ناسا و وزارت انرژی آمریکا برای توسعه راکتورهای هسته‌ای فضایی توافق کردند تا زمان سفر به مریخ کاهش یابد و مأموریت‌های فضایی ایمن‌تر شوند.
فهرست مطالب
ناسا و وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا (DOE) توافق‌نامه‌ای جامع برای ساخت، آزمایش و استقرار نسل جدید راکتورهای هسته‌ای فضایی امضا کردند.
به گزارش سرویس هوافضای تک‌ناک، این همکاری با هدف گسترش حضور انسان در خارج از زمین و توسعه فناوری‌های مورد نیاز برای مأموریت‌های طولانی‌مدت فضایی انجام شده است.
این توافق‌نامه چارچوبی مشترک برای تولید سوخت هسته‌ای، تحقیقات پیشرفته، یکپارچه‌سازی سیستم‌های هسته‌ای با تجهیزات پرتاب و تأمین ایمنی عملیاتی ایجاد می‌کند. دو نهاد قصد دارند با توسعه این فناوری‌ها، محدودیت‌های سیستم‌های پیشرانش شیمیایی را کاهش دهند و زمینه انجام مأموریت‌های پیشرفته‌تر در اعماق فضا را فراهم کنند.
جرد آیزاکمن، مدیر ناسا و کریس رایت، وزیر انرژی آمریکا، این توافق‌نامه را در نشست «علم: عصر طلایی» در واشنگتن امضا کردند. این همکاری با هدف تقویت جایگاه آمریکا در اکتشافات فضایی و توسعه فناوری‌های هسته‌ای مورد نیاز برای مأموریت‌های آینده شکل گرفته است.
آیزاکمن در این مراسم اعلام کرد: «ما در حال ورود به عصر ناسای هسته‌ای هستیم که تحولی بزرگ در اکتشافات فضایی محسوب می‌شود. انرژی هسته‌ای به ما اجازه می‌دهد مسافت‌های بیشتری را طی کنیم، مدت طولانی‌تری فعالیت داشته باشیم و فضاپیماها و تجهیزات پیشرفته‌تری را نسبت به گذشته به کار بگیریم.»
او تأکید کرد که فعالیت‌های کنونی ناسا، زیرساخت لازم را برای توسعه فضاپیماهای مجهز به انرژی شکافت هسته‌ای فراهم می‌کند و فرصت‌های جدیدی برای اکتشاف مناطق ناشناخته فضا به وجود می‌آورد.
برنامه ناسا برای آزمایش راکتورهای هسته‌ای فضایی
ناسا و وزارت انرژی آمریکا مجموعه‌ای از فناوری‌های هسته‌ای را برای پشتیبانی از مأموریت‌های فضایی بلندمدت توسعه می‌دهند. یکی از مهم‌ترین برنامه‌های این همکاری، مأموریت Space Reactor-1 Freedom است که برای سال ۲۰۲۸ برنامه‌ریزی شده است.
این مأموریت قابلیت‌های عملیاتی راکتورهای شکافت هسته‌ای را در اعماق فضا و در مسیری به سمت مریخ آزمایش خواهد کرد. نتایج آن می‌تواند زمینه توسعه سیستم‌های تأمین انرژی هسته‌ای برای مأموریت‌های آینده را فراهم کند.
همچنین ناسا قصد دارد در سال ۲۰۳۰ سیستم Lunar Reactor-1 را برای تأمین انرژی پایگاه‌های مستقر در سطح ماه توسعه دهد. این راکتور برای تأمین برق پایگاه‌های ماه در دوره‌های تاریکی کامل طراحی شده است.
در کنار راکتورهای شکافت هسته‌ای، سیستم‌های تأمین انرژی رادیوایزوتوپی نیز نقش مهمی در برنامه‌های فضایی ناسا خواهند داشت. این سیستم‌ها از انرژی حاصل از واپاشی مواد رادیواکتیو برای تولید برق یا گرما استفاده می‌کنند.
بالگرد فضایی Dragonfly که پرتاب آن برای سال ۲۰۲۸ برنامه‌ریزی شده است، از یک مولد برق رادیوایزوتوپی و ۲۴ واحد گرمایشی برای بررسی شرایط زیست‌پذیری تیتان، قمر زحل، استفاده خواهد کرد.
واحدهای گرمایشی مشابهی نیز از تجهیزات حساس مریخ‌نورد Rosalind Franklin متعلق به آژانس فضایی اروپا محافظت خواهند کرد. این مریخ‌نورد قرار است در محیط بسیار سرد مریخ به جست‌وجوی شواهد احتمالی حیات بپردازد.
توافق ناسا و وزارت انرژی آمریکا از اول نوامبر اجرایی خواهد شد. کریس رایت در مراسم امضای آن اعلام کرد که همکاری دو نهاد، امکان دستیابی مأموریت‌های فضایی آمریکا به مناطق ناشناخته را افزایش خواهد داد.
پیشرانش هسته‌ای چگونه سفر به مریخ را متحول می‌کند؟
یکی از مهم‌ترین مزیت‌های پیشرانش الکتریکی هسته‌ای، بازده بالاتر و توانایی تولید نیروی رانش پیوسته در مقایسه با موشک‌های شیمیایی متداول است. این فناوری می‌تواند سرعت فضاپیماها را افزایش دهد و مدت سفرهای طولانی در اعماق فضا را کاهش دهد.
کاهش مدت سفر اهمیت زیادی برای مأموریت‌های سرنشین‌دار دارد. فضانوردان در طول سفرهای فضایی در معرض پرتوهای کیهانی قرار می‌گیرند و طولانی‌تر شدن مأموریت، میزان مواجهه آنها با این تابش‌ها را افزایش می‌دهد.
سیستم‌های پیشرانش هسته‌ای با کوتاه کردن زمان سفر می‌توانند میزان دریافت پرتوهای کیهانی را کاهش دهند. این قابلیت به حفظ سلامت فضانوردان کمک می‌کند و ایمنی مأموریت‌های سرنشین‌دار آینده به مریخ را افزایش می‌دهد.
توسعه فناوری‌های هسته‌ای فضایی تنها به آمریکا محدود نمی‌شود. کشورهای دیگری نیز در حال طراحی راکتورها و سیستم‌های پیشرانش هسته‌ای برای مأموریت‌های فضایی آینده هستند.
چین در حال توسعه راکتورهای شکافت هسته‌ای فشرده با توان در مقیاس مگاوات است. این راکتورهای هسته‌ای برای پشتیبانی از سفرهای فضایی با نیروی رانش بالا طراحی می‌شوند.
همچنین چین با روسیه برای ساخت یک نیروگاه هسته‌ای خودکار در سطح ماه همکاری می‌کند. این نیروگاه قرار است برق مورد نیاز یک ایستگاه تحقیقاتی مشترک را تأمین کند.
روسیه نیز توسعه یدک‌کش فضایی هسته‌ای «زئوس» (Zeus) را ادامه می‌دهد. این فضاپیما برای جابه‌جایی محموله‌های سنگین و پاک‌سازی زباله‌های مداری طراحی شده است و از پیشرانش الکتریکی در مقیاس مگاوات استفاده خواهد کرد.
این برنامه‌ها نشان می‌دهند که فناوری هسته‌ای می‌تواند نقش مهمی در تأمین انرژی پایگاه‌های فرازمینی، افزایش توان عملیاتی فضاپیماها و گسترش مأموریت‌های اکتشافی آینده ایفا کند.