وقال الخبراء الذين حضروا اجتماع الوكالة الدولية للطاقة الذرية إن البعثات الفضائية في المستقبل يمكن أن تكون لها خيارات جديدة في مجال التكنولوجيا النووية.

مثال توضيحي لموائل المرور العابر للمريخ ونظام الدفع النووي ( الصورة: ناسا )

وقال ميخائيل شوداكوف ، نائب المدير العام للوكالة الدولية للطاقة الذرية ،"إن التكنولوجيا النووية تؤدي منذ وقت طويل دورا حيويا في البعثات الفضائية البارزة ، ولكن البعثات المقبلة يمكن أن تعتمد على نظم تعمل بالطاقة النووية في طائفة أوسع بكثير من التطبيقات - إن مسارنا إلى النجوم يمر عبر الذرة".

وكان يتحدث في الحدث الافتراضي للوكالة الدولية للطاقة الذرية - الذرة من أجل الفضاء: النظم النووية لاستكشاف الفضاء - الذي حضره 500 شخص من 66 بلدا.

وقال ويليام إمريك ، مهندس المشروع الرئيسي السابق في ناسا ،"إن بعثات المستقبل بين الكواكب ستتطلب بالتأكيد أنظمة دفع ذات مستويات أداء تتجاوز بكثير أفضل المحركات الكيميائية اليوم".

وقال هوي دو ، من معهد بيجين لهندسة نظم المركبات الفضائية ، مستشهدا بدراسة أجرتها الأكاديمية الصينية لتكنولوجيا الفضاء:"بالنسبة للبعثات الفضائية التي تحتاج إلى ناتج مرتفع من الطاقة الكهربائية ، مثل بعثة المريخ البشرية أو عبّارات الفضاء ، يمكن أن يكون نظام الطاقة القائم على المفاعلات الانشطارية خيارا تنافسيا جدا".

ما هي خيارات الطاقة النووية؟

ويتمثل أحد الخيارات في الدفع الحراري النووي ، حيث يسخن مفاعل الانشطار النووي الوقود السائل ، مثل الهيدروجين ، ويحوله إلى غاز يتوسع من خلال فوهة لتوفير قوة دفع ودفع مركبة فضائية. وبالمقارنة مع الصواريخ الكيميائية التقليدية ، فإن هذا يمكن أن يقلل من وقت السفر إلى المريخ بنسبة تصل إلى 25 في المائة.

وثمة خيار آخر هو الدفع الكهربائي النووي حيث يتم تحويل الطاقة الحرارية للمفاعل إلى طاقة كهربائية. وهذه الطريقة أقل ولكنها مستمرة ، ومع زيادة كفاءة الوقود ، فإن لها سرعات أعلى ويمكن أن تخفض 60 في المائة من وقت سفر المريخ للصواريخ الكيميائية التقليدية.

كما أن العمل البحثي مستمر في إمكانية إطلاق صواريخ الاندماج النووي في المستقبل ، التي سيكون لها محرك الاندماج المباشر الذي سيحول مباشرة طاقة الجسيمات المشحونة المنتجة في تفاعلات الاندماج إلى قوة دفع.

قالت ستيفاني توماس ، نائبة رئيس أنظمة الأقمار الصناعية في برينستون ، التي تعمل على تطوير مفهوم صاروخ الانصهار:"يمكن لوزارة الدفاع أن تنتج عدة أوامر محددة من الطاقة أعلى من الأنظمة الأخرى ، مما يقلل من أوقات الرحلة ويزيد من الحمولات ، مما يمكننا من الوصول إلى وجهات الفضاء العميق بشكل أسرع بكثير".

ماذا عن الاستخدامات الأخرى للطاقة النووية في الفضاء؟

وبالإضافة إلى توفير قوة الدفع للصواريخ ، هناك أيضا حاجة إلى الطاقة الكهربائية على متن الطائرات ، ويمكن أيضا استخدام المفاعلات النووية لتزويد رواد الفضاء بالطاقة اللازمة للبعثات الاستكشافية الموسعة أو المجتمعات المحلية الطويلة الأجل على كواكب أخرى.

