بأسود مادة عرفها الإنسان.. قمر صناعي يواجه التلوث الضوئي بالفضاء
وباتت السماء تعج بآلاف الأقمار الصناعية اللامعة التي تسرق سواد الليل، وتربك أعين العلماء، مسببة ضجيجا بصريا متزايدا، وهي المشكلة التي يستعد فريق من الباحثين في المملكة المتحدة لمواجهتها عبر إطلاق قمر صناعي مكسو بأسود مادة عرفها الإنسان، وهي "فانتابلاك"، تلك المادة الشهيرة التي تمتص 99.965% من الضوء الساقط عليها.
ويأمل الباحثون أن تثبت هذه التجربة نجاعتها، بما يمهد لتعميم استخدامها مستقبلا، في محاولة لاستعادة ظلمة السماء المهيبة، التي تحتاجها البشرية لفهم أعمق للكون.
القمر الصناعي الجديد، الذي يحمل اسم "جوفيان-1″، من المقرر إطلاقه عام 2026، ويبلغ حجمه تقريبا حجم علبة أحذية، وتكمن مهمته في اختبار قدرة مادة "فانتابلاك" الخارقة على تقليل الانعكاسات الضوئية الصادرة عن الأقمار الصناعية، وهي ظاهرة تزداد بشكل مقلق في سماء الليل، ما يعطل عمل المراصد الفلكية حول العالم.
عصر "الأسراب الفضائية"
مع وجود أكثر من 14 ألفا و900 قمر صناعي يدور حول الأرض اليوم، والتوقعات بارتفاع هذا العدد إلى أكثر من 100 ألف خلال العقود المقبلة، بفعل "الأسراب الفضائية" التجارية مثل شبكة "ستارلينك" التابعة لشركة سبيس إكس، تتفاقم التحديات أمام الفلكيين.
وتتمثل أبرز هذه التحديات في الانعكاسات الضوئية الصادرة من الأقمار المعدنية، التي تضيء السماء وتؤثر سلبا على جودة الرصد، وقد ازداد الوضع سوءا مع إطلاق أقمار صناعية فائقة السطوع، مثل سلسلة "ألف شراع" الصينية، التي تتجاوز بكثير حدود اللمعان التي توصي بها الجهات الفلكية.
وللتصدي لهذه المشكلة، تعاونت جامعات سري وساوثهامبتون وبورتسموث ضمن مشروع مشترك يعرف باسم "جوبيتر" لإطلاق القمر الجديد، حيث تم تزويده من أحد جوانبه بمادة "فانتابلاك 310″، وهي نسخة معدلة من المادة الأصلية صممت خصيصا لتحمل تقلبات درجات الحرارة والإشعاع الكوني في مدار الأرض المنخفض.
وصرّحت شركة "سري نانوسيستمز"، المنبثقة عن جامعة سري والمطورة للمادة في بيان صحفي رسمي أن "فانتابلاك 310، توفر أداء بالغ السواد من مختلف الزوايا، دون أن تتأثر ببيئة الفضاء القاسية".
ويقول كيران كليفورد، كبير التقنيين في الشركة وقائد المشروع: "هدفنا من هذا الطلاء هو ضمان وصول مستدام ومنصف إلى سماء ليلية مظلمة للجميع".
تحديات لا تزال قائمة
ورغم أن الطلاء الأسود قد يُسهم في الحد من التلوث الضوئي، إلا أن هناك تحديات أخرى، أبرزها التداخل الإشعاعي (الراديوي)، الذي تصدره الأقمار، مما قد يهدد مستقبل علم الفلك الراديوي من على سطح الأرض.
كما أن الزيادة الهائلة في عدد الأقمار الصناعية ترفع من احتمالات التصادم الفضائي، ما يؤدي إلى تفاقم مشكلة الحطام المداري.
ولا تزال الآثار البيئية الناجمة عن احتراق الأقمار عند عودتها للغلاف الجوي، بما تطلقه من معادن وجزيئات، قيد الدراسة والفهم.
