أعلنت وكالة الفضاء الامريكية NASA عن اكتشافها التاريخي على سطح القمر الذي بدوره قد غير عده مفاهيم في اطار الاستكشافات الفضائية ورحلة الانسان و العلم للبحث عن مصادر الحياة خارج كوكب الأرض. حيث أكد مرصد الستراتوسفير الطائرالتابع لوكالة ناسا لعلم الفلك الذي يعمل بالاشعة تحت الحمراء (صوفيا) ، لأول مرة ، وجود الماء على سطح القمر المضاء بنور الشمس ( أي السطح الذي نراه نحن من على كوكب الأرض باستمرار). اذ يشير هذا الاكتشاف الكبير على إمكانية توزيع الماء في سطح القمر في الأماكن الغير بارده. وكما نعلم ، القمر لديه سطحان مشرق ومظلم ، المشرق هُو السطح الذي نراه من على كوكب الأرض باستمرار ويتميز مناخه بالاعتدال عكس ماهو في الجانب المظلم الذي لا يرى نور الشمس.
اكتشف مرصد صوفيا الكبير جزيئات الماء (H2O) على فوهه قمرية تدعى Clavius Crater ، وهي واحدة من أكبر الفوهات المرئية من الأرض ، وتقع في نصف الكرة الجنوبي للقمر. حيث قد كشفت الملاحظات السابقة لسطح القمر التي تم تدوينها لهذه الفوهه ، وجود شكل من أشكال الهيدروجين ، لكنها لم تتمكن الأبحاث السابقة من التمييز بين الماء ونسبته الكيميائية القريبة ، الهيدروكسيل (OH). الأبحاث الجديدة كشفت من هذا الموقع عن وجود مياه بتركيزات تتراوح من 100 إلى 412 جزءًا في المليون - أي ما يعادل تقريبًا زجاجة ماء سعة 12 أونصة - محصورة في متر مكعب من التربة منتشرة عبر سطح القمر. وقال بول هيرتز ، مدير قسم الفيزياء الفلكية في مديرية المهمات العلمية في مقر ناسا بواشنطن: "لدينا مؤشرات على أن الماء المألوف الذي نعرفه - قد يكون موجودًا على الجانب المضيء للقمر" "الآن نحن نعلم أن الماء موجود هناك. حيث ان هذا الاكتشاف يتحدى فهمنا لسطح القمر ويخرج أسئلة كثيره تثير للاهتمام حول الموارد الاخرى ذات الصلة باستكشافات الفضاء العميق " ( أي من الممكن أيضا وجود مياه او حياة على كوكب او قمر اخر قريب داخل مجموعتنا الشمسية ).
على سبيل المثال و المقارنة ، تحتوي الصحراء الكبرى في الارض على 100 ضعف كمية المياه التي اكتشفها صوفيا في التربة القمرية. على الرغم من الكميات الصغيرة المكتشفة هناك ، الا ان هذا يخرجنا بأسئلة جديدة حول كيفية تكوين المياه على القمر وكيف تستمر بالتدفق على سطح القمر القاسي الخالي من الهواء وعده عوامل أخرى!. الماء هو مورد ثمين في الفضاء ومكون رئيسي للحياة كما نعرفها نحن. يجب علينا تحديد ما إذا كان يمكن الوصول إلى المياه التي عثرنا عليها من خلال مرصد صوفيا الكبير بسهولة لاستخدامها كمورد. في إطار برنامج Artemis التابع لوكالة ناسا ، تتوق الوكالة الفضائية لمعرفة كل ما في وسعها عن وجود الماء على القمر قبل عملية ارسالنا لأول امرأة والرجل بعدها إلى سطح القمر الذي وكما نشرته ناسا سيكون في العام 2024 لاقامة وجود بشري دائم هناك بحلول نهاية العام.
تعتمد نتائج مرصد صوفيا على سنوات عديدة من الأبحاث السابقة لفحص وجود الماء على القمر. عندما عاد رواد فضاء أبولو لأول مرة من القمر في عام 1969 ، كان يُعتقد ان القمر جاف تمامًا. وأكدت البعثات الأخرى على مدار العشرين عامًا الماضية ، مثل بعثه القمر الصناعي لرصد فوهة القمر واستشعاره التابع لوكالة ناسا ، وجود الجليد في الحفر المظللة بشكل دائم حول أقطاب القمر. إضافة الى ذلك ، نظرت العديد من المركبات الفضائية - بما في ذلك مهمة كاسيني ومهمة مذنب Deep Impact ، بالإضافة إلى مهمة Chandrayaan-1 التابعة لمنظمة أبحاث الفضاء الهندية - ومرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء الأرضي التابع لناسا ، على نطاق واسع عبر سطح القمر ووجدت دليلًا على الرطوبة في السطح المقابل الشمس. ومع ذلك ، لم تتمكن تلك البعثات من التأكيد بشكل نهائي على التركيبات الكيميائية التي كانت موجودة فيه - سواء H2Oأو OH
قالت كيسي هونيبال ، الكاتبة الرئيسية التي نشرت نتائج اطروحتها لبحث التخرج في جامعة هاواي في مانوا بهونولولو: "قبل ملاحظات مرصد صوفيا ، كنا نعلم أن هناك نوعًا من الترطيب في السطح، لكننا لم نكن نعرف مقدار جزيئات الماء ، إن وجدت ، - مثل ما نشربه كل يوم - أو شيء أشبه بذلك."
