منذ وقت طويل، لم يحاول احد الهبوط علي كوكب الزهره، لانه يمثل احدي اقسي البيئات التي لا تصلح للحياه في المجموعه الشمسيه. ولان كوكب الزهره تغطيه سحب من حمض الكبريتيك، فان درجات الحراره علي سطحه تناهز 460 درجه مئويه، ما يعادل 860 فهرنهايت، ويزيد الضغط الجوي فيه عن 90 ضعف الضغط الجوي علي الارض. وقد استحال الرصاص والزنك والقصدير علي سطحه الي سوائل، فضلا عن ان وزن ثاني اكسيد الكربون في الهواء يماثل تقريبا وزنه علي عمق كيلومتر واحد تحت سطح المحيط، وهذا يكفي لتحطيم غواصه. لكن الانظار اتجهت مجددا الي كوكب الزهره، بعدما دخلت بعثه مسبار "اكاتسوكي" الياباني مدار ذلك الكوكب بنجاح في ديسمبر/ كانون الاول 2015، وتخطط وكاله ناسا ووكاله الفضاء الاوروبيه لارسال بعثات جديده في عشرينيات القرن الحادي والعشرين. مواضيع قد تهمك نهايه كما تعتزم روسيا مواصله النجاح الكبير الذي حققته في بعثاتها – مثل "فينيرا" و"فيغا"- التي اطلقتها في سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين. وكل هذه البعثات تتضمن ارسال مركبات مداريه ودراسه الغلاف الجوي للكوكب ومجاله المغناطيسي وخصائصه الجغرافيه. ولكي نفهم حقيقه الكوكب، سنحتاج الي مسبار يهبط علي سطحه. وبامكان المسابير الفضائيه اختبار التركيبه الكيميائيه للهواء والصخور علي السطح واحداث موجات زلزاليه للكشف عن طبيعه باطن الكوكب. وتتضمن المركبه الفضائيه "فينيرا دي" التي تعتزم روسيا ارسالها مسبارا يهبط علي سطح الكوكب، بيد ان المهمه التي سينفذها هذا المسبار لن تتجاوز ثلاث ساعات، استنادا الي عمر البطاريات التي سيحملها علي متنه. وقد استطاع المسبار "فينيرا 13" الروسي، الذي هبط علي سطح كوكب الزهره سنه 1982، ابان عهد الاتحاد السوفييتي، ان يبقي علي سطح الكوكب لاطول مده حتي الان، اذ ظل في هذه البيئه السامه والخطيره لمده 127 دقيقه. وتتطلب صناعه مسبار يتحمل البقاء علي كوكب الزهره لفترات اطول من ذلك، ربما تصل الي يوم، او اكثر، اجهزه الكترونيه قويه لا تتاثر بدرجات الحراره المرتفعه، او بها طريقه ما لتبريد المسبار الذي سيظل في حقيقه الامر في بيئه تشبه الفرن، او كلاهما. ويجب ان يعمل المسبار من دون الواح الطاقه الشمسيه لانها اقل كفاءه علي الكوكب ذي السماء الملبده بالغيوم، فضلا عن ان البطاريات لن تستطيع الصمود خلال المده المطلوبه ولا يمكنها توليد الطاقه اللازمه. ومن اجل الحصول علي الاجهزه الالكترونيه المناسبه، يختبر علماء وكاله ناسا مواد جديده لتصنيع رقائق الكمبيوتر التي لن تتوقف عن العمل تحت درجات الحراره المرتفعه. ويقول غاري هانتر، مهندس وباحث بوكاله ناسا: "يجب ان نصنع شيئا مختلفا تماما يمكنه تحمل درجات الحراره التي تناهز 500 درجه مئويه، ما يعادل 932 فهرنهايت. نحن نحتاج عوازل مختلفه وعناصر تلامس بالدائره الكهربائيه مختلفه ايضا. علينا ان نبتكر طريقه جديده لنجمع هذه الدوائر معا". واستطرد هانتر قائلا، ان المشكله الحقيقه ان الكثير من المواد تعمل بشكل مختلف عند درجات الحراره المرتفعه، وضرب مثلا بالسيليكون وهو شبه موصل في المعتاد، ولكن عندما ترتفع