السفر بلا وقود.. هل تبدأ البشرية عصر الرحلات بين النجوم؟

هل تخيلت يوما السفر إلى أبعد النجوم دون حرق قطرة واحدة من الوقود؟ ما كان مجرد حلم علمي أصبح اليوم موضوع بحث جاد، حيث يعمل العلماء على تقنيات مبتكرة تستخدم قوى طبيعية مثل الضوء والجاذبية والرياح الشمسية لدفع المركبات الفضائية. إذا نجحت هذه الأساليب، فقد تبدأ البشرية عصرًا جديدًا من الرحلات بين النجوم، بعيدًا عن قيود الصواريخ التقليدية.

لطالما كانت الحاجة إلى الوقود العقبة الأكبر أمام استكشاف الفضاء. الصواريخ التقليدية تتطلب كميات هائلة من الوقود لتجاوز جاذبية الأرض والانطلاق نحو الكواكب الأخرى، ما يحد من نطاق المهام ويضاعف التكاليف المالية. لكن دراسة حديثة نشرت على arXiv preprint تفتح أفقا جديدا، السفر إلى الفضاء باستخدام القوى الطبيعية دون الاعتماد على الوقود الكيميائي.

تستعرض الدراسة عدة تقنيات مبتكرة، منها استخدام الطاقة الشمسية والجاذبية الكوكبية والرياح الشمسية لتسريع المركبات الفضائية. هذه الطرق قد تجعل البعثات الطويلة داخل النظام الشمسي وربما إلى النجوم القريبة ممكنة، بطريقة لم يكن يخطر ببال العلماء قبل عقود.

الأشرعة الشمسية: الضوء يدفع المركبات

أحد أبرز الابتكارات هو الشراع الشمسي، الذي يستفيد من ضغط فوتونات أشعة الشمس لدفع المركبات عبر الفضاء. تصنع هذه الأشرعة من مواد فائقة الخفة والانعكاس، فتستفيد من زخم الضوء دون حرق أي وقود.

الميزة الأساسية للشراع الشمسي هي القدرة على التسارع المستمر والمنخفض القوة، ما قد يسمح للمركبات بالوصول إلى أجزاء بعيدة من النظام الشمسي وربما النجوم القريبة على المدى الطويل.

لكن التحديات كبيرة، كلما ابتعدت المركبة عن الشمس، يقل تأثير الإشعاع الشمسي، ما يضعف الدفع. كما أن المواد الرقيقة المستخدمة في الأشرعة تحتاج لتحمل الظروف القاسية للفضاء، ومع ذلك، يظل الشراع الشمسي أحد أبرز الخيارات الواعدة لمستقبل استكشاف الفضاء بلا وقود، وفقا لموقع “dailygalaxy”.

مساعدة الجاذبية: استعارة قوة الكواكب

تقنية أخرى معروفة منذ عقود هي مساعدة الجاذبية، التي استخدمتها بعثات مثل فوياجر بنجاح. تعتمد الفكرة على المرور بالقرب من كوكب محدد في توقيت دقيق لاكتساب سرعة إضافية، من خلال “استعارة” جزء من الزخم المداري للكوكب.

تمكن هذه الطريقة المركبات من تغيير مسارها وزيادة سرعتها دون استخدام الوقود، ما جعلها محورا أساسيا في استكشاف النظام الشمسي الخارجي. لكن قيودها واضحة: تعتمد على مواقع الكواكب وتوقيت محاذاتها، ما يجعل فرص استخدامها محدودة ومخطط لها مسبقًا.

الأشرعة المغناطيسية والكهربائية: الرياح الشمسية كوقود

هناك تقنيات أكثر تقدما، مثل الأشرعة المغناطيسية والكهربائية، التي تستخدم الرياح الشمسية—تدفق الجسيمات المشحونة المنبعثة من الشمس باستمرار—لتوليد الدفع.

الأشرعة المغناطيسية تعتمد على ملفات فائقة التوصيل للتفاعل مع الرياح الشمسية وتحويلها إلى قوة دفع.

الأشرعة الكهربائية تعتمد على أسلاك طويلة مشحونة كهربائيًا لصد البروتونات وتحويلها إلى حركة.

توفر هذه الطرق تسارعا طويل المدى ومستمرًا دون الحاجة إلى وقود، لكن التحديات الهندسية ضخمة، تحتاج الأشرعة المغناطيسية إلى هياكل ضخمة جدًا، بينما تتطلب الأشرعة الكهربائية طاقة كهربائية كبيرة وأسلاكًا طويلة وخفيفة جدًا. ومع ذلك، تشير الدراسات إلى أن هذه الابتكارات قد تصبح مستقبلًا بديلاً حقيقيًا للصواريخ التقليدية.

نحو مستقبل بلا حدود

السفر إلى الفضاء بلا وقود ليس مجرد حلم بعيد، بل خطوة نحو فتح فصل جديد في تاريخ البشرية. الأشرعة الشمسية، مساعدة الجاذبية، والأشرعة المغناطيسية والكهربائية تمثل أدواتنا نحو عالم يمكن فيه استكشاف النجوم والكواكب بلا قيود، حيث لا يكون الوقود عقبة أو تكلفة ضخمة، بل مجرد خيار قديم يختفي مع تقدم العلم.

قد يبدو السفر بين النجوم بلا وقود اليوم مستحيلًا، لكن كل ابتكار جديد يقرّبنا من هذا المستقبل. خلال عقود قليلة، قد نشهد مركبات فضائية تغادر النظام الشمسي بلا حرق أي وقود، تحمل البشرية نحو أبعد حدود الكون، لتثبت أن الحدود الوحيدة هي حدود خيالنا وابتكارنا

نقلا عن موقع البيان