يذكر ان مرصد صوفيا قد عرض وسيلة جديدة للنظر إلى القمر. حيث يحلق المرصد على ارتفاعات تصل إلى 45000 قدم محمول على متن طائرة بوينج 747SP المعدلة مع تلسكوب قطره 106 بوصة تصل إلى أكثر من 99٪ من بخار الماء في الغلاف الجوي للأرض للحصول على رؤية أوضح لكون الأشعة تحت الحمراء. باستخدام الكاميرات ذات الأجسام الخافتة بالأشعة تحت الحمراء لتلسكوب صوفيا (فوركاست) ، تمكنت صوفيا من التقاط الطول الموجي المحدد لجزيئات الماء ، عند 6.1 ميكرون ، واكتشفت تركيزًا مفاجئًا نسبيًا في فوهه القمر Clavius Crater التي تقع في الجانب المشمس.
قال هونيبال ، في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا بولاية ماريلاند: "بدون غلاف جوي كثيف للقمر ، يجب أن تتبخر او تضيع المياه من على سطح القمر المضاء بنور الشمس في الفضاء، ولكن بطريقة ما، هناك شيء يولد الماء ، ولا بد أن شيئًا ما يحبسها هناك ". يمكن أن تلعب عدة قوى دورًا في إيصال أو إنشاء هذه المياه. النيازك الصغيرة التي تمطر على سطح القمر باستمرار قد تكون حامله لكميات صغيرة من الماء ، ويمكن أن ترسب الماء على سطح القمر عند الاصطدام به. الاحتمال الآخر هو أنه يمكن أن تكون هناك عملية من خطوتين حيث تعمل الرياح الشمسية على توصيل الهيدروجين إلى سطح القمر وتسبب تفاعلًا كيميائيًا مع المعادن الحاملة للأكسجين في التربة القمرية لتكوين الهيدروكسيل HO. أخيرا ، يمكن للإشعاع الناتج عن قصف النيازك الدقيقة أن يحول هذا الهيدروكسيل HO إلى ماء H2O.
كيفية تخزين المياه في القمر تثير بعض الأسئلة المثيرة للاهتمام. يمكن احتجاز الماء في هياكل صغيرة تشبه الخرز في التربة تتشكل من الحرارة العالية الناتجة عن تأثيرات النيازك الدقيق. والاحتمال الآخر لخزن المياه هو أن المياه يمكن أن تكون مخفية بين حبيبات التربة القمرية ومحمية من أشعة الشمس مما يجعل الوصول إليها أسهل قليلاً من الماء المحاصر في هياكل تشبه الخرز.
اما بالنسبة للمهمات المصممة للنظر إلى الأشياء البعيدة والمعتمة مثل الثقوب السوداء والعناقيد النجمية والمجرات التي تبعد ملايين السنين الضوئية ، كان تسليط الضوء على مرصد صوفيا لأقرب وألمع جار للأرض (القمر) خروجًا عن العمل المعتاد. عادةً ما يستخدم مشغلو التلسكوب كاميرات إرشادية لتتبع النجوم ، مع إبقاء التلسكوب مغلقًا بثبات على هدف المراقبة الخاص به. لكن القمر قريب جدًا ومشرق لدرجة أنه يملأ مجال رؤية الكاميرا ذات الدقة العالية بالكامل. مع عدم وجود نجوم مرئية ، لم يكن من الواضح ما إذا كان التلسكوب يمكنه تتبع القمر بشكل موثوق. لتحديد ذلك ، في أغسطس 2018 ، قرر المشغلون تجربة ملاحظة الاختبار هذا على سطح القمر لأول مره.
قال نسيم رانجوالا حول مشروع مرصد صوفيا الطائرة: "بالواقع ، هذه المرة الأولى التي ينظر فيها صوفيا إلى القمر ، ولم نكن متأكدين تمامًا مما إذا كنا سنحصل على بيانات موثوقة ان لا ، لكن الأسئلة حول مياه القمر أجبرتنا على المحاولة". وقال اخذ العلماء في مركز أبحاث أميس التابع لناسا في وادي السيليكون بكاليفورنيا. "إنه أمر لا يصدق أن هذا الاكتشاف جاء بعدما كان في الأساس مجرد اختبارًا لصوفيا، والآن بعد أن علمنا أنه يمكننا القيام بذلك ، فإننا نخطط لمزيد من الرحلات الاستكشافية لإجراء المزيد من الملاحظات."
ستبحث رحلات المتابعة الخاصة بصوفيا عن المياه في مواقع إضافية مضاءة بنور الشمس وخلال مراحل تكون القمر المختلفة لمعرفة المزيد حول كيفية تكوين تلك المياه وتخزينها ونقلها عبر القمر. ستضيف البيانات إلى عمل بعثات القمر المستقبلية ،لإنشاء خرائط الموارد المائية الأولى للقمر ولاستكشاف الفضاء البشري في المستقبل.
صوفيا هو مشروع مشترك بين وكالة ناسا ومركز الفضاء الألماني. تدير أميس برنامج صوفيا والعلوم والبعثات بالتعاون مع اتحاد أبحاث الفضاء بالجامعات ، ومقرها في كولومبيا ، ماريلاند ، ومعهد صوفيا الألماني بجامعة شتوتغارت. حيث تتم صيانة الطائرة وتشغيلها من قبل مركز أرمسترونج لأبحاث الطيران التابع لناسا في كاليفورنيا.
*المقال معدل ومنقول من وكالة الفضاء الامريكية NASA
