أخبار

الأحداث العلمية المُرتَقَبة خلال هذا العام 

من المتوقع أن تشكل ملامح أجندة البحث العلمي في هذا العام عدة أحداث، منها الغزو المرتقَب للمريخ، ومؤتمر المناخ، وتخليق هجائن من البشر والحيوانات. 

دافيديه كاستيلفيكي
  • Published online:
ستتضمن بعثة «مَارْس 2020» طائرةً مروحية دون طيار، يمكنها الانفصال عن جسم المركبة، وهي واحدة من عدة بعثات ستنطلق إلى الكوكب الأحمر في العام الحالي (2020).

ستتضمن بعثة «مَارْس 2020» طائرةً مروحية دون طيار، يمكنها الانفصال عن جسم المركبة، وهي واحدة من عدة بعثات ستنطلق إلى الكوكب الأحمر في العام الحالي (2020).

NASA/JPL-Caltech

غزو المريخ

سيشهد عام 2020 غزوًا حقيقيًّا للمريخ، حيث مِن المخطط أن تنطلق عدة مركبات فضائية – منها ثلاث مركبات هبوط – باتجاه الكوكب الأحمر، إذ ستُطلِق وكالة ناسا مركبتها المتجوِّلة «مَارْز 2020» Mars 2020، التي ستُخزِّن عيناتٍ من صخور الكوكب؛ لتُرسِلها إلى الأرض في بعثةٍ مستقبلية. وستتضمن بعثة ناسا للمريخ أيضًا طائرةً مروحية بدون طيار، قابلة للانفصال عن جسم المركبة. وبالإضافة إلى ذلك.. سترسل الصين أولى مركبات الهبوط الخاصة بها إلى المريخ، وهي تحمل اسم «هوشينج-1» Huoxing-1، وستنطلق منها مركبةٌ متجولة صغيرة على سطح الكوكب. وفضلًا عن ذلك.. ستحمل مركبةٌ فضائية روسية مركبةً متجولة تابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، لإيصالها إلى الكوكب الأحمر، وهذا إذا أمكن حل المشكلات المتعلِّقة بمظلة الهبوط على الكوكب. كما ستُرسِل دولةُ الإمارات العربية المتحدة مركبةً مدارية إلى المريخ. وتُعَدّ هذه المركبة المدارية أول بعثةٍ فضائية إلى المريخ يرسلها بلدٌ عربي.

من ناحية أخرى.. تُخطط الصين لإرسال بعثة جمْع العينات «تشانج-إي 5» Chang’e-5 إلى نقطة أقرب إلى كوكبنا، هي القمر. أما عن باقي أنحاء النظام الشمسي، فمن المقرر أن تُعيد البعثة اليابانية «هايابوسا-2» Hayabusa2 عيناتٍ جَمَعَتها من كويكب «ريوجو» Ryugu إلى الأرض، في حين ستقتطع بعثة «أوسايرس- ريكس» OSIRIS-REx - التابعة لناسا - قطعةً من كويكب «بينو» Bennu.

بيانات ضخمة عن سمائنا الشاسعة

في أعقاب الضجة الإعلامية الهائلة التي أثارها مشروع «تليسكوب أفق الحدث» خلال العام الماضي بتلك الصورة التي نشرها لثقبٍ أسود هائل في مركز مجرّة «مسييه 87» Messier 87، من المتوقع أن يزيح المشروع الستار عن نتائج جديدة، تتعلق هذه المرة بالثقب الأسود الواقع في مركز مجرة «درب التبانة» Milky Way. وقد تتضمن تلك النتائج عدة صور، وربما مقطع فيديو لمنطقة الغاز الذي يدور حول ذلك الثقب فائق الضخامة، المعروف باسم ثقب «ساجيتاريوس إيه ستار» *Sagittarius A.

