تُخطّط ناسا والجيش الأمريكي لاختبار محرك صاروخي يعمل بالطاقة النووية في الفضاء عام 2027، مما قد يُحدث ثورة في كيفية سفر الناس إلى الكون في العقود المقبلة.
وتعمل الوكالتان على نظام دفع حراري نووي، وهي تقنية تريد ناسا استخدامها لإرسال البشر إلى المريخ أواخر العقد الثالث من القرن الحاليّ، بحسب موقع Mashable.
لكن المهمة التجريبية -المعروفة باسم صاروخ Agile Cislunar، أو برنامج DRACO- لن تشمل رواد فضاء.
مزايا الصواريخ التي تعمل بالطاقة النووية
لطالما عدَّد المدافعون عن الصواريخ التي تعمل بالطاقة النووية مزاياه:
- - السماح للمركبات الفضائية بالسفر بشكل أسرع.
- - حمل حمولات أثقل من الأشخاص والبضائع.
- - استخدام الوقود بشكل أكثر كفاءة من الصواريخ القائمة على المواد الكيميائية.
.@NASA is working on an exciting new project with our partners at @DARPA!⁰⁰Together, we’re developing and demonstrating new advanced nuclear thermal propulsion technology, which will play a key role in future crewed missions to Mars https://t.co/JB7so6Xfqv— Bill Nelson (@SenBillNelson) January 24, 2023
هل ستضع مفاعلًا فوق رأسي؟
في الآونة الأخيرة، أعيد دعم الفكرة، فخُصص نحو 110 ملايين دولار للمشروع هذا العام.
ليس من الواضح مقدار ما يعرفه الناس يوميًا عن التكنولوجيا، وما إذا كان المشروع سوف يجدد المخاوف بشأن الكوارث النووية.
تقول ناسا وقادة الدفاع إن الصاروخ سيكون آمنًا للناس على الأرض، بالإضافة إلى جعل السفر في الفضاء أكثر أمانًا لرواد الفضاء؛ فالرحلات الأسرع تعني أنهم سيكونون أقل تعرضًا للأشعة الكونية الضارة.
ولكن في مؤتمر المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والملاحة الفضائية، إذ جرى الإعلان عن التعاون الجديد في واشنطن العاصمة، ظهر تخوف من الصاروخ العامل بالطاقة النووية من خلال سؤال "هل ستضع مفاعلًا فوق رأسي؟".
وقالت ستيفاني تومبكينز، مديرة وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة ذراع البحث والتطوير بالجيش الأمريكي الذي يقود البرنامج الشامل: "إننا نضع مواد مشعة في الفضاء، لكننا صممنا العملية بأكملها لتكون آمنة، وجزء من سبب القيام بذلك في الفضاء هو أنه أكثر أمانًا من الاضطرار إلى القيام بذلك على الأرض".
كيف ستغيّر الصواريخ النووية السفر إلى الفضاء؟
وصف الخبراء الصواريخ التي تعمل بالطاقة النووية بأنها تقنية قفزة إلى الأمام، على مستوى الانتقال من عربة الخيول إلى السيارات ومن هاتف أرضي إلى هاتف ذكي.
وفي الوقت الحاليّ، يعتمد المهندسون على تأرجح الصواريخ ودوارنها حول الكواكب للحصول على تعزيزات الجاذبية، والجاذبية الإضافية اللازمة لإرسال مجسات فضائية إلى أعماق النظام الشمسي.
لكن الطاقة النووية ستحرّر البعثات من الاضطرار إلى الانتظار أحيانًا لسنوات للحصول على التوقيت الصحيح للمدارات.
قال ديل توماس، نائب مدير جامعة ألاباما في مركز أبحاث الدفع في هانتسفيل: "سيكون لديك فرص إطلاق كل عام، وبالمناسبة، نظرًا إلى أننا نتحدث عن المسارات المباشرة، فإنك تصل إلى هناك في نحو نصف الوقت".
