أول سير خاص ناجح في الفضاء: أهمية مهمة SpaceX للعلوم

سجلت مهمة Polaris Dawn، وهي مهمة SpaceX الخاصة التي تدور حاليًا حول الأرض، العديد من الأرقام القياسية منذ إطلاقها في 10 سبتمبر. بعد ساعات قليلة من الإطلاق، وصلت المركبة الفضائية Crew Dragon إلى ارتفاع 1400 كيلومتر، وهو أعلى مدار فوق الأرض تصل إليه مركبة فضائية مأهولة على الإطلاق. وهذه هي المسافة التي قطعها البشر من الأرض منذ بعثات أبولو التابعة لناسا في أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات. اليوم، أكمل اثنان من أفراد الطاقم، رائد الأعمال الأمريكي جاريد إيزكمان ومهندسة سبيس إكس سارة جيليس، أول سير تجاري في الفضاء على ارتفاع يزيد عن 700 كيلومتر.

قال إيزكمان وهو يخرج رأسه وجذعه من فتحة المركبة الفضائية استعدادًا لمناورات السير في الفضاء: "هناك الكثير مما يجب القيام به في المنزل، لكن الأرض تبدو حقًا كعالم مثالي من هنا".

على الرغم من أن هذه المعالم مثيرة للإعجاب، بالنسبة للعلماء الذينطبيعةإن ما يمكن أن تعنيه هذه المهمة لمستقبل استكشاف الفضاء هو أمر أكثر روعة. مع المواطنين العاديين والرحلات الجوية التي تطير بشكل متزايد إلى الفضاء سيكون هناك المزيد من الفرص لإجراء تجارب في الجاذبية الصغرى واستكشاف حدود السفر البشري إلى الفضاء.

يقول كريستوفر ماسون، عالم الوراثة في كلية طب وايل كورنيل في مدينة نيويورك، الذي يدير "أوميكس الفضاء والأطلس الطبي" (SOMA)، وهو أرشيف مهم للبيانات الطبية الحيوية لرواد الفضاء: "ربما يكون هذا هو الوقت الأكثر إثارة في السفر إلى الفضاء منذ الستينيات". "الآن لدينا بدلات فضائية وسفن فضائية ومهمة تأتي جميعها من شركة خاصة، SpaceX، وهي المرة الأولى التي نحصل فيها على كل هذا بشكل مستقل عن أي منظمة في رحلات الفضاء."

ميكانيكا الفضاء

إن قدرة المدنيين على إكمال السير في الفضاء قد تعني المزيد من الخيارات لإصلاح المعدات العلمية في الفضاء. في عام 2022، اقترح إسحاقمان أن تستخدم وكالة ناسا مهمة SpaceX المأهولة لإطلاق تلسكوب هابل الفضائي التابع للوكالة إلى مدار أعلى لإطالة عمره. ويتواجد التلسكوب في الفضاء منذ 34 عاما وسيهبط تدريجيا حتى يحترق في الغلاف الجوي للأرض. رفضت ناسا الاقتراح مؤقتًا، مشيرة إلى المخاطر الكارثية المحتملة لكل من هابل والطاقم.

ولكن مع نجاح السير في الفضاء اليوم - والمعروف أيضًا باسم النشاط خارج المركبة (EVA) - أصبحت فكرة قيام شركة خاصة بتنفيذ مثل هذه العمليات الفضائية الصعبة أكثر قبولًا. وقالت لورا فورشيك، المديرة الإدارية لشركة استشارات الفضاء Astralytical في أتلانتا، جورجيا: "إذا نجحت Polaris Dawn تمامًا في نشاطها التجاري خارج المركبة، فستكون خطوة إلى الأمام، وقد تكون كافية لإقناع وكالة ناسا".

وفي الوقت نفسه، ستقدم Polaris Dawn نتائج علمية بعد هبوطها في خليج المكسيك أو المحيط الأطلسي في الأيام المقبلة. المركبة الفضائية Crew Dragon التابعة للبعثة،صموديحمل 36 تجربة ساهمت بها 31 مؤسسة مختلفة من كندا والمملكة العربية السعودية والولايات المتحدة، ويركز الكثير منها على صحة رواد الفضاء. وقال إسحاقمان في مؤتمر صحفي عُقد في 19 أغسطس/آب: "يمكننا أن نتعلم الكثير". "إذا وصلنا إلى المريخ يومًا ما، نود أن نكون قادرين على العودة وأن نكون بصحة جيدة بما يكفي للإبلاغ عن ذلك".

