حلم المريخ مقابل واقع المريخ
لقد أشعل الخيال العلمي، لعقود، افتتان البشرية بالمريخ. من مغامرات إدغار رايس بوروز الخيالية إلى درامة الحياة المتقنة لريدلي سكوت The Martian، قدمت الثقافة الشعبية باستمرار الكوكب الأحمر كحدود معادية لكن قابلة للفتح في النهاية. حث أرنولد شوارزنيجر المشاهدين بشكل لا يُنسى على "الذهاب بمؤخرتك إلى المريخ" في Total Recall، وقضى إيلون ماسك معظم عقد من الزمان في الوعد بجعل ذلك احتمالاً حرفياً. لكن كم مما نراه على الشاشة يعكس العلم الحقيقي لبقاء الإنسان على المريخ؟
وفقاً لعلماء الكواكب والمهندسين الفضائيين والباحثين الطبيين، الإجابة هي ليست كافية. بينما تلتقط الأفلام والبرامج التلفزيونية بعض درامة الحياة خارج العالم، فإنها باستمرار تقلل من تقدير أو تتجاهل تماماً عدة تهديدات وجودية ستواجه أي مستعمِر مريخي محتمل. الفجوة بين الخيال العلمي والعلم الفعلي ليست مجرد أكاديمية. فهي تشكل التوقعات العامة وتؤثر على القرارات السياسية وحتى تؤثر على المليارات من الدولارات التي تتدفق إلى المشاريع الفضائية الخاصة.
مشكلة الإشعاع التي لا أحد يتحدث عنها
ربما يكون الإغفال الأكثر صرخة في تصورات الخيال العلمي للمريخ هو بيئة الإشعاع على الكوكب. بخلاف الأرض، يفتقر المريخ إلى حقل مغناطيسي عالمي ويمتلك فقط غلافاً جوياً رقيقاً جداً، بحوالي مائة مرة أرق من غلافنا. تعني هذه المجموعة أن سطح المريخ يتعرض للقصف من الأشعة الكونية المجرية وأحداث جزيئات شمسية بشكل أساسي دون أي حماية طبيعية.
التداعيات الصحية خطيرة. يقدر العلماء أن رواد الفضاء في رحلة ذهاباً وإياباً إلى المريخ سيواجهون خطر وفيات إضافي من السرطان يتراوح بين واحد وتسعة عشر بالمائة، اعتماداً على مدة التعرض السطحي والتكنولوجيا الواقية المتاحة. ذلك فقط للرحلة وإقامة قصيرة. ستزيد الحياة طويلة الأمد من هذه المخاطر بشكل كبير، مما قد يسبب تلف DNA والمياه البيضاء وأمراض القلب والأوعية الدموية والانحدار المعرفي.
في معظم الخيال العلمي، يتجول الشخصيات حول المريخ في بدلات خفيفة نسبياً أو حتى بدون أكمام داخل موائل بجدران يبدو أنها عادية. كان الواقع يتطلب أمتار من حماية الرجوليث أو السكن تحت الأرض أو علم المواد المتقدم الذي لا يزال غير موجود. سيتطلب بناء حضارة على المريخ أولاً حل مشكلة إشعاع لم يتجرأ أي فيلم على تصويرها بصراحة.
الجاذبية: أزمة صحية بطيئة الحركة
للمريخ جاذبية سطح تبلغ 0.38g، أي حوالي ثلث الأرض. يميل الخيال العلمي إلى التعامل معها كفكرة متأخرة أو كيف غريبة ومرحة، مما يُظهر الشخصيات تقفز حول مع قليل من الارتداد الإضافي في خطواتهم. الواقع الطبي أكثر قلقاً بكثير، على الرغم من الاعتراف به لا يزال يُفهم بشكل سيء.
نحن نعرف من عقود من الأبحاث على متن محطة الفضاء الدولية أن انعدام الوزن يسبب ضمور العضلات وفقدان كثافة العظام وإعادة توزيع السوائل ومشاكل الرؤية. ما لا نعرفه هو ما إذا كان 0.38g كافياً لمنع هذه التأثيرات أو مجرد إبطاء سرعتها. لم يعيش أي إنسان أبداً في جاذبية جزئية لفترة طويلة، مما يجعلها واحدة من أكبر المجاهل في طب الفضاء.
