القمر، عالمٌ مليء بالتحديات، بين حرارة قاسية نهارًا وبرودة مُذهلة ليلاً. فهم هذه الاختلافات الحراريّة أمرٌ حيويٌّ لاستكشافه مستقبلاً 🚀، واكتشاف مواردٍ قيّمة، وحتى بناء موائلٍ مستدامةٍ على سطحه.

مهمّة تشاندرايان-3 الهندية، قدمت رؤىً ثوريةً حول كيفية تأثير درجات الحرارة على ثبات جليد الماء في القطب الجنوبي للقمر. تُظهر البيانات المُجمعة من تجربة ChaSTE أن الجليد قد يكون أقرب إلى السطح مما كنا نتصوّر من قبل! 🧊

جليد الماء على القمر، موردٌ أساسيٌّ لبعثاتنا المستقبلية، ووجوده يرتبط ارتباطًا وثيقًا بديناميات درجات الحرارة القمرية. 🌕

لا يُحيط القمر بغلافٍ جويٍّ، كالأرض، لذلك تختلف درجات حرارته بشدة بين النهار والليل. تُعاني التربة القمرية (الصخور) من نقل حراري منخفض، مما يعني أن حرارة الشمس لا تخترق بعمقٍ كبير. هذا يؤدي إلى تدرجات حرارية شديدة بين السطح والطبقات السفلية. 🌡️

قدمَت بعثات أبولو في سبعينيات القرن العشرين قراءاتٍ أوليةً لدرجات الحرارة، لكن هذه القياسات اقتصرت على المناطق الاستوائية للقمر. ولم تُجمع أي بيانات مباشرة لدرجات الحرارة من القطبين القمريين حتى الآن. 😔

غيرَ هبوط فيكرام من مهمة تشاندريان-3 ذلك، إذ قام بقياس درجات الحرارة حتى 10 سنتيمترات تحت السطح في المنطقة القطبية الجنوبية للقمر. هذه النتائج حاسمةٌ لتحديد احتمالية وجود الجليد، خاصة في المواقع التي ستُرسل إليها بعثاتٍ مستقبلية، مثل برنامج أرتميس التابع لناسا. 🚀

واجهت المحاولات السابقة لقياس درجات الحرارة تحت أسطح الكواكب تحدياتٍ كبيرة. فقد عانت أدواتٌ مثل مسبار MUPUS على متن مسبار Rosetta Philae التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، ومسبار InSight HP3 التابع لناسا على المريخ، من الوصول إلى الأعماق المطلوبة بسبب ظروفٍ سطحيةٍ غير متوقعة. 🪐

لكنّ ChaSTE تمكّن من اختراق طبقة الريغوليث القمرية بنجاح باستخدام آلية دوران بدلاً من آلية الطرق التقليدية. هذا الاكتشاف يُظهر أن أساليب الاختراق الدورانية قد تكون أكثر فعاليةً في قياس درجات الحرارة الكوكبية. ✅

سجّلت الأداة اختلافات كبيرة في درجة حرارة السطح عند موقع هبوط فيكرام، القريب من خط عرض 69 درجة جنوبًا. ففي المنحدر المُضاء بشمس بميل 6 درجات، بلغت درجة الحرارة ذروتها 355 كلفن (82 درجة مئوية) نهارًا، ثم انخفضت إلى 105 كلفن فقط (-168 درجة مئوية) ليلاً! 🤔

وصلت منطقةٌ مسطّحةٌ قريبةٌ، تبعدُ فقط مترًا واحدًا، إلى ذروةٍ حراريةٍ منخفضةٍ قليلاً، تبلغ 332 كلفن (59 درجة مئوية). هذه القراءات تُبرز التغيّرات الحراريّة الحادّة على القمر، وكيفية تأثير اختلافاتٍ طفيفةٍ في التضاريس على درجات الحرارة السطحية. 😮

باستخدام بيانات ChaSTE، طور العلماء نموذجًا يُظهر كيف تؤثر زوايا المنحدرات على درجات الحرارة في المناطق القمرية ذات خطوط العرض العالية. يُظهر النموذج أن المنحدرات التي تواجه بعيدًا عن الشمس بزوايا أكبر من 14 درجة قد تبقى باردة بما فيه الكفاية لحفظ الجليد تحت السطح مباشرةً. 🧊

هذا الاكتشاف يُغيّر فهمنا السابق، ويُشير إلى أن الجليد قد يكون موجودًا في مواقعٍ أكثر، وبأعماقٍ أقل مما كنا نعتقد من قبل. 🤔

استكشاف القمر له آثارٌ واسعةٌ، فقد يكون جليد القمر مصدرًا حيويًا للرواد، يوفر لهم الماء للشرب، والأكسجين، وإنتاج الوقود. تشير النتائج الجديدة إلى أن هذه الموارد قد تكون أكثر سهولةً في الوصول إليها مما كنا نتصور، مما يقلل من الحاجة إلى حفرٍ معقدةٍ أو عميقة. 💧

مع استعداد وكالات الفضاء والشركات الخاصة لوجود بشري مستدام على القمر، فإنّ فهم مواقع وجود الجليد أمرٌ بالغ الأهمية لتخطيط البعثات واستدامة الحياة على القمر لفترةٍ طويلة. 🧑‍🚀

تُعدّ مهمة تشاندريان-3 تقدمًا هامًا في دراسة فيزياء الحرارة الكوكبية. من خلال تقديم أول قراءاتٍ لدرجات الحرارة من القطب الجنوبي للقمر، وسّعت هذه المهمة فهمنا العلمي لكيفية تفاعل سطح القمر مع الإشعاع الشمسي. وهذا لا يُحسن من توقعات ثبات الجليد فحسب، بل يُحسّن من سلامة البعثات القمرية المستقبلية، أيضًا. ☀️