المزيد من الطواقم، المزيد من البيانات

Polaris Dawn هي الأولى من بين ثلاث بعثات Polaris مخطط لها بتمويل وقيادة Isaacman، الرئيس التنفيذي لشركة Shift4 لمعالجة المدفوعات ومقرها سنتر فالي، بنسلفانيا. أحد أهداف برنامج بولاريس هو تعزيز طموحات رحلات الفضاء البشرية لشركة سبيس إكس التي يقع مقرها في هوثورن بولاية كاليفورنيا. ستكون مهمة بولاريس الثالثة هي أول رحلة مأهولة لـ المركبة الفضائية SpaceX يكون صاروخًا ضخمًا قابلاً لإعادة الاستخدام بالكامل وستستخدمه وكالة ناسا في السنوات القادمة لنقل رواد الفضاء إلى سطح القمر كجزء من برنامج أرتميس الطموح وقد خططت.

قبل كل هذا، يقوم Polaris Dawn باختبار بعض الجوانب الأساسية. فمن ناحية، قدمت بدلة النشاطات خارج المركبة (EVA) الخاصة بشركة SpaceX، وهي أول بدلة للشركة مصممة لحماية الناس من فراغ الفضاء. ارتدى جيليس وإيزكمان البدلات أثناء السير في الفضاء. قال إسحاقمان في المؤتمر الصحفي الذي عُقد في 19 أغسطس: "لم يغب عن بالنا"، أنه "في مرحلة ما قد يرتدي شخص ما نسخة" من البدلة أثناء المشي على المريخ.

بالإضافة إلى ذلك، تقوم البعثة بفحص الحالة الصحية لأفراد الطاقم على متن السفينة. يقول جيمي وو، نائب مدير معهد البحوث الانتقالية لصحة الفضاء (TRISH) في كلية بايلور للطب في هيوستن، تكساس، الذي يجمع البيانات الطبية من المسافرين التجاريين إلى الفضاء، بما في ذلك طاقم بولاريس داون: "إن رحلات الفضاء مجرد عامل ضغط كبير".

يعتقد الباحثون أن الرحلات الفضائية المأهولة الخاصة ستوفر إجابات حول كيفية تأثير السفر إلى الفضاء على الصحة بسرعة أكبر من البعثات التي تقودها الحكومة مع رواد فضاء مدربين لأنها تقلع بشكل متكرر. يقول لي جابيل، عالم الحركة في جامعة كالجاري في كندا، الذي يدرس آثار الجاذبية الصغرى على صحة العظام: "من الصعب حقًا دراسة رواد الفضاء، لأن الأمر يستغرق وقتًا طويلاً حتى يتم إرسال 10 أو 12 منهم خلال مهمات مدتها ستة أشهر". "السفر إلى الفضاء الخاص يمكن أن يمنحنا ميزة حقيقية."

كيف يتعامل الجسم مع الفضاء

سيقوم فريق غابي بالتقاط صور أشعة سينية عالية الدقة لمعصمي وكاحلي طاقم Polaris Dawn بمجرد عودتهم إلى الأرض لقياس تأثيرات عدة أيام من الجاذبية الصغرى على بنية العظام. وقد أظهر عملها السابق مع رواد الفضاء الذين أمضوا بعض الوقت في محطة الفضاء الدولية أن أشهرًا في الجاذبية الصغرى يمكن أن تضعف البنية الداخلية للعظام الداعمة، مثل تلك الموجودة في الساقين، مما يمنعهم من التعافي بشكل كامل حتى بعد مرور عام على عودتهم إلى الأرض. ¹

يستخدم العديد من الباحثين Polaris Dawn لفهم ما يحدث مع المتلازمة العصبية العينية المرتبطة بالفضاء (SANS) بشكل أفضل، وهي حالة يعاني فيها رواد الفضاء من تغيرات دائمة - وحتى تلف - في رؤيتهم. يشتبه العلماء في أن SANS يأتي من السوائل المتراكمة في العين والتي عادة ما تستنزف بفعل جاذبية الأرض. من خلال العمل مع طبيب العيون بريم سوبرامانيان وباحث صحة الفضاء آلي هايمان من جامعة كولورادو بولدر، يرتدي كل من أفراد طاقم بولاريس داون عدسة لاصقة "ذكية" يمكنها تسجيل ضغط السوائل في العين.

وسيقوم باحثون آخرون بدراسة آثار التعرض للإشعاع الفضائي - الجسيمات المشحونة عالية الطاقة - على الجسم من خلال تحليل الحمض النووي والحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) والعينات الحيوية الأخرى من طاقم Polaris Dawn. الأهم من ذلك، أن Polaris Dawn تمثل المرة الأولى التي يتم فيها إجراء العديد من هذه التحليلات على نفس المركبة الفضائية عبر مهمتين مختلفتين: شارك Isaacman أيضًا في أبحاث SOMA وTRISH عندما تولى قيادة Inspiration4، وهي مهمة مدارية مدنية بالكامل تديرها SpaceX في عام 2021.

يقول مايسون إن إسحاقمان هو "واحد من أكثر الأشخاص تميزًا على الإطلاق". "إنها أفضل فرصة لدينا لفهم ما يحدث للجسم قبل الذهاب إلى الفضاء، ثم ما يحدث للجسم في كل مرة تذهب فيها إلى الفضاء."