يشير البحث إلى أن جاذبية المريخ ستغير المشية البشرية، مما يحد من سرعة المشي المريحة إلى حوالي نصف ما نحققه على الأرض. على مدى أجيال، قد تنتج التكيفات الهيكلية والعضلية بشراً غير قادرين جسدياً على العودة إلى بئر الجاذبية بالأرض. يومئ الخيال العلمي أحياناً إلى هذا الاحتمال، لكنه نادراً ما يتعامل مع الآثار العميقة لنوع قد ينقسم بشكل فعلي إلى سكانين بجاذبية مختلفة.
غلاف جوي يريد أن يقتلك
يتكون الغلاف الجوي المريخي من حوالي خمسة وتسعين بالمائة من ثاني أكسيد الكربون، مع آثار من النيتروجين والأرجون. فهو لا يوفر أساساً أي أكسجين قابل للتنفس ويمارس ضغطاً قليلاً جداً بحيث أن التعرض غير المحمي سيسبب دم الإنسان بالغليان عند درجة حرارة الجسم. هذا ليس كناية. الضغط الجوي المنخفض يعني أن درجة غليان الدم تنخفض تحت سبعة وثلاثين درجة مئوية.
أفلام مثل The Martian تصل إلى صواب في بعض الأشياء، تُظهر البطل في موئل مضغوط وبدلة فضاء. لكنهم لا يزالون يأخذون حريات، مثل تصوير عاصفة غبار مريخية قادرة على قلب مركبة فضائية جسدياً. في الواقع، تمارس الرياح المريخية، حتى في أسرعها، قوة قليلة جداً بسبب الغلاف الجوي الرقيق بحيث تكاد لا تهز العلم. الخطر الجوي الحقيقي ليس الرياح بل التهديد المستمر والغير مرئي لفقدان الضغط.
أي انقطاع في الموئل، بغض النظر عن صغره، سيكون كارثياً. الحفاظ على بيئة مضغوطة عبر السنوات والعقود، عبر هياكل متعددة، مع الاحتكاك المستمر من غبار المريخ، يمثل تحدياً هندسياً يتجاوزه الخيال العلمي برتج أو مشهد قصير لإصلاح حفرة.
مشكلة البيركلورات وحلم الزراعة المريخية
واحدة من أكثر المشاهد المفضلة في The Martian تتضمن شخصية مات ديمون تزرع البطاطس في التربة المريخية باستخدام مزيج من البكتيريا الأرضية والنفايات البشرية. إنه انتصار للابتكار ويصنع سينما ممتازة. إنه أيضاً مضلل بشدة.
التربة المريخية مشبعة بالبيركلورات بتركيزات من حوالي نصف بالمائة إلى واحد بالمائة. هذه المركبات على أساس الكلور سامة للبشر لأنها تتداخل مع وظيفة الغدة الدرقية، وتعطل امتصاص واستقلاب اليود. ببساطة زراعة المحاصيل في التربة المريخية لن تنتج غذاءً. سوف تنتج السم.
استكشف الباحثون طرقاً لإزالة السموم من التربة المريخية، بما في ذلك غسيل وفرك الرجوليث مع الفطريات الفطرية، التي يمكنها إزالة تسعين بالمائة من البيركلورات. حتى مع هذا العلاج، تكون الغلات متواضعة. تشير الدراسات إلى أن التربة المريخية المعالجة قد تنتج حوالي خمسة كيلوغرامات من البطاطس لكل متر مربع، وهو ما يبدو واعداً حتى تعتبر البنية التحتية المطلوبة لمعالجة تربة كافية لإطعام حتى مستعمرة صغيرة.