وفي ظل هذه التحديات، يمثل مشروع "جوفيان-1″ خطوة واعدة نحو استعادة سماء ليلية أكثر صفاء، وإذا أثبتت المادة فعاليتها في المدار، فقد يصبح طلاء الأقمار بـ"فانتابلاك" خيارا معتمدا في تصميم المركبات الفضائية المستقبلية، للحد من آثارها السلبية على الرصد الفلكي، وتمكين العلماء من استكشاف أعماق الكون بعيون أوضح.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الجزيرة
منذ 4 ساعات
- الجزيرة
النظائر الكيميائية تكشف عن تغيرات جذرية في أوروبا قبل 3500 سنة
كشفت دراسة علمية جديدة أجراها فريق دولي من الباحثين عن تحولات عميقة طالت أسلوب الحياة والغذاء وأنماط التنقل في حوض الكاربات في دولة المجر، أحد أهم المراكز الحضارية في أوروبا في العصر البرونزي، وهو العصر الذي تمَّيز باستخدام البرونز، ووجود الكتابة البدائية في بعض المناطق في العالم. نُشرت نتائج الدراسة أخيرًا في دورية "ساينتفك ريبورتس"، وتعتمد على تحليل شامل لمجموعة كبيرة من الرفات البشرية والحيوانية، التي تعود إلى مرحلتي العصر البرونزي الأوسط والمتأخر، وتحديدًا من مواقع أثرية مهمة في المجر، في مقدمتها مقبرة "تيزافوريد-مايوروشلوم"، الواقعة في وادي نهر تيزا. بحسب الباحثين، فإن نتائج الدراسة تسلط الضوء على نقطة تحول ثقافية واقتصادية واجتماعية مهمة في تاريخ أوروبا الوسطى، حيث ترافق ظهور ثقافات معمارية محددة مع تغيرات في نمط التنقل، والتحول من اقتصاد يعتمد على اللحوم إلى اقتصاد أكثر اعتمادًا على الحبوب كالدخن الأبيض، وربما أيضًا بداية تراجع في التفاوتات الطبقية. السترونشيوم يكشف عن الهجرات حلل الباحثون نسب النظائر المشعة من عنصر السترونشيوم في مينا الأسنان والعظام البشرية، لتحديد أنماط التنقل الجغرافي للأفراد. السترونشيوم عنصر كيميائي يوجد طبيعيا في التربة والصخور، وعندما تتفتت الصخور، يدخل السترونشيوم إلى المياه والتربة، ثم تمتصه النباتات، أما الحيوانات والإنسان فيحصلون على السترونشيوم عن طريق الطعام والماء. وجد الباحثون، أن غالبية سكان الموقع الرئيس في الدراسة كانت من السكان المحليين، مع وجود نسبة محدودة فقط قدمت من مناطق تبعد بين 20 إلى 100 كيلومتر، وشخص واحد فقط بدا أنه جاء من منطقة أبعد من ذلك بكثير. أسنان الإنسان تتشكل في الطفولة، وتحتفظ بنسبة السترونشيوم من البيئة التي نشأ فيها الطفل، فإذا عاش الشخص في منطقة مختلفة عندما كبر، فإن عظامه ستسجل نسبًا مختلفة للسترونشيوم. ومن ثم فإنه بمقارنة نسب السترونشيوم في الأسنان والعظام مع النسب في التربة المحلية، يستطيع العلماء معرفة، هل هو محلي أم مهاجر، ومن أين جاء تقريبًا؟ كذلك يمكن تحليل بقايا نباتية أو حيوانية (حبوب أو عظام ماشية) لمعرفة هل كانت مزروعة محليًا أم مستوردة. وبحسب الدراسة، أظهرت نتائج العصر البرونزي الوسيط، أن بعض المهاجرين قدموا من مناطق أكثر إشعاعًا مثل أعالي نهر تيزا أو جبال الكاربات الشمالية، كما كشفت نتائج العصر البرونزي المتأخر، أن القادمين الجدد كانوا من مناطق أقل إشعاعًا مثل جنوب الكاربات أو هضاب ترانسدانوبيا، أي غرب نهر الدانوب، مما يدعم فرضية انتقال بعض العناصر الثقافية من الغرب إلى سهول المجر. الكربون والنيتروجين للكشف عن الطعام كما كشفت تحاليل النظائر المستقرة للكربون والنيتروجين في كولاجين العظام، أن النظام الغذائي قد شهد تحولًا ملحوظًا مع نهاية العصر البرونزي الأوسط. فقد أظهرت النتائج انخفاضًا في استهلاك البروتين الحيواني تزامنا مع زيادة في تناول الحبوب، خصوصًا نبات الدخن الأبيض. وتكشف نظائر الكربون عن أنواع النباتات المُتناولة (مثل الدخن مقابل