علماء يبتكرون "مايكروويف قمري" لاستخراج وتنقية المياه من تربة القمر
تاريخ النشر: 3rd, April 2025 GMT
في خطوة رائدة نحو استكشاف الفضاء، فاز فريق من الباحثين في شركة "نايكر ساينتيفيك" بجائزة تحدي "أكوالونار" الذي أطلقته وكالة الفضاء البريطانية، بعد تطوير جهاز مبتكر يُدعى "SonoChem"، قادر على استخراج وتنقية المياه من تحت تربة القمر المتجمدة.
بفضل هذا الابتكار الفريد، حصل فريق "أكوالونار" على جائزة مالية قدرها 194.
تشير التقديرات إلى أن 5.6% من تربة القمر، المعروفة باسم "الريجوليث"، تحتوي على مياه متجمدة على شكل جليد، لا سيما حول القطب الجنوبي للقمر.
وإذا تم استخراجها وتنقيتها بنجاح، فقد تصبح أساساً لإقامة قاعدة مأهولة صالحة للاستخدام، وفقاً لما صرّحت به ميغان كريستيان، إحدى حكام تحدي "أكوالونار"، لموقع "إنترستينغ إنجينرينغ".
تحديات تنقية مياه القمرتنقية مياه القمر تُعد أكثر تعقيداً من تنقية المياه على الأرض، نظراً لعدة عوامل:
1- اختلاط المياه بالتربة المتجمدة والغبار السام والمواد الكيميائية.
2- التعرض المستمر للإشعاعات الكونية، بسبب غياب الغلاف الجوي، مما قد يؤثر على التركيب الكيميائي للمياه.
3- انخفاض جاذبية القمر وتقلبات درجات الحرارة الشديدة، التي قد تؤثر سلباً على أنظمة التنقية التقليدية.
4- ندرة مصادر الطاقة، مما يستلزم تطوير أنظمة تنقية عالية الكفاءة وقليلة الاستهلاك للطاقة.
وصف لولان نايكر، المدير الفني لشركة "نايكر ساينتيفك"، التحدي المعقد قائلاً: "تخيل أنك تحفر تربة حديقتك الخلفية في منتصف الشتاء لاستخراج مياه متجمدة للشرب، الآن تخيل أنك تفعل ذلك في بيئة تصل حرارتها إلى -200 درجة مئوية، في فراغ شبه مثالي، مع جاذبية منخفضة، وبكميات محدودة جداً من الطاقة الكهربائية.. هذا هو التحدي الحقيقي على القمر!"
كيف يعمل جهاز SonoChem؟يستخدم جهاز "SonoChem" تقنية مستوحاة من أفران الميكروويف المنزلية، حيث تعمل آليته على النحو التالي:
1- يتم إدخال التربة القمرية الجليدية في قمع كبير.
2- يقوم مثقاب داخلي بدفع التربة عبر أنبوب زجاجي يمر عبر ميكروويف جانبي.
3- يقوم الميكروويف بتسخين التربة، ما يؤدي إلى تبخر الماء والملوثات المختلفة، بينما تبقى التربة الصلبة في الخلف.
4- في ظل انعدام الهواء على القمر، يتخطى الماء مرحلة السائل ويتحول إلى جليد مجدداً.
5- يتم تعريض الجليد إلى موجات فوق صوتية، تؤدي إلى تشكيل ملايين الفقاعات الدقيقة في الماء الملوث.
6- داخل هذه الفقاعات، تنشأ درجات حرارة وضغط هائلان، مما يؤدي إلى تحلل الملوثات وتبخرها، لتتبقى مياه نظيفة صالحة للاستخدام.
اختبر فريق "نايكر ساينتيفك" الجهاز باستخدام تربة قمرية اصطناعية مصنوعة من الرمل، وكانت النتائج مشجعة.
ويأمل الباحثون أنه إذا نجح "SonoChem" على سطح القمر، فسيكون بالإمكان استخدامه مستقبلاً، لتنقية المياه من الأنهار الجليدية على المريخ، بل وحتى في بعض البيئات القاسية على الأرض التي لا تنجح فيها طرق الترشيح التقليدية.
المصدر: موقع 24
كلمات دلالية: حرب ترامب التجارية وقف الأب عام المجتمع اتفاق غزة إيران وإسرائيل غزة وإسرائيل الإمارات الحرب الأوكرانية الفضاء القمر تكنولوجيا تنقیة المیاه تربة القمر
إقرأ أيضاً:
دراسة علمية: الإمارات تمثل انطلاقة لتحول جذري في مستقبل الزراعة
أبوظبي (الاتحاد)
أخبار ذات صلةكشف فريق بحثي دولي خلال دراسة رائدة نُشرت في مجلة «ساينس»، إحدى أبرز المجلات العلمية في العالم، عن أن المجتمعات الميكروبية الكامنة تحت سطح التربة الصحراوية قد تمثل مفتاحاً لتحول جذري في مستقبل الزراعة المستدامة، بدءاً من دولة الإمارات العربية المتحدة.