تتضمن الأساليب الأكثر واقعية الزراعة الهوائية والزراعة المائية، وتنمية النباتات بدون تربة على الإطلاق، باستخدام ماء أو ضباب غني بالمغذيات في بيئات محكومة. يمكن لهذه الأنظمة نظرياً توفير حوالي كيلوغرام واحد من الغذاء لكل شخص يومياً، لكنها تتطلب طاقة كبيرة وماء وصيانة، وكل هذه سلع نادرة على المريخ.
الماء: وفير نظرياً، بعيد المنال عملياً
المريخ يملك بالفعل ماء، محبوساً بشكل أساسي في رواسب الجليد تحت السطح وأغطية جليدية قطبية. يقدم الخيال العلمي عادة الحصول على الماء كمشكلة تم حلها، ربما تتضمن بئراً أو جهاز استخراج بسيط. الواقع أكثر تعقيداً بكثير.
استخراج الماء من جليد المريخ يتطلب تسخين رجوليث مكثف الطاقة أو استخراج مباشر لرواسب الجليد، متبوعاً بتنقية واسعة لإزالة البيركلورات والملوثات الأخرى. سيحتاج كل قطرة ماء على المريخ إلى القيام بثلاثة واجبات كماء الشرب، والري الزراعي، والمواد الخام لإنتاج الأكسجين من خلال التحليل الكهربائي. ستحتاج أنظمة إعادة التدوير المطلوبة إلى العمل بكفاءات تتجاوز بكثير أي شيء مُوضَّع حالياً على محطة الفضاء الدولية.
التأثير النفسي للعزلة المريخية
ربما يكون التحدي الأقل استكشافاً في الخيال العلمي هو التأثير النفسي للعيش على المريخ. تتراوح تأخيرات الاتصال مع الأرض من أربع إلى أربع وعشرين دقيقة في اتجاه واحد، مما يعني أن المحادثة في الوقت الفعلي مستحيلة. سيكون المستعمرون معزولون بحق بطريقة لم تختبرها أي مجتمع بشري من قبل.
أظهرت الدراسات التناظرية، حيث يعيش المتطوعون في موائل مريخ محاكاة، انخفاضاً معرفياً بنسبة خمسة عشر بالمائة خلال فترات العزلة الممتدة. الاكتئاب والصراع بين الأشخاص وظاهرة يسميها الباحثون "متلازمة الربع الثالث"، وهو انهيار دافعي تقريباً ثلاثة أرباع من خلال مهمة، هي نتائج متسقة عبر كل دراسة عزلة طويلة الأمد أجريت على الإطلاق.
أظهرت محاكاة الواقع الافتراضي لبيئات الأرض وعداً في استعادة ما يصل إلى سبعين بالمائة من مؤشرات المزاج، لكن هذه إجراءات مؤقتة. السؤال الأساسي حول ما إذا كان البشر قادرين على الحفاظ على الصحة النفسية أثناء العيش على عالم قاحل معادٍ على ملايين الكيلومترات من كل شيء عرفوه على الإطلاق يبقى بلا إجابة.
الطريق الصادقة للأمام
لا يعني أي من هذا أن استعمار المريخ مستحيل. هذا يعني أنها أكثر صعوبة بكثير مما أعطاها الخيال العلمي للاعتقاد. التحديات حقيقية ومترابطة وفي بعض الحالات لا تزال مفهومة بشكل سيء. حل مشكلة الإشعاع لا معنى له إذا فشل الإمداد الغذائي. إتقان استخراج الماء غير ذي صلة إذا عاني المستعمرون من انهيارات نفسية.
ما الذي يخطئ فيه الخيال العلمي حول المريخ ليس الحلم نفسه بل الجدول الزمني والصعوبة. الوصول إلى المريخ مشكلة هندسية مع حلول معروفة. البقاء هناك مدى الحياة وبناء حضارة يمكنها أن تصمد لأجيال هو تحدٍ علمي وطبي ونفسي من نظام أساسي مختلف. يتفق الخبراء على أن البشرية ستصل في النهاية إلى المريخ. هم ببساطة يريدونا أن نفهم ما يتطلبه ذلك بالفعل.
تستند هذه المقالة إلى تقارير Space.com. اقرأ المقالة الأصلية.
