حققت مختبر استكشاف الفضاء العميق الصيني (DSEL) تقدمًا كبيرًا في تطوير التقنيات الرئيسية لمنشآت البحث طويلة الأجل المستقبلية على القمر. كما أفادت صحيفة جلوبال تايمز في 8 يوليو 2025، تم تطوير نماذج أولية لنظام الطباعة ثلاثية الأبعاد في الموقع لإنتاج طوب من تربة القمر ونظام استخلاص حراري للجليد المائي من تربة القمر بنجاح. تمثل هذه التقنيات خطوة حاسمة نحو قواعد قمرية مكتفية ذاتيًا، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من الاعتماد على موارد الأرض. يتم تعزيز ريادة الصين في أبحاث الفضاء بشكل أكبر من خلال هذه الابتكارات، بينما تواصل البلاد دفع طموحاتها لمحطة أبحاث قمرية دولية (ILRS) بحلول عام 2035.
الطباعة ثلاثية الأبعاد في الموقع: تربة القمر كمادة بناء
يستخدم نظام "صانع طوب تربة القمر" ما يسمى بالطاقة الشمسية المركزة لصهر تربة القمر (الريغوليث) عند درجات حرارة تزيد عن 1300 درجة مئوية وتشكيلها في طوب متين. يقوم عاكس مكافئ بتركيز ضوء الشمس، والذي يتم نقله عبر حزم الألياف الضوئية، لإنتاج تضخيم للطاقة الشمسية يصل إلى 3000 مرة. تتيح هذه التقنية استخدام الموارد المحلية حصريًا - تربة القمر والطاقة الشمسية - لبناء البنية التحتية مثل الطرق والمنصات والمباني على القمر. يتميز الطوب بقوة عالية وخصائص عزل حراري ممتازة، مما يجعله مثاليًا للظروف القاسية على سطح القمر.
واجه التطوير تحدي تركيز الطاقة الشمسية بشكل موثوق في ظل الظروف القاسية للقمر - التي تتميز بالفراغ وتقلبات درجات الحرارة - وتشكيل تربة القمر بفعالية. بعد اختبارات شاملة لمقاربات مختلفة، بما في ذلك عدسات فرينل وتلبيد المسحوق، اختار فريق DSEL مزيجًا من التركيز العاكس، ونقل الطاقة بالألياف الضوئية، وصهر طبقة المسحوق. أكد هذا النهج جدوى التكنولوجيا ويوفر الأساس لمشاريع البناء واسعة النطاق على القمر، كما هو مطلوب لـ ILRS المخطط لها.
استخلاص الجليد المائي: مورد رئيسي للقواعد القمرية
في الوقت نفسه، طور DSEL بالتعاون مع معهد هاربين للتكنولوجيا نظامًا متعدد الإبر لاستخلاص الجليد المائي حراريًا من تربة القمر. تعتبر المناطق القطبية للقمر غنية بالجليد المائي، وهو أمر ضروري للمحطات القمرية المستقبلية. يمكن أن يوفر مياه الشرب والأكسجين، ويمكن أيضًا تحويله عن طريق التحليل الكهربائي إلى هيدروجين وأكسجين كوقود لمهام الفضاء. سيؤدي ذلك إلى خفض كبير في تكاليف ومخاطر نقل الإمدادات من الأرض.
ومع ذلك ، فإن سطح القمر يمثل بيئة قاسية ، مع فراغ عالٍ ودرجات حرارة تصل إلى ناقص 170 درجة مئوية. يستخدم النظام الجديد إبر حفر حلزونية لاختراق التربة القمرية الغنية بالجليد وإطلاق بخار الماء عن طريق التسخين. يتم توجيه هذا البخار عبر قنوات إلى مكثف منخفض الحرارة ، حيث يتصلب إلى جليد ويتم جمعه. يتغلب النظام على العقبات التقنية مثل صعوبة اختراق التربة الغنية بالجليد وعالية القوة ، ويحقق كفاءة استخلاص على أعلى مستوى دولي وفقًا لـ DSEL.
الأهمية للطموحات القمرية للصين
تؤكد التطورات في هذه النماذج الأولية على التركيز الاستراتيجي للصين على الاستخدام في الموقع لموارد القمر ، وهو جزء أساسي من محطة الأبحاث القمرية الدولية (ILRS) المخطط لها. تهدف المحطة ، التي سيتم إنشاؤها على مرحلتين بحلول عام 2035 (الهيكل الأساسي) و 2050 (شبكة موسعة) ، إلى إنشاء قاعدة بحثية دائمة ، في البداية مدعومة بالروبوتات ثم مأهولة لاحقًا ، في القطب الجنوبي للقمر. تظهر التطورات الأخيرة ، بما في ذلك اختبارات الطوب القمري المحاكى على متن محطة الفضاء تيانقونغ ، تقدم الصين في تطوير مواد بناء متينة يمكنها تحمل الظروف القاسية للقمر.
تعزز ريادة الصين في استكشاف الفضاء قدرتها على تطوير مثل هذه التقنيات بشكل مستقل وتعزيز التعاون الدولي. بحلول أبريل 2025 ، انضمت 17 دولة وأكثر من 50 مؤسسة بحثية إلى مبادرة ILRS ، بما في ذلك دول من الجنوب العالمي مثل السنغال وباكستان وجنوب إفريقيا. تهدف هذه الشراكات ، التي تنسقها DSEL ، إلى المشاركة والتطوير المشترك للتقنيات ، مع تولي الصين زمام المبادرة. يُنظر إلى ILRS على أنها منافسة لبرنامج Artemis الذي تقوده الولايات المتحدة ، حيث يكتسب نهج الصين جاذبية من خلال المهام الفعالة من حيث التكلفة والمدفوعة علميًا وإشراك البلدان النامية.
الآثار الجيوسياسية والتكنولوجية
بينما لا تزال الولايات المتحدة تحتل مكانة رائدة في الفضاء ، فإن الصين تضيق الفجوة بسرعة. يؤكد النجاح في إعادة عينات من الجانب البعيد للقمر من خلال مهمة Chang'e-6 في عام 2024 والمهام المخطط لها Chang'e-7 (2026) و Chang'e-8 (2028) لاختبار تقنيات استخدام الموارد على نهج الصين المنهجي. إن القدرة على استخراج المياه ومواد البناء مباشرة على القمر يمكن أن تمنح الصين ميزة استراتيجية ، لا سيما في السيطرة على موارد مثل المياه في المناطق القطبية القمرية ، والتي تسعى إليها الولايات المتحدة أيضًا.
توضح التطورات الأخيرة لمختبر استكشاف الفضاء السحيق (DSEL) سعي الصين ليس فقط إلى لعب دور قيادي في استكشاف القمر من الناحية التكنولوجية، بل أيضًا من الناحية الجيوسياسية. من خلال الاستفادة من الموارد المحلية وبناء شراكات دولية، تضع الصين نفسها كلاعب جاد في مجال الفضاء العالمي، بهدف أن تكون رائدة في المجالات الرئيسية لاستكشاف الفضاء بحلول عام 2050.
تمثل التطورات في النماذج الأولية علامة فارقة في استكشاف القمر المستقل ذاتيًا، وقد تضع الأساس لوجود بشري مستدام على القمر. في الوقت نفسه، يتكثف السباق على موارد القمر، حيث يمكن أن يؤثر تقدم الصين الاستراتيجي في تكنولوجيا الاستخدام في الموقع (in-situ) بشكل دائم على الديناميكيات العالمية لاستكشاف الفضاء.