وفي وقتٍ لاحق من عام 2020، ستُحدِّث بعثة «جايا» Gaia - التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية - خريطتها ثلاثية الأبعاد لمجرّة درب التبانة، التي غيَّرت فهْم العلماء لبِنْية المجرّة وتطوُّرها تغييرًا ملحوظًا. وسيكشف أيضًا علماء الفلك المتخصصون في موجات الجاذبية العدد الضخم من التصادمات الكونية التي رصدوها في عام 2019، والتي تمخَّضت عن تموجاتٍ في منظومة الزمان والمكان. وتشمل تلك التصادمات عمليات اندماجٍ عديدة بين ثقوبٍ سوداء، فضلًا عن نوعٍ من التصادمات لم يُرصد من قبل بين ثقبٍ أسود ونجم. 

طموح إلى بناء مصادِم فائق

يأمل مختبر فيزياء الجسيمات الأوروبي «سيرن» في هذا العام في الحصول على تمويلٍ؛ لبناء مصادم ضخم جديد. وسوف يعقِد المختبر - الواقع بالقرب من مدينة جنيف السويسرية - اجتماعًا استثنائيًّا لمجلسه بمدينة بودابست في شهر مايو المقبل، وسوف تحسم فيه لجنةٌ قراراتها بشأن الخطط المطروحة لتصميم المصادم، كجزءٍ من عملية تحديث للاستراتيجية الأوروبية لفيزياء الجسيمات، التي وضعها المختبر. وينطوي مقترَح المختبر على قائمة خيارات تتعلق ببناء المصادم، إذ يأمل القائمون على المختبر في بناء مصادِم، محيطه 100 كيلومتر، ويمكن أن تبلغ قوته ستة أمثال قوة مصادم الهدرونات الكبير، وتصل تكلفته إلى 21 مليار يورو (23.4 مليار دولار أمريكي).

أما في الولايات المتحدة، فمِن المتوقع أن يكشف مختبر مُسرِّع فيرمي الوطني - الواقع بالقرب من مدينة شيكاغو في ولاية إلينوي - عن النتائج التي طال انتظارها لتجربة «ميون جي-2»، المعنية بالرصد عالي الدقِّة لسلوك الميونات في مجالٍ مغناطيسي (الميونات هي جسيمات تشبه الإلكترونات، لكنَّها أكبر كتلةً). ويأمل علماء الفيزياء أن تكشف الانحرافات الطفيفة في التجربة جسيماتٍ أولية لم تُكتَشف من قبل.

موعد تقديم التعهدات المناخية الجديدة

سوف يُصدِر برنامج الأمم المتحدة للبيئة في شهر أغسطس تقريرًا مهمًّا عن الجوانب العلمية والتقنية لمقاربات هندسة المناخ، التي يمكن اللجوء إليها لمكافحة التغيُّر المناخي. وتتضمن تلك المقاربات إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، وحَجْب أشعة الشمس. ومن المقرر في عام 2020 أيضًا أن تُصدِر الهيئة الدولية لقيعان البحار لائحةً تنظيمية طال انتظارها، تسمح بالتعدين في أعماق البحار. ويشعر العلماء بالقلق، لأنَّه لا توجد معلوماتٌ كافية عن الأثر الضار المحتمَل لتلك الممارسات على النظم البيئية البحرية، وهو ما قد تكون له تبعاتٌ كارثية على بعض البيئات الواقعة تحت ضغطٍ كبير بالفعل.

أمّا الحدث الأهمّ على صعيد قضايا المناخ، فسوف يحل في شهر نوفمبر، حين تنعقد الجلسة السادسة والعشرين من مؤتمر أطراف اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ (COP26) في مدينة جلاسكو بالمملكة المتحدة، التي تُعد اختبارًا مهمًّا لمدى التزام الدول باتفاقية باريس للمناخ. فبموجب الاتفاق المُبرَم في عام 2015، يتعيَّن على الدول في تلك الجلسة أن توفر معلوماتٍ عن أهدافها المُحدَّثة لخفْض انبعاثاتها من الغازات الدفيئة، للمساعدة في الحدّ من ارتفاع درجات الحرارة العالمية، بحيث لا يزيد هذا الارتفاع عن درجتين مئويتين، لكنَّ غالبية الدول تباطأت في الوفاء بتعهداتها. هذا.. بالإضافة إلى أنَّ مستقبَل الاتفاقية نفسها على المحك، إذ من المتوقع أن تنسحب منها الولايات المتحدة رسميًا خلال الشهر ذاته. 

