سيطر على علوم الحياة في الفضاء منذ البداية غرَضان لا علاقة بينهما؛ تأثير رحلات الفضاء على الكائنات الحية، والبحث عن حياة خارج كوكب الأرض. اهتم برنامج الفضاء المأهول بالغرض الأول، وكان هذا الغرض هو الدافع الرئيسي في إرسال الحيوانات في رحلات الفضاء المبكرة ليخضعوا للبحث. ومع تزايد فترات البعثات الفضائية من ساعات إلى أسابيع في الستينيات والسبعينيات من القرن العشرين انتقل الانتباه من الأسئلة الأساسية حول ما إذا كان روّاد الفضاء يُمكنهم تحمُّل رحلات الفضاء إلى التركيز على تأثير انعدام الجاذبية على جسم الإنسان. ومنذ وقتٍ مُبكر وتحديدًا منذ بعثات مركبة الفضاء «جميني» في عام 1965، أصبح من الواضح أنَّ انعدام الوزن لفترات طويلة يتسبب في فقدان الجسم للكالسيوم من الهيكل العظمي، ضمن مخاوف أخرى.

أصبح البحث طويل الأمد حول تأثيرات انعدام الجاذبية، وتأثير التمارين الرياضية وطرق أخرى لتحسينهما، مجال اهتمام رئيسيًّا في برامج المحطة الفضائية للقوتين العظميين منذ السبعينيات فصاعدًا بعد مهام محطة «سكايلاب» الفضائية الثلاث التي تصل إلى أربعة وثمانين يومًا، اقتصرت الولايات المتحدة على إرسال رحلات مكوكية لا تزيد عن ثمانية عشر يوما، على الرغم من أنه يمكن وضع وحدة «المختبر الفضائي» المنشأة في أوروبا في غرفة الحمولة، مما يسمح بسلسلة متطوّرة للغاية من المهام البيولوجية التجريبية التي لم تُركّز فقط على البشر. وعلى النقيض من ذلك، أطلق السوفييت مهام محطتي الفضاء «ساليوت» و«مير» المأهولتين التي استمرت لعدة أشهر بحلول منتصف الثمانينيات، وفي التسعينيات من القرن العشرين، وطار روّاد الفضاء في بعثات للفضاء استمرت لمدة تصل إلى عام – وهي بعثات لا مثيل لها حتى احتلال محطة الفضاء الدولية بعد عام 2000. وكانت النتيجة مجموعة كبيرة من البيانات الطبية حول التكيف البشري مع انعدام الجاذبية.

كان البحث عن حياة خارج كوكب الأرض موضوعًا له القدر نفسه من الأهمية، ولكن وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى لم تُخصص له، في معظم الأحوال، سوى نفقات ضئيلة. والسبب البسيط هو أنه لا يوجد شيء للدراسة، حيث لم تكتشف حياة في وقت مبكر من سباق الفضاء. في الولايات المتحدة، كان الاسم الرسمي الأول لهذا النشاط هو علم البيولوجيا الخارجية، لكن العديد من علماء البيولوجيا كانوا يتهمون على هذا المجال قائلين إنَّ أي شخص يدخل فيه سوف يصبح عالِمَ بيولوجيا سابقًا. لم يكن هذا مُنصفًا للتجارب التي أُجريت منذ أوائل الخمسينيات من القرن العشرين حول الكيفية التي قد تُفضّل بها كيمياء الأرض المبكرة تكوين الحياة، ولكن في الواقع كان جزء كبير من هذا المجال يعتمد على التخمين جرى تخصيص أول نفقات كبرى لوكالة ناسا للحزم البيولوجية على مركبات «فايكينج» التي جرى إطلاقها في عام 1975. وقد أسفرت هذه التجارب المصفّرة الرائعة عن نتائج سلبية أو غامضة بشكلٍ مُحيط يبدو أنها من المحتمل أن تكون قد أنتجت بواسطة كيمياء السطح غير البيولوجية على كوكب المريخ. والآن بعد أن أدركنا ما حدث، يجدر بنا أن نقول إن البحث عن حياة في كائن وحيد الخلية شبيهة بالحياة على الأرض في تربة جافة مغمورة بأشعة الشمس فوق البنفسجية والإشعاع الكوني، هو في أفضل الأحوال أمر شديد التفاؤل، ولكنه مؤشّر واضح على ما وصل إليه هذا المجال في السبعينيات. ثم جاء منعطف جديد في التسعينيات، حيث فتحت اكتشافات «أليف الظروف القاسية» – أشكال غريبة من حياة الأرض تعيش في بيئات تبدو غير قابلة للسكن مثل المياه الشديدة السخونة والحمضية حول الفتحات البركانية تحت سطح البحر – المجال أمام إمكانات جديدة. مستشعرةً الحاجة إلى تغيير اسم هذا المجال، بدأت وكالة ناسا في تسميته «البيولوجيا الفلكية».¹⁷

تطورت علوم الأرض في المقام الأول من الاهتمامات العملية، مثل التنبؤ بالطقس وإدارة استخدام الأرض والبحر بشكل أفضل. وتبعت سلسلة «نيمبوس» للأبحاث الجوية والمحيطية التي أطلقتها وكالة ناسا أول أقمار صناعية للطقس في الستينيات من القرن العشرين، وبدأت سلسلة «لاندسات» عام 1971 وأظهرت قيمة التصوير المتعدد الأطياف لسطوح الأرض. وتبع ذلك المركبات الفضائية السوفييتية والأوروبية واليابانية. وعندما أثبتت المركبات الفضائية الآلية أنها قادرة على جمع البيانات العلمية، فإنها عزّزت ازدهار «علم أنظمة الأرض» في الثمانينيات، كذلك أسهم استكشاف الكواكب أيضًا. واستفادت أجهزة الاستشعار عن بعد من تطوير التكنولوجيا في ذلك البرنامج، وساعدت بيانات الغلاف الجوي لكوكب الزهرة والمريخ في تحفيز ازدهار علم الكواكب المقارن، مُلقيةً الضوء على تطور الأرض والعمليات العالمية.¹⁸

_________________________________________________

هوامش

(17) Steven J. Dick, Life on Other Worlds: The 20th-Century Extraterrestrial Life Debate (Cambridge: Cambridge University Press, 1998), 169–199.

(18) See the contributions of Edward S. Goldstein, James R. Fleming, and Erik M. Conway in Dick, NASA’s First 50 Years, 503–585, and those of Erik M. Conway, Andrew K. Johnston, and Roger D. Launius in Launius, Exploring the Solar System, 183–243.