فعلى الرغم من أن التربة الجافة والمتدهورة قد تبدو خاملة، فإن ما يجري في أعماقها يروي قصة مغايرة، قصة تبادل حيوي مستمر بين جذور النباتات والميكروبات المحيطة بها، تتشكّل من خلاله علاقة تفاعلية تؤثر في الطرفين بطرق دقيقة لكنها ذات أثر بالغ.
وتتناول الورقة العلمية الجديدة، التي شارك في إعدادها باحثون من الجامعة الأميركية في الشارقة، هذا التفاعل المعقد، وتقترح نموذجاً زراعياً جديداً قائماً على علم البيئة ومدعوماً بأبحاث امتدّت لعقود.
وقد جاءت الدراسة ضمن جهد علمي استمر عاماً كاملاً على علم البيئة، وضم الدكتور جون كليرونوموس، أستاذ الأحياء والكيمياء والعلوم البيئية، نائب عميد البحث العلمي والابتكار في كلية الآداب والعلوم بالجامعة الأميركية في الشارقة، إلى جانب الأساتذة قوانغتشو وانغ، فوسو زانغ وجونلينغ زانغ من جامعة الزراعة الصينية، والأستاذ ويم فان دير بوتن من المعهد الهولندي لعلم البيئة وجامعة فاخينينغن.
تركز الدراسة على مفهوم «التغذية الراجعة بين النبات والتربة»، الذي يوضح كيف تسهم النباتات، من خلال جذورها وإفرازاتها الكيميائية، في تشكيل المجتمعات الميكروبية في التربة، والتي تؤثر بدورها على قدرة النباتات في امتصاص المغذيات والمياه، ومقاومة الأمراض. وتعتمد فعالية هذه الحلقة التفاعلية على كيفية إدارتها، ما قد يُضعف النظام الزراعي أو يعززه.
وبالنسبة لدولة الإمارات، حيث تُواجه الزراعة تحديات مثل ملوحة التربة، وانخفاض نسبة المواد العضوية، وندرة المياه العذبة، فإن هذا النموذج يوفر مساراً عملياً نحو زراعة أكثر استدامة.
ويعمل الدكتور كليرونوموس وفريقه في الجامعة حالياً على تطبيق هذا النموذج في تجارب ميدانية تُستخدم فيها لقاحات ميكروبية، والتي هي فطريات أو بكتيريا نافعة تُضاف إلى التربة لدعم صحة النبات، إلى جانب محفزات حيوية طبيعية تساعد النباتات على النمو وتحسين مقاومتها للحرارة والتربة الفقيرة.
وتُجرى حالياً تجارب على محاصيل صحراوية مثل القمح ونخيل التمر، لقياس أدائها تحت ظروف بيئية قاسية عند دعمها بالميكروبات المناسبة.
وقال الدكتور كليرونوموس: «لطالما شكّلت العلاقة بين النباتات والميكروبات عنصراً حيوياً في النظم البيئية، لكن الفارق الحقيقي يكمن في كيفية إدارة هذه العلاقة، خصوصاً في البيئات الهشة. هذا البحث يدفعنا لإعادة التركيز من الإنتاج السريع إلى استدامة وظائف التربة على المدى الطويل».
وتُعيد الدراسة أيضاً تسليط الضوء على تقنيات الزراعة التقليدية مثل تدوير المحاصيل، والزراعة المختلطة، والحراثة المحدودة، باعتبارها ممارسات مدروسة بيئياً، تُسهم في تعزيز الحياة الميكروبية داخل التربة.
وقالت الدكتورة جونلينغ زانغ من جامعة الزراعة الصينية وأحد المشاركين في إعداد الدراسة: «تمثل الحياة الميكروبية مورداً غير مُستغل بالشكل الكافي في الزراعة. وعندما نُعزز العمليات الحيوية في التربة، فإننا نُنشئ أنظمة أكثر استدامة وتكيفاً، وأكثر توافقاً مع منطق عمل النظم البيئية في الطبيعة».
وتشير الدراسة أيضاً إلى تطورات علمية حديثة في مجال النبات، حيث يعمل الباحثون على تحديد الجينات والإشارات الجزيئية التي تتحكم في تواصل الجذور مع الميكروبات، تمهيداً لتطوير أصناف نباتية تتفاعل بشكل أكثر فعالية مع البيئة الميكروبية للتربة، في توجه علمي واعد يدمج علم الأحياء الجزيئية بعلم الزراعة.
وكانت الجامعة الأميركية في الشارقة قد أطلقت «مجموعة الشارقة لأبحاث الزراعة المستدامة» وتضم المجموعة من الجامعة الأميركية في الشارقة كلاً من الدكتور جون كليرونوموس، والدكتور محمد أبو العيش، أستاذ العلوم البيئية، والدكتور طارق علي، أستاذ الهندسة المدنية، بالإضافة إلى الدكتور علي القبلاوي من جامعة الشارقة.
كم عمر الدرع وأبناء درع السودان وهل لديهم ثقافة حرب عمرها يتجاوز العشرين عام