الحبوب الأخرى)، بينما يشير النيتروجين إلى كمية البروتين الحيواني مقابل البروتين النباتي في النظام الغذائي. الكربون والنيتروجين من أهم الأدوات الكيميائية في علم الآثار لمعرفة الغذاء والبيئة التي عاش فيها الإنسان أو الحيوان. النباتات تأخذ الكربون من ثاني أكسيد الكربون في الجو، لكن طريقة امتصاصها تختلف حسب نوعها، فمثلا نباتات مثل الذرة والشعير تمتص الكربون 13 بنسبة منخفضة مقارنة بنباتات مثل الدخن أو الذرة، والتي تمتصه بشكل يختلف عن نباتات أخرى مثل الصبار. عندما تأكل الحيوانات أو البشر هذه النباتات (أو الحيوانات التي تتغذى عليها)، تنتقل هذه النسب إلى العظام والأسنان، وعند قياس النسب يمكن للعلماء الإجابة عن أسئلة مثل: هل اعتمدت الجماعة محل الدراسة على نباتات؟ ومتى دخلت محاصيل جديدة (مثل الدخن) في نظامها الغذائي؟ وكلما ارتفع الكائن الحي في السلسلة الغذائية، زادت نسبة النيتروجين 15 في أنسجته، فمثلا تمتلك النباتات نسبة منخفضة من هذا النيتروجين، بينما تمتلك آكلات الأعشاب نسبة أعلى قليلا، وآكلات اللحوم تمتلك أعلى نسبة. ومن ثم يقيس العلماء نسبة النيتروجين في كولاجين العظام للإجابة عن أسئلة مثل: ما كمية البروتين الحيواني مقابل النباتي في الغذاء؟ هل كانت المجموعة قيد الدراسة تعتمد على الصيد أم الزراعة؟ هل هناك اختلاف غذائي بين الرجال والنساء أو بين طبقات المجتمع؟ دور الدخن وبحسب الدراسة، توصل الباحثون إلى أن إدخال نبات الدخن في النظام الغذائي قد حدث في فترة زمنية ضيقة نسبيًا بين عامي 1540 و1480 قبل الميلاد. وتظهر آثار النبات بوضوح في تحاليل الرواسب الكلسية على الأسنان، حيث وُجدت بقايا نشا وسليكا، أي رمال، مميزة لنبات الدخن لدى غالبية الأفراد في العصر البرونزي المتأخر، مقارنة بنسب محدودة جدًا في المرحلة السابقة. ويُعتقد أن ظهور نبات الدخن الأبيض، الذي يمتاز بدورة نمو سريعة وتحمل للجفاف، كان عاملًا حاسمًا في دعم المجتمعات الزراعية التي عرفت ازدهارًا ديمغرافيًا متزايدًا في تلك الفترة. الرواسب الكلسية على الأسنان هي صلبة تتكون عندما تتراكم بقايا الطعام والبكتيريا على الأسنان وتختلط بالأملاح (مثل الكالسيوم والفوسفور) من اللعاب. مع مرور الوقت، تتصلب هذه الطبقة وتتحول إلى "صخر صغير" على الأسنان، وهو نفس الجير الذي ينظفه طبيب الأسنان اليوم، لكن في البقايا الأثرية يبقى محفوظًا لآلاف السنين. تعمل هذه الطبقة مثل كبسولة زمنية، تعلم الباحثين عن بقايا الطعام، بل وبدراسة أنواع البكتيريا في هذه الطبقة يعرف الباحثون عن أمراض الناس في تلك الأزمنة البعيدة. عصر من التفاوت من الجوانب اللافتة في الدراسة أيضًا، هو تراجع التفاوت في النظام الغذائي بين الذكور والإناث. ففي العصر البرونزي الأوسط، إذ أظهرت النتائج أن الذكور حصلوا على نسب أعلى من البروتين الحيواني مقارنة بالإناث، مما يشير إلى وجود تفاوت اجتماعي في توزيع الموارد الغذائية. أما في العصر البرونزي المتأخر، فقد تراجعت هذه الفروقات، ما يعكس تحولًا نحو مجتمع أكثر مساواة، أو على الأقل، تراجع في الطبقية الاجتماعية المرتبطة بالغذاء. ومن أبرز ملامح التحول الثقافي الذي كشفته الدراسة، هو التخلي عن النمط العمراني السائد في العصر البرونزي الأوسط، والذي تمثل في المستوطنات التلية المحصنة والمستمرة لأجيال. ومع ظهور ثقافة "الهياكل التلية"، وهي ثقافة العصر البرونزي السائدة في أوروبا الوسطى والتي تميزت بممارسة دفن الموتى تحت تلال دفن، بدأ الاعتماد على مستوطنات أفقية أصغر عمرًا وأقل تحصينًا، مما يعكس تغيرات سياسية أو اجتماعية عميقة في بنية المجتمعات آنذاك.
