر، إن استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة في الزراعة غير متاح لجميع الدول بسبب تكلفتها المرتفعة، وقد تقتصر على الدول الغنية والبلدان التي تعاني من ندرة شديدة في المياه.

وأوضح لـ«الشرق الأوسط» أن أبرز المعوقات هو القبول الاجتماعي، حيث ترتبط مياه الصرف الصحي بصور سلبية في أذهان الناس، ما يصعّب قبول إعادة استخدامها، كما يوجد خوف من عدم نجاح تقنيات المعالجة في إزالة كافة العناصر والملوثات الضارة، مشيراً إلى أن بعض الدول تحظر استخدام هذه المياه في المحاصيل الغذائية.

وأشار إلى أنه يمكن تقليل تكلفة ومراحل معالجة مياه الصرف الصحي من خلال فصل المياه الرمادية، الناتجة عن الاستحمام والاستخدامات المنزلية الأخرى بعيداً عن صرف المراحيض، وبذلك تنخفض مراحل المعالجة وتقل التكلفة، ويمكن إعادة استخدامها بسهولة في الزراعة.

ونوه بأن مصر ودولاً أخرى تستخدم مياه الصرف الصحي المعالجة لري الحدائق والمسطحات الخضراء، لكنها لا تستخدمها في المحاصيل الغذائية.