تعرَّف على «القطار الفضائي» مفهوم سيأخذك إلى المريخ في وقتٍ قياسي
كشف تشارلز بومبارديي (Charles Bombardier) المخترع الكندي من مدينة مونتريال عن مفهومٍ لقطار فضائي نظري أطلق عليه اسم «صولار إكسبرس – Solar Express»، وهي مركبة بإمكانها نقل المسافرين والحمولات بين الكواكب أسرع من أيّ مركبة موجودة اليوم.
يقول بومبارديي وفريقه: «إذا ما تحقَّق ذلك على أرض الواقع، فإنَّ مركبة صولار إكسبرس ستسافر بسرعة تصل إلى 1% من سرعة الضوء -ويعني ذلك حوالي 3,000 كيلومتر في الثانية (1,864 ميل في الثانية)ـ وهذا ما سيقلصُّ من الزمن المطلوب في رحلة بين الأرض و المرّيخ إلى أقل من يومين».
يقول تشالرز بومبارديي بهذا الشأن في موقع صولار إكسبرس: «في الفضاء، أكثر أجزاء عمليات السفر تكلفةً هي عمليات التسارع والتباطؤ. لأنّ الطاقة المطلوبة لهذه العمليات ضخمة جدًّا، خصوصًا لشيء بثقل قطارٍ فضائيّ. بالإضافة إلى ذلك، إذا قمت بشحن الحمولات سيكون ذلك باهضًا للغاية».
ويضيف في موضعٍ آخر: «على كل حال، عندما يصل القطار إلى سرعة سفره سيكون استهلاكه للطاقة في الحدّ الأدنى. هذه هي الفكرة وراء مفهوم القطار الفضائي. لن يتوقف أبدًا؛ بدلًا من ذلك ستلتقي به العربات والكبسولات الفضائيَّة».
من المهم أنَّ نبقي في أذهاننا أنَّها مجرد فكرة نظريَّة وليس بمشروع يعمل عليه الفريق على أرض الواقع (ليس بعد)، إنَّها مجرد فكرة من خارج الصندوق لفريق البحث من أجل محاولة إيجاد حلول لمشاكل البشر في السفر الفضائي.
إذن، كيف ستعمل هذه المركبة؟ وفقًا لما قاله الفريق، تتكون مركبة صولار إكسبرس من مجموعة من الأسطوانات المصطفَّة يصلُ طولها إلى حوالي الخمسين مترًا. ستَّة من تلك الأسطوانات -التي نستطيع اعتباراها كعربات القطار العاديّ- ستتصل فيما بينها في خطّ مستقيم للسفر عبر الفضاء.
من أجل عمليَّة الإطلاق -وهو الجزء الأكثر تكلفة في السفر الفضائي- يستعمل صولار إكسبرس معززات صاروخية، مع الإبقاء على كميَّة قليلة من الوقود من أجل تعديل المسار أثناء السفر. بعد ذلك، سيسافر القطار بين الأجرام السماويَّة من أجل الوصول إلى السرعة المطلوبة دون الحاجة إلى وقود إضافي.
يشرح بومبارديي في هذا الصدد: «ستستعمل الألواح الشمسيَّة الضخمة الموجودة طيلة مسار القطار من أجل التقاط الطاقة الشمسيَّة وتحويلها عبر الليزر إلى المكثفات الفائقة. وقد تستعمل المياه المُستخرجة من المذنبات أو الأقمار الصغيرة لسد الحاجيات البشريَّة على القطار ويمكن نقلها إلى محطَّات أخرى».
ويضيف: «قد تستعمل المياه المستخرجة من أجل صنع الهِدروجين والقوة الدَّافعة، لكنّ نظام الدَّفع الأساسي سيكون محرَّكًا أيونيًّا».
بمجرَّد أن يبدأ القطار بالحركة لن يتوقف أبدًا. بدلًا من ذلك، ستتصل المركبات الصغيرة به عند الوصول إلى مدار كوكبٍ ما من أجل الحصول على الإمدادات ونقل المسافرين. ستقلّص القدرة على السفر دون توقف من التكاليف، لكنّ تكلفة عمليَّات البناء القبليَّة قد تكون معتبرة.
في المقابل، نجد العديد من الأسئلة التقنيَّة التي يحاول فريق البحث الإجابة عليها. مثل كيفية التحكم في مركبة واسعة كالقطار الفضائي، وكيفية نقل الحمولات بين المركبات السيَّارة، وطريقة جعل القطار يصل إلى سرعات هائلة.
يقول بومبارديي: «بالتأكيد لدينا الكثير من الأشياء التي يجب علينا أخذها بعين الاعتبار، بدءًا بالأبعاد والكُتل والسرعة والطاقة… إلخ.
كيف سنتمكن من السيطرة على مركبة معقّدة كهذه؟ صولار إكسبرس هو عبارة عن فكرة قاعديَّة، ونريد أن نصل إلى طريقة تحسينها».
إذا أردت تصوُّر الفكرة حقًّا، فإنّ إمكانيَّة تشغيل صولار إكسبرس ستكون مجنونة. وفقًا لـكريتين تابلانغ (Kritin Tablang) من مجلَّة فوربس، الرحلة بين الأرض والقمر ستستغرق حوالي الدقيقتين وثلاثة عشر ثانية فقط! في حين ستدوم الرحلة بين الأرض والمريخ 37 ساعة. أمَّا الوصول إلى نبتون -أبعد الكواكب عن الأرض- سيكون في 18 يومًا فقط.
وإذا أردنا أن نضع ذلك في مقارنة مع ما لدينا اليوم، فإنّ مركبة فواياجر2 استغرقت حوالي 12 سنة من أجل الوصول إلى كوكب نبتون، وتقول ناسا أنَّ الرحلة إلى المرّيخ ستستغرق 260 يومًا باستعمال التكنولوجيا الحاليَّة.
نتمنى أن يكون للباحثين بعض الأجوبة على تساؤلات بومبارديي وفريقه حول مركبة صولار إكسبرس. حتى ذلك الوقت، سيكون علينا تخيُّل الفكرة فحسب.
إعداد: وليد سايس
تدقيق: عبدالسلام الطائي
المصدر