الخاتمة المثيرة للانتخابات الأمريكية

سوف يشهد شهر نوفمبر المقبل تنافسًا للسيطرة على كلٍ من البيت الأبيض، والكونجرس الأمريكي، وقد تكون لنتيجة ذلك التنافس تداعياتٌ كبيرة على المجال العلمي، وخاصةً المناخ. ففوز الرئيس دونالد ترامب بفترة ولايةٍ ثانية سوف يمكِّنه من الاستمرار في إلغاء السياسات المناخية التي أقرَّها سلفه، وسوف يضمن تقريبًا إتمام انسحاب الولايات المتحدة رسميًّا من اتفاقية باريس للمناخ، بعد يومٍ واحد من الانتخابات، لكنْ قد يتمكن الديمقراطيون من إحباط تلك الجهود، إذا تولَّوا مقاليد البيت الأبيض، أو حازوا الأغلبية في مجلسي الكونجرس. وجديرٌ بالذكر أنَّ المنافسة تشمل جميع مقاعد مجلس النواب، البالغ عددها 435 مقعدًا، بالإضافة إلى 35 مقعدًا من مقاعد مجلس الشيوخ المائة.

البشر الفئران قادمون

قد يقترب العلماء أكثر من تحقيق حلم زراعة أعضاءٍ بديلة للبشر في أجسام حيواناتٍ أخرى خلال هذا العام، بينما يُحرزون تقدّمًا كبيرًا في تطوير تلك التقنية المحفوفة بالمعضلات الأخلاقية، إذ يخطط عالِم الخلايا الجذعية هيرو ميتسو ناكاوتشي بجامعة طوكيو لزراعة أنسجةٍ مُخلَّقة من خلايا بشرية في أجنة فئران وجرذان. وبعدها سيزرع تلك الأجنَّة الهجينة في حيواناتٍ بديلة، وهي خطوة كانت محظورةً إلى أن دخل قانونٌ جديد حيزَ التنفيذ في اليابان في شهر مارس الماضي. وتَقدَّم ناكاوتشي ومعاونوه أيضًا بطلبٍ لإجراء تجربةٍ مشابهة باستخدام أجنة الخنازير. وتتمثَّل الغاية النهائية لهذا البحث في إنتاج حيواناتٍ ذات أعضاء يمكن في النهاية زراعتها في أجسام البشر، لكنَّ بعض الباحثين يعتقدون أنَّ تطوير «الأنسجة شبه العضية» في المختبر سيكون أكثر أمانًا وفعاليةً.

مواد تحقِّق توصيلًا فائقًا دون استخدام ضغط

يأمل علماء الفيزياء في تحقيق حلمهم بتطوير مادةٍ توصِّل الكهرباء، دون مقاومةٍ في درجة حرارة الغرفة، رغم أنَّ هذه المواد فائقة التوصيل لا تعمل في الوقت الحالي إلا تحت ضغوطٍ تبلغ الملايين بوحدة الكيلو باسكال. وبعد نجاح المُركّبات المعروفة باسم «هجائن اللانثانوم الفائقة»، التي حطمت في عام 2018 جميع الأرقام القياسية لدرجات الحرارة فيما يتعلق بالتوصيل الفائق، يأمل الباحثون الآن في تصنيع هجائن فائقة من مادة الإتريوم، وهذه قد تنجح في التوصيل الفائق للكهرباء في ظل درجات حرارة تصل إلى 53 درجة مئوية.

الباحثون يصيبون البعوض ببكتيريا تمنعه من نشر الأمراض.

الباحثون يصيبون البعوض ببكتيريا تمنعه من نشر الأمراض.