درجات الحراره لتصل الي نحو 300 درجه مئويه، 572 فهرنهايت، يصير موصلا، ومن ثم يصبح اقل نفعا للاجهزه الالكترونيه. والمشكله الاخري هي حتي لو افترضنا ان الدوائر المصنوعه من السيليكون ستظل تعمل بكفاءه، فمن الصعب ان نجد المواد المناسبه لتصنيع التوصيلات بين الدوائر التي لن تتوقف عن العمل عندما تكون في بيئه كوكب الزهره. ويقول هانتر ان وكاله ناسا تختبر مدي امكانيه تصنيع اجهزه الكترونيه مصنوعه بالاساس من كربيد السيليكون، يمكنها ان تعمل لفترات اطول تحت درجات حراره تقارب درجات الحراره التي من المحتمل ان يتعرض لها المسبار علي سطح كوكب الزهره. ولكن الجانب السلبي لهذه الاجهزه هو ان الرقائق التي يمكن ان نصنعها من هذه المواد، كما يبدو لنا حتي الان، ستكون اقل كفاءه من الرقائق الموجوده في اجهزه الكمبيوتر الحديثه. ووفقا لما جاء في عرض تقديمي لمجموعه تحليل كوكب الزهره واستكشاف معالمه، التابعه لوكاله ناسا، فان هذه الاجهزه الالكترونيه ستعمل بنفس كفاءه اجهزه الكمبيوتر في ستينيات القرن العشرين. ويقول هانتر: "نحن لا نطمح في الحصول علي معالج مثل معالج بنتيوم"، ولكن اذا وضعنا تصميما ابداعيا، قد نستطيع الحصول علي صور وبيانات من مسبار وارسالها الي مركبه مداريه ستنقلها بدورها علي مراحل الي كوكب الارض. وذكر هانتر ان الهدف هو ان تظل الاجهزه تعمل لالاف الساعات، لتغطي يوما كاملا علي كوكب الزهره، الذي يساوي 117 يوما علي كوكب الارض. اما عن انظمه الطاقه، فقد اقترح كل من تيموثي ميلر ومايكل بول بجامعه ولايه بنسلفانيا، وستيفن اوليسون بمركز ابحاث غلين التابع لوكاله ناسا، استخدام المحرك الحراري الذي يسمي محرك ستيرلينغ. وتعمل محركات ستيرلينغ بواسطه سائل مضغوط لبدء التشغيل يوجد داخل حجره "بارده"، وهنا تعني كلمه بارده ان درجه الحراره اقل نسبيا، ولا تعني انها شديده البروده. وينضغط المائع بواسطه مكبس ثم ينتقل الي حجره اخري، حيث يجري تسخينه. ويتمدد السائل الساخن، ليحرك مكبسا اخر يتصل بالمكبس الاول عبر عجله او ذراع. وعندما يحرك المكبس الثاني المكبس الاول يسحب الماء مره اخري الي الجانب البارد، حيث تنخفض درجه حرارته، وتبدا الدوره من البدايه. وطالما يوجد مصدر للحراره، لن يتوقف المحرك عن العمل. وتستخدم محركات ستيرلينغ اليوم في بعض انظمه التبريد، وحتي في الغواصات، اذ تستخدمها القوات البحريه السويديه في المراكب من فئه غوتلاند للدفع تحت الماء. ولا تزال هذه الوسيله التقنيه تستخدم منذ سنه 1816، حين اخترعها رجل الدين الاسكتلندي، روبرت ستيرلنغ. ويري كل من ميلر وبول ان هذه الفكره القديمه يمكن ان تستخدم في المركبات الفضائيه في المستقبل، ونشرا فكرتهما في دوريه "اكتا استرونيكا". وقد مولت وكاله ناسا بالفعل بعض الاختبارات الاوليه. وقال ميلر ان محرك ستيرلينغ يمكن ان يوفر الطاقه التي تكفي لتبريد الاجهزه الالكترونيه ومد الاجهزه بالكهرباء، ولذا فان الاجهزه التي تعتمد علي هذه المحركات يمكن ان تعمل لفتره اطول من تلك التي تعتمد علي البطاريات. ومن المحتمل ان يكون سائل التشغيل هو الهيليوم، لانه ينقل الحراره بكفاءه مقارنه