وقال أنتوني كالومينو ، مدير حافظة التكنولوجيا النووية الفضائية في ناسا ،"لا يزال تركيز ناسا على الأولوية على تصميم وبناء وإظهار نظام طاقة سطحية انشطارية لليورانيوم المنخفض التخصيب ، له تطبيقات واسعة النطاق لمبادرة سطح القمر ، فضلا عن مهمتنا النهائية إلى المريخ مع البشر ، قابلة للتوسع إلى مستويات طاقة تزيد على 100 كيلو واط ، ولديها القدرة على النهوض باحتياجات نظام NEP".

وقال فيفيك لال ، الرئيس التنفيذي لشركة جنرال أتوميكس العالمية ،"إن استخدام مفاعلات الانشطار النووي ، التي تقوم بردود فعل سلسلة مستمرة لسنوات عديدة ، أمر لا مفر منه سواء بالنسبة للدفع الفضائي أو بالنسبة للطاقة السطحية خارج الأرض".

وتنظر الأمم المتحدة أيضا في مسائل السلامة.

وكانت مسألة التكنولوجيا النووية في الفضاء ، واحتمال استخدامها في مجموعة متنوعة من الأغراض وربما من جانب كيانات تجارية وكذلك من جانب الدول القومية ، مسائل نظر فيها اجتماع للجنة الفرعية العلمية والتقنية التابعة لمكتب الأمم المتحدة لشؤون الفضاء الخارجي.

وتشير ورقة عمل مقدمة إلى لجنة استخدام الفضاء الخارجي في الأغراض السلمية ، أعدتها المملكة المتحدة ووكالة الفضاء الأوروبية ، إلى أن الفريق العامل التابع للجنة الفرعية قد نجح منذ عام 2010 في"تعزيز الاستخدام الآمن لتطبيقات مصادر القدرة النووية في الفضاء الخارجي بين الدول المهتمة باستخدام هذه التطبيقات".

لكنه يضيف أن قطاع الفضاء الدولي يتطور... والكيانات التجارية الخاصة مهتمة باستخدام مصادر القدرة النووية الفضائية ، وهي بصدد اقتراح تطوير واستخدام مصادر القدرة النووية الفضائية والمشاركة في ذلك.

ويثير الاستخدام المحتمل للمفاعلات النووية في المستقبل في إطار المنشآت البشرية الطويلة الأجل عددا من المسائل الجديدة المتصلة بالسلامة.

ويقترح إنشاء منتدى دولي"لجمع وتبادل المعلومات بشأن الخطط والمشاريع الرامية إلى تطوير واستخدام مصادر القدرة النووية الفضائية من جانب جهات فاعلة جديدة ، بما في ذلك الكيانات التجارية".

وفي مشروع تقرير نشر بعد اجتماع عقد في وقت سابق من هذا الشهر ، أضافت اللجنة الفرعية أيضا أن الرأي المعرب عنه هو أن الدول مسؤولة عن ضمان أن يكون استخدام مصادر القدرة النووية في الفضاء الخارجي للأغراض السلمية حصرا ، مع تجنب وضع أي جسم يحمل أسلحة نووية أو أي نوع آخر من أسلحة الدمار الشامل في مدار أرضي بأي ثمن ، وكذلك تجنب وضع هذه الأسلحة بأي ثمن على الأجرام السماوية ووضع أسلحة في الفضاء الخارجي بأي شكل آخر.

وأضافت:"رحبت اللجنة الفرعية بقيام بعض الدول ومنظمة حكومية دولية بوضع أو النظر في وضع صكوك قانونية وتنظيمية بشأن الاستخدام الآمن لمصادر القدرة النووية في الفضاء الخارجي ، مع مراعاة مضمون ومتطلبات المبادئ المتصلة باستخدام مصادر القدرة النووية في الفضاء الخارجي وإطار الأمان الخاص بتطبيقات مصادر القدرة النوويةفي الفضاء الخارجي". ( ) التي اشتركت في وضعها اللجنة الفرعية والوكالة الدولية للطاقة الذرية.

بحث وكتبت من قبل أخبار العالم النووية