الصاروخ النووي لـ ESA: مهمات المريخ أسرع

ظهرت هذه المقالة في الأصل على الكون اليوم.

يستغرق الوصول إلى المريخ وقتًا طويلاً حقًا ، حوالي 9 أشهر باستخدام تكنولوجيا الصواريخ اليوم. وذلك لأن محركات الصواريخ العادية تحرق الوقود والأكسجين معًا (مثل محرك السيارة) ، لكنها ليست فعالة للغاية. المشكلة الأساسية هي أن المركبات الفضائية يجب أن تحمل كل من الوقود والمؤكسد لأنه لا يوجد هواء في الفضاء لدعم الاحتراق. هذا يخلق دائرة مفرغة: كلما زادت الوقود الذي تحمله للذهاب بشكل أسرع ، كلما أصبحت المركبة الفضائية أثقل ، مما يتطلب المزيد من الوقود لتسريع هذا الوزن الزائد. للذهاب بشكل أسرع ، ستحتاج إلى كميات هائلة من الوقود ، مما يجعل الصواريخ مكلفة وثقيلة بشكل لا يصدق. أنظمة الدفع الكيميائية الحالية هي فقط في حدودها النظرية ، مع القليل من المجال لتحسين الكفاءة.

ذات الصلة: صواريخ للكوكب الأحمر

Side_ratio

في حين تم تخفيض تمويل ناسا من قبل إدارة ترامب دون تخصيص للدفع الحراري النووي و/أو الدفع الكهربائي النووي ، فإن العلماء في وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) يدرسون الدفع النووي. إليكم الطريقة التي يعمل بها: بدلاً من حرق الوقود باستخدام الأكسجين ، يسخن المفاعل النووي من الدافع مثل الهيدروجين. ثم يطلق الدافع المذرع للغاية من فوهة الصواريخ ، مما دفع المركبة الفضائية إلى الأمام. هذه الطريقة أكثر كفاءة من الصواريخ الكيميائية.

إعادة النظر في الصواريخ النووية للمريخ

توفر الصواريخ النووية العديد من المزايا الرئيسية ، مثل قطع أوقات رحلة المريخ إلى النصف – من 9 أشهر إلى حوالي 4 إلى 5 أشهر. تأتي مكاسب الكفاءة من حقيقة أن المفاعلات النووية تنتج طاقة أكبر بكثير لكل وحدة من الوقود أكثر من التفاعلات الكيميائية. والمثير للدهشة أن رواد الفضاء سيحصلون بالفعل على إشعاع أقل ضررًا في رحلات أقصر ، على الرغم من أن المحرك نفسه ينتج الإشعاع. يحدث هذا لأن المسافرين الفضائيين يتم قصفهم باستمرار بسبب الإشعاع الكوني خلال رحلتهم ، وخفض وقت السفر إلى نصف يقلل بشكل كبير من تعرضهم الكلي. تعمل هذه المحركات بشكل أفضل بالنسبة للمركبات الفضائية الكبيرة التي تحتاج إلى تسريع وإبطاء بشكل كبير ، مثالية لمهام القمر والمريخ حيث تتطلب تغييرات سريعة لا تقل عن 25000 كم/ساعة.

أعطت الدراسة ، التي تسمى “الخريجين” ، أولوية السلامة من خلال التصميم الدقيق. يتم تشغيل المفاعل النووي فقط عندما تكون المركبة الفضائية بعيدة عن الأرض في مدار آمن. قبل التنشيط ، يكون لوقود اليورانيوم انخفاض النشاط الإشعاعي وليس سامًا. تحمي الدروع الإشعاعية المتعددة الطاقم خلال حروق المحرك القصيرة التي تدوم أقل من ساعتين. تم تصميم المفاعل أبدًا للعودة إلى جو الأرض. قضى فريق البحث أكثر من عام في تحليل هذه التكنولوجيا وخلص إلى أنها ممكنة للتنمية على المدى الطويل. ومع ذلك ، لا يزال هناك عمل كبير في المستقبل ، بما في ذلك الاختبارات المختبرية لتصميم مفاعل السيراميك المعدني الجديد ، وبناء مرافق اختبار آمنة ، وحل التحديات التقنية مثل مصادر الوقود وأنظمة إعادة تشغيل المفاعل.

يمكن أن يؤدي الدفع الحراري النووي إلى إحداث ثورة في السفر إلى الفضاء ، مما يجعل المهام إلى المريخ والقمر أسرع وأكثر عملية. على الرغم من أن التكنولوجيا واعدة وتبدو آمنة ، إلا أنها ستستغرق سنوات عديدة من التطوير قبل أن نرى المركبات الفضائية التي تعمل بالطاقة النووية تتجه إلى الكوكب الأحمر. من الرائع أن نرى أوروبا توضح أن لديها خبرة لتطوير هذه التكنولوجيا ، وربما تمثل عصرًا جديدًا من استكشاف الفضاء حيث تصبح العوالم البعيدة أكثر سهولة من أي وقت مضى