الجزيرة
منذ 2 أيام
- الجزيرة
رائدة فضاء من ناسا تلتقط صورة مدهشة لـ"عفاريت البرق"
في ظاهرة نادرة تبدو وكأنها مشهد من أفلام الخيال العلمي، التقطت رائدة الفضاء نيكول آيرز من ناسا صورة ساحرة تُظهر "عفريتا أحمر عملاقا" على شكل قنديل بحر، يشتعل فجأة في سماء الليل فوق أميركا الشمالية. هذا الحدث وقع يوم الخميس 3 يوليو/تموز، بينما كانت محطة الفضاء الدولية تحلق فوق عاصفة رعدية هائلة تغطي أجزاء من المكسيك والولايات الأميركية الجنوبية، مثل كاليفورنيا وتكساس. آيرز، قائدة مهمة "سبيس إكس كرو-10" وعضوة بعثتي محطة الفضاء الدولية 72 و73، شاركت الصورة عبر حسابها على منصة إكس، وكتبت باندهاش: "يا للعجب! بينما كنا نحلق فوق المكسيك والولايات المتحدة هذا الصباح، التقطت هذا العفريت". ما هذا "العفريت"؟ لا نتحدث عن عفاريت بالطبع، ولكننا أمام نوع من الظواهر الجوية النادرة التي تسمى "عفاريت البرق"، وتنضم علميا تحت قائمة "الظواهر الضوئية العابرة" والتي تحدث عادة في الطبقات العليا من الغلاف الجوي، على ارتفاع 50 إلى 90 كيلومترًا فوق سطح الأرض. وفي هذه الحالة، يؤدي النشاط الكهربائي العنيف في العواصف الرعدية إلى إطلاق تفريغ كهربائي ضخم يمتد للأعلى بدلاً من الأسفل، هذه الشحنة الكهربائية الهائلة يمكن أن تُحدث اضطرابًا في الطبقات العليا للغلاف الجوي. هذا الاضطراب يُحفّز الأيونات والجزيئات في تلك المنطقة من الغلاف الجوي، مما يولد وهجا أحمر لامعًا يمتد للأعلى، بدلًا من النزول إلى الأرض مثل البرق التقليدي. وعادة ما تتلون هذه الظواهر باللون الأحمر بسبب تفاعل التفريغ الكهربائي مع النيتروجين في الغلاف الجوي العلوي، حيث يبعث النيتروجين ضوءًا أحمر عند إثارة إلكتروناته. عفريت قنديل البحر ويعد أقدم رصد لهذه الظاهرة في عام 1886 بواسطة الباحثين توينبي وماكينزي وقد سجلا الملاحظة في دورية نيتشر ، وتم توثيق أول صورة فوتوغرافية لها بالصدفة في 6 يوليو/تموز عام 1989 بواسطة علماء من جامعة مينيسوتا باستخدام كاميرا فيديو منخفضة الإضاءة، بعد سنوات قليلة سُمّيت هذه الظاهرة بـ"عفاريت البرق" بسبب طبيعتها الخفية وصعوبة رصدها. منذ ذلك الحين، تم تصويرها من الأرض والطائرات وحتى الفضاء وأصبحت موضوعًا لأبحاث مكثفة، وفي عام 2019، التقط فريق علمي فيديو فائق السرعة بمعدل 100 ألف إطار في الثانية، كشف تفاصيل أدق عن كيفية تشكلها. وفي دراسة بدورية "ريفيوز أوف جيوفيزكس" عام 1999 قسّم الفيزيائي كريج رودجر ظاهرة العفاريت إلى 3 فئات، حسب شكلها كما تُرى بالعين، الأولى هي عفريت قنديل البحر وهي ما سجلته رائدة الفضاء نيكول آيرز. ويُعتبر الأضخم من بين كل عفاريت البرق، ويمكن أن يصل حجمه إلى مقطع مربع طوله وعرضه 50 كيلومترًا، ويشبه شكل قنديل البحر بأذرع ضوئية ممتدة لأسفل. أما الثاني فهو عفريت العمود، ويظهر على شكل أعمدة طويلة وضوء ممتد عموديا من الأعلى للأسفل، وهو من أكثر الأشكال شيوعًا، وثالثا يأتي العفريت ذو الشكل غير المنتظم، ويتضمن أي أشكال أخرى، والتي تعد أقل شيوعًا. وعلى الرغم من أن العلماء يدرسون هذه الظواهر منذ أكثر من 30 عامًا، فإن الكثير من أسرارها ما زال غامضًا، بما في ذلك كيفية تشكلها بدقة وتأثيرها على طبقات الغلاف الجوي العليا. ومن ثم فإن هذه الصورة الملتقطة من الفضاء لا توثق مجرد حدث بصري مذهل، بل تمنح الباحثين نافذة جديدة لفهم القوى الكهربائية الهائلة التي تحكم كوكبنا.
