ابتكار ألماني: جهاز ليزر لحفر جليد الأقمار في نظامي المشتري وزحل

يواجه الباحثون منذ فترة طويلة تحديات جسيمة في استكشاف المحيطات المخفية الموجودة تحت سطح الأقمار الجليدية مثل “أوروبا” التابعة للمشتري و”إنسيلادوس” التابعة لزحل، وذلك بسبب الطاقة الهائلة والموارد اللازمة للمثاقب التقليدية المستخدمة في اختراق الجليد السميك، إن هذه العقبات أدت إلى تأجيل الكثير من الدراسات الهامة حول هذه العوالم الغامضة والتي تحتوي على إمكانيات هائلة.

مع ذلك يعتبر تطوير فريق من جامعة درسدن التقنية في ألمانيا لمثقاب يعمل بالليزر خطوة مبتكرة بالتأكيد، إذ تعتمد هذه التقنية الحديثة على استخدام الحد الأدنى من الكتلة والطاقة لحفر قنوات ضيقة داخل الجليد السميك، مما يفتح المجال أمام استكشاف طبقات تحت السطحية في هذه الأقمار البعيدة، إن هذا الابتكار قد يغير قواعد اللعبة في الأبحاث العلمية المتعلقة بالفضاء.

وفي الدراسة التي نشرت في دورية Acta Astronautica، تم وصف كيفية استخدام المثقاب ليزراً عالي القدرة لتبخير الجليد، وهذه التقنية تعتبر أساس عمله، حيث يتفرد هذا النظام في تجنب الحاجة إلى المعدات الثقيلة والطويلة، which are normally required in traditional drilling methods، إذ تبقى جميع مكوناته على سطح الجليد ما يجعل العملية أكثر كفاءة وراحة.

عملياً يقوم الليزر بتشكيل قناة ضيقة من خلال تبخير كميات صغيرة من الجليد بشكل متدرج، حيث ترتفع الغازات الناتجة إلى الأعلى، وهذا يسمح بجمع وتحليل تركيبها الكيميائي بسهولة، وقد أشار مارتن كوسّاك الباحث الرئيسي إلى فعالية النظام في الوصول بسلاسة إلى أعماق الجليد بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة دون زيادة في كتلة المعدات المستخدمة.

هذا المثقاب الجديد يتميز بعدة مزايا تساهم في تحسين الأداء، حيث يستنزف طاقة أقل بصورة ملحوظة مقارنة بالمجسات الحرارية التقليدية، وذلك لأنه يبخر أجزاء صغيرة من الجليد فقط في كل عملية، كما أظهرت التجارب أن شعاع الليزر يقطع الجليد المغبر بسرعة تفوق تقنيات الحفر الحراري، مما يسهل الوصول إلى أعماق أكبر دون الحاجة لاستهلاك زائد للطاقة.

وأكد كوساك أن هذه التقنية تعزز من قابلية استكشاف الطبقات الجوفية للأقمار الجليدية بشكل أكثر واقعية، مشيراً إلى إمكانية إجراء دراسات تفصيلية لأوروبا وإنسيلادوس، وحتى المريخ في المستقبل القريب، إن هذه التطورات تعكس مدى أهمية التكنولوجيا الحديثة في توسيع آفاق الفهم العلمي حول الكواكب الخارجة عن كوكبنا.

خلال التجارب التي أُجريت في مواقع مختلفة مثل جبال الألب والقطب الشمالي، أظهر النموذج الأولي قدرة على اختراق أكثر من متر من الجليد، وهذا بالطبع يعد خطوة واعدة ومبشرة نحو إمكانية اعتماده في المهمات الفضائية القادمة، إن نجاح هذه التجارب قد يفتح أبواباً جديدة أمام الأبحاث الفلكية والسيارية في بيئات معقدة وغير مألوفة.