وأوضح المهندسون أنه مع الدفع النووي الحراري، قد يستغرق الوصول إلى المريخ أقل من شهرين بدلًا من 9، اعتمادًا على المسار الذي يسلكه.
لماذا توقفت الولايات المتحدة عن اختبار الصواريخ النووية؟
أجريت آخر اختبارات محرك صاروخ حراري نووي للولايات المتحدة منذ أكثر من 50 عامًا.
خلال ذلك الوقت، ساعد مختبر لوس ألاموس الوطني في نيو مكسيكو في بناء صواريخ نووية لبرنامج Project Rover التابع لناسا.
وانتهى البرنامج في عام 1972 عندما اتخذ الرئيس ريتشارد نيكسون قرارًا سياسيًا بقطع تمويل البعثات البشرية إلى المريخ وبدلا من ذلك ركز الإنفاق على مكوك الفضاء والبحث في مدار أرضي منخفض.
Getting to the #Moon and #Mars could become easier thanks to a DARPA collaboration with @NASA on a nuclear thermal rocket engine. More: https://t.co/PonzbyZv8O pic.twitter.com/xgQgAVtImR— DARPA (@DARPA) January 24, 2023
يقوم نظام الدفع الحراري النووي بضخ الهيدروجين السائل عبر مفاعل، حيث تنقسم ذرات اليورانيوم وتطلق الحرارة.
هذه العملية، المعروفة باسم الانشطار، ستحول الهيدروجين إلى غاز وتقذفه عبر فوهة، مما يخلق قوة دفع لدفع مركبة فضائية.
ويعد "المغير لقواعد اللعبة" في تطوير التكنولوجيا في الوقت الراهن هو شكل جديد من اليورانيوم، والذي لا يعتبر مادة صالحة لصنع الأسلحة.
وقال بام ميلروي، نائب مدير ناسا، إن هذا يفتح الباب أمام شركات الفضاء التجارية للعمل على النتائج العرضية بعد مهمة الاختبار.
لكن هذا اليورانيوم منخفض التخصيب يمثل أحد أكبر التحديات التي تواجه ناسا. يجب أن تتحمل المواد التي تلامس وقود المفاعل أكثر من 4600 درجة فهرنهايت، أي حوالي نصف درجة حرارة سطح الشمس.
هل الصواريخ التي تعمل بالطاقة النووية آمنة؟
فيما يتعلق بالسلامة، يقول المهندسون إن الأنظمة النووية لن تستخدم في منصة الإطلاق.
في الواقع، هذا أحد أكثر المفاهيم الخاطئة شيوعًا حول التكنولوجيا.. في نوع من النهج الهجين، ستطلق الصواريخ الكيميائية المركبة الفضائية على الأرض.
بعد ذلك، بمجرد صعود السفينة إلى ارتفاع في الفضاء بين 400 و1300 ميل -أعلى بكثير من محطة الفضاء الدولية- ستتولى المحركات التي تعمل بالطاقة النووية المهمة.
وذكرت ناسا أن التأكد من أن المادة لم تعد مشعة بحلول الوقت الذي تدخل فيه الغلاف الجوي للأرض مرة أخرى، أمر بالغ الأهمية.
ومن جانبه، قال توماس: "إذا انفجر الصاروخ الكيميائي لسبب ما وانتهى الأمر بالمحرك الذي يعمل بالطاقة النووية في المحيط، فلن تشكل الأجهزة النووية خطرا كارثية.. ربما تظهر أكبر مخاطر السلامة أثناء الاختبار الأرضي، وهي خطوة حاسمة قبل الإطلاق".
وبين روجر مايرز، مستشار الطيران الذي شارك في رئاسة دراسة الأكاديميات الوطنية، أن مرافق الاختبار الآمن هي اعتبار لم يحدث منذ عقود عندما كان المهندسون يعملون على إصدارات سابقة من هذه الأنظمة.
وأضاف مايرز: "أطلقت الحكومة الأمريكية محركات صاروخية نووية في الصحراء بولاية نيفادا في الليل، في أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات، وأطلقوها في الهواء الطلق.. نحن أكثر حرصًا اليوم".