الجزيرة
٣٠-٠٦-٢٠٢٥
- الجزيرة
إطلاق كبسولات تذكارية إلى الفضاء تضم "رفاتا" و"حمضا نوويا بشريا"
في مشهد يمزج بين العلم والمشاعر، تستعد شركة "سيليستيس" الأميركية لإرسال ذكريات بشرية إلى مدار الأرض، ضمن مهمة فضائية انطلقت يوم الاثنين 23 يونيو/حزيران الماضي، على متن صاروخ "فالكون 9" التابع لشركة "سبيس إكس"، من قاعدة "فاندنبرغ" الفضائية في كاليفورنيا. الكبسولات التي لا يتجاوز حجمها راحة اليد، ستنقل رماد أو عينات "دي إن إيه" لأشخاص من مختلف أنحاء العالم، في رحلة تدور حول الأرض ثم تعود، لتسلم كذكرى خالدة لعائلاتهم، لتكون بمثابة طريقة وداع غير تقليدية من الأرض إلى الفضاء. وتحمل المهمة الجديدة اسم "بيرسيفيرانس" وهي جزء من تعاون حديث بين شركة سيليستيس، الرائدة في خدمات "الدفن الفضائي"، وشركة الفضاء الأوروبية "ذا إكسبلورايشن كومباني"، والتي ستستضيف الحمولة التذكارية على متن مركبتها الفضائية في أول مهمة تجارية لها. تاريخ الدفن الفضائي وظهر مفهوم الدفن الفضائي في تسعينيات القرن الماضي، كخدمة مبتكرة تسمح بإرسال رماد أو حمض نووي بشري إلى الفضاء الخارجي، بدلا من الدفن أو الاحتفاظ بالرفات على الأرض. وكانت شركة "سيليستيس" من أوائل الشركات في هذا المجال، حيث أطلقت منذ عام 1997 عشرات المهام التي حملت رفات أحبة، ومشاهير، وحتى حيوانات أليفة، إلى مدار الأرض، أو إلى القمر، أو إلى الفضاء العميق. وتتنوع هذه الرحلات بين "مهام مدارية تدور حول الأرض لفترة قبل العودة أو الاحتراق في الغلاف الجوي"، و"مهام تحت مدارية تصعد وتعود، وتُستعاد الكبسولات كتذكارات"، و"مهام قمرية أو عميقة تبقى فيها الرفات في الفضاء للأبد"، وهو خيار يرتبط غالبا بشخصيات لها شغف خاص بالاستكشاف والكون. وحملت بعض الرحلات رمادا رمزيا لأسماء شهيرة، مثل أساطير سلسلة "ستار تريك"، و4 رؤساء أميركيين سابقين، ومبدعين في مجال الخيال العلمي والسينما. من المدار إلى الذاكرة وفي مهمة "بيرسيفيرانس"، دارت الكبسولات حول الأرض من مرتين إلى ثلاث، قبل أن تعود إلى الغلاف الجوي وتهبط في المحيط الهادي، ثم تمت استعادتها وتسليمها إلى ذوي المشاركين. وتُعد هذه المهمة هي الثانية تجريبيا لشركة "ذا إكسبلورايشن كومباني"، والأولى التي تحمل حمولات لعملاء حقيقيين قبل إطلاق مركبتها المدارية الكاملة "نيكس إيرث" المقرر التحامها بمحطة الفضاء الدولية عام 2028. وقال تشارلز تشافر، الرئيس التنفيذي لشركة سيليستيس في تصريحات لموقع "سبيس دوت كوم": "يسعدنا أن نقدم نوعا جديدا من الرحلات الفضائية بفضل تعاوننا مع "ذا إكسبلورايشن كومباني"، فالكبسولات تدور حول الأرض وتعود، لتمنح المشاركين تجربة فريدة ومؤثرة". وسجلت المهمة أيضا لحظة تاريخية، حيث سيكون الطفل الألماني "ماتيو بارث"، البالغ من العمر 3 سنوات، أصغر أوروبي يرسل حمضه النووي إلى الفضاء، في لفتة رمزية للانضمام إلى جده الراحل "ديتر بارث"، الذي كان شغوفا بالفضاء.
