أكمل كونسورتيوم من الشركات للتو رحلته الأولية في مشروع مدته 11 عامًا يمكن أن يضع أول قاطرة فضائية تعمل بالطاقة النووية في الفضاء. يُطلق على المشروع اسم RocketRoll، وهو يمهد الطريق لمفهوم مهمة مستقبلية يمكن أن يغير بشكل جذري الطريقة التي تعمل بها البشرية على تقنياتها المحمولة في الفضاء.
تضع RocketRoll خارطة طريق لأنظمة الدفع المتقدمة للمهام الفضائية طويلة الأمد، وبعبارة أخرى، خيار نووي فعلي لوكالات الفضاء. إنها خطوة حاسمة في بناء نموذج تكنولوجي، وهو بالضبط ما يبدو عليه الأمر: مهمة رائدة تُظهر، لأول مرة، فعالية وإمكانيات التكنولوجيا الجديدة. إن اختتام مشروع RocketRoll الذي استمر لمدة عام تقريبًا يعني أن الكونسورتيوم يمكن أن يبدأ العمل على تصميم وإطلاق المتظاهر نفسه، مما قد يجعل المركبة الفضائية التي تعمل بالطاقة النووية خيارًا فعليًا للمركبات الفضائية المستقبلية.
هناك العديد من الأنواع المختلفة لوقود الصواريخ التي تقدم مزايا وعيوب مختلفة. أحد العوائق التي لا يمكن إنكارها هو أن الوقود يشغل مساحة ثمينة على متن المركبة الفضائية؛ ومن العيوب الواضحة الأخرى أنه بمجرد استخدام هذا الوقود، تصبح المركبة الفضائية الخاصة بك SOL، تحت رحمة مجالات الجاذبية وقوانين الفيزياء في الفراغ.
“يمكن أن يكون الدفع النووي أكثر كفاءة بعدة مرات من الدفع الكيميائي الأكثر كفاءة، أو يتجاوز الطاقة الكهربائية التي تحدها الطاقة الشمسية، مما يتيح الاستكشاف حيث لا يمكن لأي تكنولوجيا أخرى أن تصل”، وفقًا لبوابة التسويق التجاري التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية.
ولمكافحة هذه المشكلة، تعمل وكالات الفضاء والمقاولين على أنظمة يمكنها توليد الطاقة في الفضاء، بدءًا من الأشرعة الفضائية التي تعمل بالطاقة الشمسية وحتى المفاعلات النووية المحمولة في الفضاء. مشروع RocketRoll – وهو اختصار لعبارة “التقييم الأوروبي الأولي للدفع الكهربائي النووي” الأخرق – هو الأخير: فهو يهدف إلى اقتراح نظام دفع كهربائي نووي كتطبيق تجريبي للتكنولوجيا بحلول عام 2035. وباعتبارها نموذجًا تجريبيًا، ستثبت المركبة الفضائية تصميم المشروع. والكشف عن التقنيات أو الاختبارات أو الجوانب الأخرى للنظام النووي المفقودة قبل إطلاق مهمة واسعة النطاق.
RocketRoll “سوف تستكشف مزايا استخدام الدفع الكهربائي النووي (NEP) فوق أنظمة الدفع الكلاسيكية للمهام الصعبة المتوقعة لمستقبل الخدمات اللوجستية الفضائية واستكشافها”، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية، مضيفة أن التكنولوجيا “يمكن استخدامها على القمر”. أو سطح المريخ لتشغيل الموائل المستقبلية أو الاستكشاف الآلي للنظام الشمسي، أو في الفضاء لأغراض أخرى غير الدفع.
وفقًا لبيان شركة Tractebel، فإن استراتيجية الشركة “تتمثل في هندسة مجموعة من حلول الطاقة النووية، بدءًا من النظائر المشعة وحتى أنظمة الانشطار”. بمعنى آخر، يبقى أن نرى بالضبط كيف سيتم توليد الطاقة النووية على متن المتظاهر التكنولوجي. أمام الفريق حوالي 10 سنوات لمعرفة ذلك، لكن الانشطار النووي هو نظام شائع بشكل خاص في أنظمة الدفع النووي قيد التطوير حاليًا.
الانشطار النووي هو التفاعل الذي يحدث في المفاعلات النووية اليوم. غالبًا ما يتم الخلط بينه وبين الاندماج النووي، وهو التفاعل الذي يحدث في قلب النجوم مثل شمسنا. والفرق العلمي الرئيسي هو أن الاندماج النووي يولد الطاقة عن طريق الجمع بين ذرتين أو أكثر، في حين أن الانشطار يولد الطاقة عن طريق تقسيم الذرات. يولد الاندماج النووي طاقة أكبر ونفايات أقل من الانشطار، لكن العلماء لم يفكوا بعد قانون الاندماج النووي كمصدر طاقة قابل للتطبيق تجاريًا – وهو كأس أبحاث الطاقة الحديثة. وعلى الرغم من بعض الجدل الدائر حول المفاعلات النووية، فإن الطاقة النووية توفر ما يقرب من 20% من احتياجات أمريكا من الطاقة كل عام منذ عام 1990.
في عام 2023، منح البنتاغون شركة لوكهيد مارتن عقدًا بقيمة 33.7 مليون دولار لتطوير تقنيات الدفع النووي، كجزء من برنامج التكنولوجيا الناشئة المشتركة لتزويد الطاقة النووية في المدار (JETSON). في نفس العام، قامت ناسا وداربا بتعيين مقاول الطيران للمساعدة في تطوير دراكو، أو الصاروخ التوضيحي للعمليات القمرية الرشيقة، والذي سيعمل بالطاقة النووية المولدة عن طريق الانشطار، وأعلنت رولز رويس عن تقدمها في نموذج أولي للمحرك النووي.
في وقت سابق من هذا العام، اختار برنامج المفاهيم المتقدمة المبتكرة (NIAC) التابع لناسا صاروخ بلازما نابض يعمل بالطاقة الانشطارية كواحد من مفاهيم مهمته الستة.
هنا على الأرض، يستثمر عمالقة التكنولوجيا، بما في ذلك Google وAmazon وMicrosoft، في الطاقة النووية لتلبية متطلبات الطاقة المذهلة لتقنيات الذكاء الاصطناعي. يمكنك قراءة المزيد عن بعض الوعود والإخفاقات المتعلقة بالطاقة النووية وتأثيراتها المحتملة على التكنولوجيا هنا. سيتم تحديد النظام المطبق على RocketRoll، ولكن تحقق مرة أخرى بعد 11 عامًا، فقد يغير الطريقة التي نتحرك بها في نظامنا الشمسي.