تتزايد المخاوف العلمية بشأن المخاطر التي يتعرض لها رواد الفضاء خلال الرحلات طويلة المدى، خاصة مع تصاعد الاهتمام العالمي بإطلاق بعثات مأهولة إلى القمر والمريخ، حيث يمثل الإشعاع أحد أخطر التحديات التي قد تهدد حياة الإنسان خارج الغلاف الجوي للأرض.
وفي تطور علمي لافت، أعلن باحثون عن تطوير مادة جديدة فائقة الرقة والمرونة، من المتوقع أن تُحدث نقلة نوعية في مجال الحماية من الإشعاع في الفضاء، بما يسهم في رفع مستويات الأمان وتحسين تصميم المركبات والمعدات الفضائية.
وبحسب دراسة حديثة نُشرت في مجلة الفضاء الدولية، فإن المادة الجديدة قد تشكل تحولًا مهمًا في تقنيات الحماية، خاصة أنها تقدم حلولًا عملية لمشكلة قديمة طالما واجهت وكالات الفضاء حول العالم.
خفة غير مسبوقة.. وسمك أرق من شعرة الإنسان
ووفق ما أشارت إليه التقارير، فإن المادة المطورة تتميز بأنها أرق من شعرة الإنسان، لكنها في الوقت نفسه خفيفة للغاية وقابلة للتمدد مثل المطاط، وهو ما يمنحها قدرة استثنائية على التكيف مع ظروف الاستخدام المختلفة داخل وخارج المركبات الفضائية.
وتكمن أهمية هذا الابتكار في أنه قد يغير قواعد تصميم معدات الفضاء، حيث تعتمد الصناعات الفضائية على تقليل الوزن لأقصى درجة ممكنة دون التأثير على معايير السلامة.
وتعد تقنيات الحماية التقليدية من الإشعاع غالبًا ثقيلة ومعقدة، ما يرفع تكلفة إطلاق المركبات الفضائية ويحد من كفاءتها التشغيلية، بينما توفر المادة الجديدة خيارًا عمليًا يجمع بين الخفة والقوة.
حماية مزدوجة ضد أخطر نوعين من الإشعاع
وتتميز المادة الجديدة بقدرتها على توفير حماية مزدوجة ضد نوعين رئيسيين من الإشعاع في الفضاء، هما الموجات الكهرومغناطيسية والإشعاع النيوتروني.
وأظهرت نتائج الدراسة أن المادة نجحت في حجب نحو 99.999% من الموجات الكهرومغناطيسية، إلى جانب تقليل الإشعاع النيوتروني بنسبة تصل إلى 72%، وهي أرقام اعتبرها العلماء طفرة كبيرة في هذا المجال.
ويعود هذا الأداء إلى تركيبة مبتكرة تجمع بين أنابيب كربونية نانوية تعمل على امتصاص وعكس الموجات الكهرومغناطيسية، وأنابيب نيتريد البورون النانوية التي تمتص النيوترونات، بما يحقق حماية شاملة في طبقة واحدة فائقة النحافة.
مرونة عالية وطباعة ثلاثية الأبعاد لتحسين الكفاءة
ولم تقتصر مزايا المادة على الحماية فقط، بل تمتد إلى مرونتها العالية، إذ يمكن تمديدها إلى أكثر من ضعف طولها دون أن تفقد كفاءتها في صد الإشعاع.
كما يمكن تصنيعها بتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد بأشكال هندسية متعددة، مثل الهياكل المشابهة لخلايا النحل، والتي تزيد من كفاءة الحماية بنسبة إضافية، ما يمنح العلماء فرصة لتطوير تصاميم أكثر ذكاءً وفاعلية.
تحمل درجات حرارة قاسية واستخدامات تتجاوز الفضاء
وأكد الباحثون أن المادة أثبتت قدرتها على تحمل ظروف حرارية شديدة القسوة، حيث يمكنها الصمود في درجات حرارة تتراوح بين سالب 196 و250 درجة مئوية، ما يجعلها مناسبة للاستخدام في البيئات الفضائية المعقدة.
ويتوقع العلماء أن تمتد استخدامات هذه المادة إلى مجالات متنوعة، تشمل حماية الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية، وتطوير معدات وقائية للمهندسين والعاملين في قطاع الفضاء.
كما رجحوا أن تدخل المادة في تطبيقات أخرى مثل الطاقة النووية والأجهزة الطبية المتقدمة، في ظل الحاجة المتزايدة إلى تقنيات حماية عالية الكفاءة.
ويرى الباحثون أن هذا الابتكار يمثل خطوة أساسية نحو مستقبل فضائي أكثر أمانًا، وقد يفتح الباب أمام تطوير جيل جديد من المركبات والتقنيات القادرة على تحمل التحديات القاسية للفضاء.
0 تعليق