تقنيات مطورة لحماية «حراس الفضاء»

أعلنت الولايات المتحدة الأميركية عن تأسيس قوات فضائية ردّاً على تهديدات مرتقبة ضد النظم الفضائية الأميركية من قبل روسيا والصين، اللتين تعملان على تطوير أجهزة ليزر شديدة القوة للإخلال بمعدّات الاتصال على الأقمار الصناعية. ويقول الخبراء إن هذا الأمر سوف يدعم أيضاً فكرة إرسال بعثات مأهولة إلى الكواكب المجاورة، مثل كوكب المريخ، إلا أن مثل هذه الرحلات الطويلة تعرض الرواد إلى مخاطر كبيرة.
- حماية حراس الفضاء
أحد أكبر التحديات التي تواجه الاستكشاف الفضائي يتمثل في كيفية حماية رواد الفضاء وأفراد القوة الفضائية، من مجالات الأشعة القاتلة. وفي الماضي، كشفت الأبحاث أن رواد الفضاء يتعرّضون لخطر المعاناة من الماء الأبيض في العين مثلاً. وفي العام الماضي، وجد الرائد سكوت كيلي أنّ حمضه النووي اختلف عن حمض توأمه النووي، بعد إمضائه عاماً كاملاً في الفضاء. تتطلّب الرحلة إلى المريخ (والعودة منه) سنواتٍ، أي أنّ رواد الفضاء وأفراد القوات الفضائية سيتعرّضون لجرعات كبيرة من الأشعة. وحتى اليوم، لم ينجح العلماء في تكوين مفهوم واضح حول جميع المخاطر المرتبطة بالأشعة التي قد يسببها السفر إلى الفضاء. نتعرّض على الأرض لجرعات هائلة من الأشعة الفضائية، ولكنّ المجال المغناطيسي للأرض وغلافها الجوّي يحمياننا منها. وفي حال السفر في الجوّ أو الصعود إلى الجبال، ستتعرضون لجرعات أكبر من الأشعة الفضائية بسبب تراجع سماكة الغلاف الجوي بينكم وبين الفضاء. وفور الخروج من غلاف الأرض الجوي، يتعرّض المسافرون إلى الفضاء إلى معدلات عالية وأنواع مختلفة من الأشعة مقارنة بتلك التي يتعرّضون لها وهم في مستوى البحر. أمّا مقاتلو القوات الفضائية فسيتعرّضون لحزمات أقوى من الجسيمات الذرية: النيوترونات، والبروتونات، والأيونات الثقيلة كذرّات الهيليوم والحديد المتأينة. وتصدر بعض الأشعة عن النجوم المستعرة خارج النظام الشمسي فيما تصدر أخرى عن رشقات نارية قوية ناتجة عن الجسيمات الشمسية النشطة. وتختلف شدة المجال الإشعاعي من موقع لآخر في الفضاء.
- السرطان والماء الأبيض
قد تتسبب الأشعة بتأثيرات حيوية وصحية لأنها تضرّ مباشرة بالحمض النووي وتؤدي إلى تكوين جزيئات سامّة، مثل بيروكسيد الهيدروجين داخل الخلايا. وكانت الدراسات التي أجريت على الناجين من قنبلتي هيروشيما وناغازاكي الذريتين قد وجدت أن الأشخاص الذين تعرّضوا لمعدلات عالية من الأشعة عانوا أكثر من غيرهم من السرطان وحالات الماء الأبيض في العين.
يمكن القول إن مقاتلي القوات الفضائية الذين سيرسلون إلى المريخ سيتعرّضون لمعدلات أشعة شبيهة بتلك التي تعرّض لها ضحايا القنابل الذرية، ولو بنسبة أقل ولفترة أطول. ولكنّ بعضهم قد يكون معرّضاً لذرّات مشحونة ثقيلة تتأين بكثافة أكبر من تلك الموجودة في الأشعة السينية. وتتمتّع الذرات المشحونة الثقيلة بتأثير بيولوجي أشدّ يعود للأشعة السينية لأنها تختزن طاقة أكبر في المسارات القصيرة أثناء مرورها في الخلايا البشرية. من الضروري جداً أن تعمل القوات الفضائية على قياس المجالات الإشعاعية في الزمن الحقيقي، حتى يتمكّن المقاتلون من ارتداء بزات مدرّعة لمقاومة الإشعاع أو الانتقال إلى مناطق محصّنة في المركبة الفضائية لحماية أنفسهم خلال فترات الإشعاع القوية.
- راصد الإشعاع
ويقول فريق علمي كندي هو فريق قمر «نيودوز» إنه طوَّر تقنيات للحماية الفضائية. ويتألّف الفريق من طلاب متعدّدي الاختصاص، من كليات الهندسة والعلوم في جامعة ماكماستر التي تعمل على تصميم وتطوير جهاز رصد جديد للأشعة، وتعتزم اختباره في الفضاء. ومن المقرّر تثبيت هذا الراصد في قمر صناعي صغير، يماثل حجمه حجم رغيف الخبز، وهو من الأقمار المعروفة عادة باسم «كيوب سات». وتعتزم الوكالة الفضائية الكندية إطلاق هذا القمر الصناعي من المحطة الفضائية الدولية في عام 2021. وقال الفريق إنه أتم بنجاح إطلاق بعثة بواسطة منطاد من منصة «ناسا» الطلابية للارتفاعات العالية (NASA›s High Altitude Student Platform). وفي عام 2017، تمّ إطلاق الراصد إلى مسافة 34 كيلومتراً فوق الأرض، بضغط يعادل الصفر، في منطاد مملوء بالهيليوم بحجم 11 مليون قدم مكعّب، من قاعدة «فورت سامنر» في نيومكسيكو في الولايات المتحدة. وفي سبتمبر (أيلول) الماضي اختبر الراصد داخل قمر كيوب سات من منصة طلابية ثانية تابعة لـ«ناسا».