«من الأرض إلى الفضاء».. تطوير مثقاب ليزري يخترق الجليد في الأقمار البعيدة

تمكن فريقًا من علماء جامعة درسدن التقنية في ألمانيا، من تطوير مثقابًا يعمل بالليرز، يمكنه أن يسهل أعمال دراسة المحيطات الكامنة تحت سطح الأقمار الجليدية التابعة لبعض الكواكب.

تطوير مثقاب ليزري يخترق الجليد في الأقمار البعيدة

ويسهل هذا الجهاز على العديد من العلماء التحديات التي تواجههم في دراسة المحيطات الخفية الكامنة تحت سطح الأقمار الجليدية مثل أوروبا التابع للمشترى وإنسيلادوس التابع لزحل، والتي كانت تواجههم منذ سنوات طويلة، وذلك بسبب حجم واحتياجات الطاقة الهائلة للمثاقب التقليدية المستخدمة في الحفر عبر الجليد السميك.

تطوير مثقاب ليزر يخترق الجليد في الأقمار البعيدة تطوير مثقاب لحفر جليد أقمار المشتري وزحل

وأوضح العلماء، أن المثقاب الذي يعمل بالليزر، يعتمد على الحد الأدنى من الكتلة والطاقة لحفر قنوات ضيقة وعميقة في الجليد، مما يفتح آفاقًا جديدة لاستكشاف الطبقات تحت السطحية في العوالم الجليدية البعيدة.

تبخير الجليد

ويستخدم المثقاب الليزر عالي القدرة في تبخير الجليد مباشرةً، وهي التقنية الأساسية في عمله، وبما أن كافة المكونات المستخدمة به تبقى على سطح الجليد، إلى أن النظام يتجنب الجاجة للقضبان المعدنية الطويلة والأسلاك الثقيلة التي تحتاجها أجهزة الحفر التقليدية أو المثاقب الحرارية، ذلك بحسب الدراسة المنشورة في دورية Acta Astronautica.

تبخير كميات صغيرة من الجليد

وأشارت الدراسة المنشورة، إلى أن الليزر يقوم بإنشاء قناة ضيقة من خلال تبخير كميات صغيرة من الجليد تدريجيًا، لتتمكن الغازات الناتجة من الصعود لأعلى، والذي يمكن جمعها وتحليل تركيبها الكيميائي.

النظام يتيح الوصول العميق والضيق إلى الجليد

وفي سياق متصل، أكد الباحث الرئيسي مارتن كوساك من جامعة درسدن التقنية في ألمانيا، أن: «النظام يتيح الوصول العميق والضيق إلى الجليد بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة، دون زيادة في كتلة المعدات».

جهاز الليزر يستهلك طاقة أقل من المجسات الحرارية

وأوضح الباحث، أن هذا المثقاب يمتاز بعدة مزايا عملية، منها أنه يستهلك طاقة أقل بكثير من المجسات الحرارية التقليدية لأنه يبخر أجزاء صغيرة فقط من الجليد في كل مرة، بينما أظهرت التجارب أن شعاع الليزر يقطع الجليد المغبر بسرعة تفوق الحفر الحراري، والذي يسهل عملية الوصول إلى أعماق أكبر دون استهلاك إضافي للطاقة.

تسهيل استكشاف الطبقات الجوفية للأقمار الجليدية

وأشار كوساك إلى أن هذه التقنية تجعل استكشاف الطبقات الجوفية للأقمار الجليدية بشكل أكثر واقعية، لافتًا إلى أنها قد تتيح مستقبلاً دراسات تفصيلية لأوروبا وإنسيلادوس وحتى المريخ.

اختراق أكثر من متر واحد من الجليد

وأضاف الباحث، أن النموذج الأولي تمكن من اختراق أكثر من متر واحد من الجليد، ما يعدّ خطوة أولى واعدة نحو استخدامها في المهمات الفضائية القادمة، وجاء ذلك خلال التجارب الميدانية والمخبرية، مثل التجربة التي أُجريت في جبال الألب والقطب الشمالي.

اقرأ أيضاًيورونيوز: الذكاء الاصطناعي لجوجل يتتبع تغير المناخ مثل الأقمار الصناعية

تعاون بين معهد الفلك والمراصد الفلكية الصينية لرصد الحطام الفضائي وتتبع الأقمار الاصطناعية

« الفضاء المصرية» تستضيف طلاب أسيوط في رحلة لاكتشاف أسرار الأقمار الصناعية والتكنولوجيا الفضائية

المصدر: الأسبوع