القمر، ذلك الجرم السماوي المثير، يُخبئ أسرارًا مثيرة للاهتمام حول وجود الجليد على سطحه. 🌕 فهم كيفية تغير درجات الحرارة على القمر أمر بالغ الأهمية لفهم إمكانية استخدامه في المستقبل، واكتشاف الموارد، وبناء موائل مستدامة على سطحه.

مهمة تشاندريان-3 الهندية الرائدة، 🇮🇳، قدمت رؤىً ثورية حول تأثير درجات الحرارة على استقرار جليد الماء في المنطقة القطبية الجنوبية للقمر. أظهرت بيانات تجربة الحرارة الفيزيائية السطحية (ChaSTE) أن الجليد قد يوجد أقرب إلى السطح مما كان يُعتقد سابقًا! 🤩

يُعد جليد الماء موردًا أساسيًا لمهمات القمر المستقبلية، 🚀 ولكن وجوده يعتمد بشدة على تغير درجات الحرارة على القمر.

يُعتبر سطح القمر مُختلفًا تمامًا عن الأرض، فهو يفتقر إلى غلاف جوي، مما يُسبب تقلبات حادة في درجات الحرارة بين النهار والليل. الصخور المتفتتة على القمر، أو التربة القمرية، تتميز بنقل حراري منخفض، وهذا يعني أن حرارة الشمس لا تتغلغل بعمق كبير. نتيجة لذلك، هناك اختلافات كبيرة في درجات الحرارة بين السطح والطبقات السفلية.

أعطت مهمات أبولو في سبعينيات القرن العشرين قراءات أولية لدرجات الحرارة، لكنها اقتصرت على المناطق الاستوائية للقمر. لم تُجمع أي بيانات مباشرة عن درجات حرارة القطبين حتى الآن.

لكن هبوط تشاندريان-3 فيكرام غير ذلك! 🛰️ قاس درجة الحرارة حتى 10 سم تحت سطح القمر في المنطقة القطبية الجنوبية. هذه القياسات حيوية لتحديد إمكانية وجود الجليد، خاصةً في المناطق التي تُخطط لها البعثات المستقبلية، بما في ذلك برنامج أرتميس التابع لناسا.

واجهت المحاولات السابقة لقياس درجات الحرارة تحت أسطح الكواكب تحديات.
أدوات مثل مسبار MUPUS على متن مسبار Rosetta Philae (وكالة الفضاء الأوروبية) ومسبار InSight HP3 (وكالة ناسا على المريخ) عجزت عن الوصول إلى الأعماق المطلوبة بسبب ظروف سطحية غير متوقعة.

أما ChaSTE، فقد نجحت في اختراق التربة القمرية باستخدام آلية دوران بدلاً من آلية الضرب. هذا يُظهر أن الطرق القائمة على الاختراق يمكن أن تكون أكثر فعالية لأجهزة قياس درجة حرارة الكواكب.

سجلت ChaSTE اختلافات كبيرة في درجة حرارة السطح عند موقع هبوط فيكرام (تقريبًا 69 درجة جنوبًا). على منحدر مُضاء بالشمس بزاوية 6 درجات، بلغت درجة الحرارة ذروتها 355 كلفن (82 درجة مئوية) نهارًا، وانخفضت إلى 105 كلفن فقط (-168 درجة مئوية) ليلاً! 🥶

منطقة مستوية قريبة، على بعد متر فقط، وصلت إلى قمة منخفضة قليلاً تبلغ 332 كلفن (59 درجة مئوية). هذه القياسات تُبرز التدرجات الحرارية الحادة على القمر وكيفية تأثير التغيرات البسيطة في التضاريس على درجات الحرارة.

استخدم العلماء بيانات ChaSTE لبناء نموذج يوضح تأثير زوايا المنحدرات على درجة الحرارة في المناطق القمرية ذات خطوط العرض المرتفعة. يُشير النموذج إلى أن المنحدرات المُقابلة بعيدًا عن الشمس، بزوايا أكبر من 14 درجة، قد تبقى باردة بما يكفي للحفاظ على جليد تحت السطح مباشرةً.

هذا الاكتشاف يُعيد تشكيل تصوراتنا السابقة، ويُشير إلى أن الجليد قد يكون موجودًا في أماكن أكثر وبأعماق أقل مما كنا نعتقد. 😮

ستكون آثار هذه الاكتشافات حول استكشاف القمر مستقبلًا هائلة!
فقد تُصبح رواسب الجليد مُوردًا حيوياً للرواد الفضائيين، حيث توفر الماء للشرب، وإنتاج الأكسجين، وإنتاج الوقود. تشير النتائج الجديدة إلى أن هذه الموارد قد تكون أكثر سهولة في الوصول إليها مما كان متوقعًا، مما يُقلل من الحاجة إلى عمليات الحفر المعقدة.

مع استعداد وكالات الفضاء والشركات الخاصة لوجود بشري مُستدام على القمر،
فإنّ فهم مواقع وجود الجليد يكون حاسمًا لتخطيط المهمات والاستدامة على المدى الطويل.

مهمة تشاندريان-3 تُعتبر تقدمًا رئيسيًا في فيزياء الكواكب.
بقياس درجات الحرارة مباشرةً من القطب الجنوبي للقمر، وسعت من فهمنا العلمي لكيفية تفاعل سطح القمر مع الإشعاع الشمسي.
هذا لا يُحسّن فقط من توقعات استقرار الجليد، بل يُعزز أيضًا السلامة في المهمات القمرية المستقبلية.

مع توجه برنامج أرتميس للهبوط في القطب الجنوبي للقمر، وخطط الصين لإرسال بعثات روبوتية لاستكشاف المناطق القطبية، فإنّ الاكتشافات من مشروع تشاست ستلعب دورًا حاسمًا في تشكيل عصر جديد من استكشاف القمر. 🚀

لم يعد القمر مجرد جرم صخري قاحل، بل يحتوي على إمكانية دعم الحياة البشرية وإطلاق مشاريع فضائية مُستقبلية. نتائج تشاندريان-3 تقرّبنا أكثر من هذه الرؤية.