القمر، مكانٌ غامضٌ مليء بالتحديات، حيث تتعاقب الحرارة الشديدة نهارًا والبرودة القارسة ليلاً. فهمُ هذه التغيرات الحرارية أمرٌ حيويٌّ لاستكشاف القمر مستقبلاً 🚀، واكتشاف الموارد، وحتى إنشاء موائلٍ دائمة لسكان الفضاء!

مهمة تشاندريان-3 الرائدة من منظمة الأبحاث الفضائية الهندية (ISRO) قدمت رؤىً مذهلة حول تأثير التغيرات الحرارية على جليد الماء في القطب الجنوبي للقمر. تُظهر بيانات تجربة السطح الحراري (ChaSTE) أن الجليد قد يكون أقرب إلى السطح مما كنا نظن من قبل! 🧊

يُعتبر جليد الماء موردًا أساسيًا لرحلات الفضاء القمرية المستقبلية، ولكن وجوده مرتبطٌ بشكلٍ وثيقٍ بظروف الحرارة على القمر. هل يُمكن أن يكون جليدٌ على سطح القمر متاحًا بسهولة؟

على عكس الأرض، ليس للقمر غلافٌ جويٌّ يُنظّم حرارته، مما يؤدي إلى اختلافٍ كبيرٍ بين درجات الحرارة نهارًا وليلاً. تربة القمر (الصخور المنفتتة) تمتلك موصلية حرارية منخفضة، بمعنى أن حرارة الشمس لا تتغلغل بعمقٍ كبيرٍ. هذا الخلل في التوزيع الحراري يُنشئ تدرجاتٍ حرارةٍ شديدة الانحدار. يسخن سطح القمر بينما تبقى الطبقات السطحية باردة جدًا!

قدمّت بعثات أبولو في السبعينيات قياسات أولية للحرارة، لكنها اقتصرت على المناطق الاستوائية للقمر. لم نمتلك بياناتٍ مباشرة عن درجات الحرارة من القطبين القمريين حتى الآن.

حلّت مهمة تشاندريان-3 هذه المشكلة! 🧑‍🚀 قاست درجات الحرارة حتى 10 سم تحت السطح في المنطقة القطبية الجنوبية للقمر. هذه البيانات حاسمة لتقييم احتمالات وجود الجليد، وبالتالي تُساعد في التخطيط لبعثاتٍ مستقبلية، بما في ذلك برنامج أرتميس التابع لناسا.

واجهت المحاولات السابقة لقياس درجات الحرارة تحت أسطح الكواكب صعوبات. على سبيل المثال، واجهت مسبارات مثل MUPUS على هبوط روزيتا فيلي، و مسبار InSight على المريخ، تحدياتٍ بسبب الظروف السطحية غير المتوقعة.

لكن ChaSTE تفوقت على هذه التحديات باستخدام آلية دوران بدلاً من آلية الضرب، ما أظهر أن هذه الطريقة أكثر موثوقية لقياس درجة حرارة الكواكب.

في موقع هبوط فيكرام، (تقريبًا عند خط عرض 69 درجة جنوبًا)، سجّلت ChaSTE اختلافاتٍ كبيرة في درجات الحرارة. بلغت درجة الحرارة ذروتها 82 درجة مئوية خلال النهار، وانخفضت إلى -168 درجة مئوية ليلاً! 🌡️

منطقةٌ مسطّحةٌ قريبةٌ من الموقع، تبعد مترًا فقط، وصلت إلى ذروةٍ أقلّ قليلًا تبلغ 59 درجة مئوية. هذه القراءات تُبرز التدرجات الحرارية الحادة للقمر، وكيفية تأثير التغيرات الطفيفة في التضاريس على درجات الحرارة السطحية.

باستخدام بيانات ChaSTE، طور العلماء نموذجًا يُظهر كيف تؤثر زوايا المنحدرات على درجة الحرارة في المناطق القمرية ذات خطوط العرض العالية. يُشير النموذج إلى أن المنحدرات التي تواجه بعيدًا عن الشمس، بزوايا أكبر من 14 درجة، قد تظلّ باردةً بما يكفي للحفاظ على وجود الجليد تحت السطح مباشرةً. 🤔

هذا الاكتشاف يُعدّل فهمنا السابق، ويُشير إلى أن الجليد قد يكون موجودًا في مواقعٍ أكثر وبأعماقٍ أقل مما كنا نتوقع. 🚀

هذه الاكتشافات لها آثارٌ كبيرةٌ على استكشاف القمر في المستقبل. يمكن أن يكون جليد القمر موردًا حيويًا للروّاد، يُوفّر لهم الماء للشرب، واستخراج الأكسجين، وإنتاج الوقود.
النتائج الجديدة تُشير إلى أن هذه الموارد قد تكون في متناول اليد أكثر مما توقّعنا، مما يقلّل من الحاجة إلى عمليات حفرٍ معقدة أو عميقة!

مع استعداد وكالات الفضاء والشركات الخاصة لوجودٍ بشريٍّ مستدام على القمر، يصبح فهم مواقع وجود الجليد أمرًا حيويًا لتخطيط المهمات وللحياة القمرية المستدامة على المدى البعيد.

مهمة تشاندريان-3 تقدم قفزةً كبيرةً في فيزياء الحرارة الكوكبية. من خلال توفير أول قراءاتٍ مباشرةٍ لدرجات الحرارة من القطب الجنوبي للقمر، وسّعت المهمة فهمنا لكيفية تفاعل سطح القمر مع إشعاع الشمس. هذا الفهم لا يُحسّن فقط من توقعاتنا حول استقرار الجليد، بل يُحسّن من سلامة البعثات القمرية المستقبلية أيضًا.

مع استهداف برنامج أرتميس التابع لناسا للهبوط في القطب الجنوبي للقمر، والصين تخطط لبعثاتٍ روبوتيةٍ لاستكشاف المناطق القطبية، ستلعب الاكتشافات من مشروع تشاست دورًا أساسيًا في تشكيل حقبة جديدة من استكشاف القمر.

لم يعد القمر مجرد صخرة جرداء! بل لديه القدرة على دعم الحياة البشرية وإطلاق مشاريع فضائية مستقبلية. تُقرب نتائج مسبار تشاندريان-3 هذه الرؤية من الواقع. 🚀