بسائر الغازات، كما انه لا يتفاعل مع غيره من المواد. ولكن ما يشغل العلماء ليس قوه المحرك فحسب، بل ايضا الوقود، اذ ان محرك ستيرلينغ يحتاج الي وقود. وقد عقد ميلر وفريقه العزم علي استخدام الليثيوم، الذي يمكن ان يحترق في هذا الغلاف الجوي الذي يتالف بشكل اساسي من ثاني اكسيد الكربون والنيتروجين، ويمثل النيتروجين 4 في المئه من الهواء في كوكب الزهره. كما يذوب الليثيوم عند درجه حراره 180 درجه مئويه، 356 فهرنهايت، مما يجعله وقودا سائلا فعالا علي كوكب الزهره، ويسهل احتراقه عن غيره من انواع الوقود. وهذا سيقلل من وزن المركبه الفضائيه عند الانطلاق، فلن تحتاج ان تحمل علي متنها سوي وقود الليثيون، ووفقا لما ورد في البحث الذي اعده ميلر، فان المحرك والوقود اللذين لا يتجاوز وزنهما معا 50 كيلوغرام يمكنهما ان يشغلا مسبارا فضائيا ليومين. ويمكن ان يصمم المحرك في صوره نظام من مكبس واحد، بحيث يكون جزء منه باردا والاخر ساخنا، مما سيساعد علي دفع مولد التيار المتناوب جيئه وذهابا، الي الامام والخلف، لتوليد الكهرباء. وقد استطاع ميلر وفريقه حتي الان ان يجروا اختبارات علي نطاق صغير، عند ضغط جوي قدره من اربعه الي خمسه بار تقريبا، وتامل المجموعه ان تحصل علي المزيد من التمويل من اجل اجراء تجارب تحت ظروف مشابهه لتلك التي من المنتظر ان يواجهها المسبار علي كوكب الزهره. علاوه علي ان الليثيوم لا يلوث الهواء، وقد يثير استغراب البعض ان يؤخذ هذا الامر في الاعتبار في كوكب غير ماهول، الا انه امر لا يستهان به في المجال العلمي. وقال ميلر: "نحن نريد ان نصنع نظاما اذا هبطنا به في اي مكان لتنفيذ المهمه المكلفين بها، لاي عدد كان من الايام، لا يصدر غازات تؤدي الي تلوث البيئه المحيطه". وعندما يحترق الليثوم في جو غني بثاني اكسيد الكربون، فانه يتحول الي كربونات الليثيوم، وهذا يعني ان القراءات التي ستصدر عن المسبار، الذي يختبر الغلاف الجوي، لن تتاثر بغازات العادم. واذا استطاع الفريق ان يثبت ان نظام الاحتراق سيعمل عند 90 بار تقريبا، فان التقنيه التي توصل اليها الفريق ستنتقل الي مستوي جديد يؤهلها للطيران. وقال ميلر: "لو تمكننا من ان نقدم شيئا، فانه يمكن ان يعمل لمده اسبوع". ان كوكب الزهره وكوكب الارض متشابهان في مناح عديده، منها ان الفارق بين نصف قطر كوكب الزهره ونصف قطر كوكب الارض ضئيل للغايه، وكتله كوكب الزهره تساوي 81 في المئه من كتله كوكب الارض. وعندما تكونت الكواكب، كانت قريبه من بعضها في سديم شمسي، ، ولذا فيجب ان يكون تركيب كل الكواكب اجمالا متشابها. ولكن قد تصبح الوسائل التقنيه التي ستمكن المسبار من البقاء لزمن اطول علي كوكب الزهره ذات اهميه بالغه لمساعدتنا في الاجابه عن السؤال الذي طالما حير الكثيرين، وهو كيف اصبح احد الكواكب ماهولا وصالحا للحياه، واصبح الاخر، كما جاء علي لسان كارل ساغان، "المكان الاشبه بالجحيم". يمكنك قراءه الموضوع الاصلي علي موقع BBC Future.
تتطلب البعثات التي سترسل الي كوكب الزهره في المستقبل وسائل تقنيه حديثه تتحمل الظروف القاسيه، لكنها ايضا ستكون بحاجه الي احدي التقنيات القديمه.