Apu Gomes/AFP/Getty

هجوم مضاد على البعوض 

سيشهد هذا العام نهاية تجربةٍ مهمة في مدينة يوجياكارتا الإندونيسية، تتعلق بتقنيةٍ قد تكبح انتشار حمى الضنك، إذ أطلق باحثون أسرابًا من البعوض تحمل البكتيريا الولبخية Wolbachia - التي تثبط تناسُخ الفيروسات المنقولة عن طريق البعوض، المسببة لأمراض حمى الضنك، والشيكونجونيا، وزيكا - وأتاحوا للعدوى البكتيرية أن تنتشر بين مجموعات البعوض البرية. وقد أسفرت اختباراتٌ أصغر نطاقًا في إندونيسيا، وفييتنام، والبرازيل عن نتائج مُبشِّرة مثيرة للاهتمام.

ومن المقرر أيضًا تجربة لقاحٍ واعد جديد لمكافحة الملاريا في جزيرة بيوكو، الواقعة في غينيا الاستوائية. وتأمل منظمة الصحة العالمية في العام الحالي 2020 في القضاء على مرض النوم - أو ما يُعرف باسم «داء المثقبيات الأفريقي» - كمشكلةٍ تهدد الصحة العامة. وجديرٌ بالذكر أنَّ هذا المرض البغيض ينقله ذباب التسي تسي (Glossina spp).

بطاريات صلبة

تخطط شركاتٌ من أحجام شتى لبدء بيع الخلايا الشمسية المعتمِدة على مركّبات البيروفسكايت، وهي مركباتٌ واعدة، قد تكون بديلًا أرخص وأسهل في إنتاجه من بلورات السيليكون المستخدَمة في صناعة الألواح الشمسية التقليدية. وعند استخدام تلك المركّبات إلى جانب مادة السيليكون في الخلايا الشمسية الترادفية، يمكن لها أن تُنتِج الألواح الشمسية الأكثر كفاءة في الأسواق.

ويمكن لقطاع الطاقة تحقيق إنجازٍ فارقٍ آخر خلال دورة الألعاب الأوليمبية، المقرر انعقادها في طوكيو في شهر يوليو المقبل، إذ من المتوقع أن تزيح شركة «تويوتا» الستار حينها عن أول نموذج لسيارة تعمل ببطاريات أيونات الليثيوم ذات الإلكتروليتات الصلبة، التي تحل فيها مادةٌ صلبة محل السائل الفاصل بين الأقطاب الكهربائية داخل البطارية، وهو ما يزيد كمية الطاقة التي يُمكن للبطاريات تخزينها. ومع أنّ طاقة هذه البطاريات تدوم لفترةٍ أطول، إلا أنها أبطأ في شحنها.

بدأ علماء في إعداد خميرةٍ مُخلَّقة.

بدأ علماء في إعداد خميرةٍ مُخلَّقة.

Eye of Science/Science Photo Library

خميرة مُخلَّقة

من المقرر أن تنتهي خلال هذا العام الجهود الطموحة التي يهدف من خلالها علماء البيولوجيا التخليقية إلى إعادة بناء سلالة خميرة الخبَّاز Saccharomyces cerevisiae. وكان العلماء قد استبدلوا بالكامل من قبل الشفرة الجينية لكائناتٍ حية أبسط بكثير، مثل بكتيريا المفطورات الفطرانية Mycoplasma mycoides، لكنَّ تحقيق ذلك في خلايا الخميرة يُعَد أصعب بكثير، نظرًا إلى تعقيدها. وهذا العمل، المعروف باسم مشروع «الخميرة المُخلَّقة 2.0» Synthetic Yeast 2.0، هو تعاونٌ بين 15 مختبرًا في أربع قارات. وقد غيَّرَتْ فِرَق باحثي المشروع الحمض النووي في جميع الكروموسومات الستة عشر لخميرة الخباز تدريجيًّا؛ لتحل محله نُسَخ مُخلَّقة. وجرَّبوا كذلك أيضًا إعادة ترتيب الجينوم وتعديله، أو حذف أجزاءٍ منه، لفهم كيفية تطور ذلك الكائن الحي، وتكيُّفه مع الطفرات. ويأمل الباحثون في أنَّ تكشف خلايا الخميرة المهندَسة جينيًّا طرقًا أكثر كفاءةً ومرونة لتصنيع مجموعةٍ من المنتجات؛ بدءًا من الوقود الحيوي، ووصولًا إلى الأدوية.