يعمل الباحثون على التغلب على التحديات التكنولوجية لجعل محركات البلازما الاندماجية حقيقة واقعة.
محاكاة محرك بلازما الاندماج المغناطيسي (MFPD). الصورة: شيغيمي نومازاوا/ مشروع ديدالوس
يعتقد فلوريان نيوكارت، الأستاذ المساعد في معهد لايدن لعلوم الحاسوب المتقدمة (LIACS) بجامعة لايدن وعضو مجلس إدارة شركة تيرا كوانتوم السويسرية، المطورة لتقنيات الكم، أن إحدى التقنيات الناشئة التي قد تجعل السفر بين المجرات واقعًا هي محرك البلازما بالاندماج المغناطيسي (MFPD)، وفقًا لما ذكرته مجلة إنتريستينغ إنجينيرينغ في 8 أكتوبر. على سبيل المثال، يمكن أن يصل تصميم محرك بولسار فيوجن إلى سرعات تصل إلى 804,672 كم/ساعة.
MFPD، المعروف أيضًا باسم نظام الدفع النووي الحراري، هو تقنية قيد البحث والتطوير لاستخدامها في استكشاف الفضاء والسفر بين الكواكب مستقبلًا. يتميز نظام الدفع هذا بكثافة طاقة وكفاءة أعلى بكثير من الصواريخ الكيميائية التقليدية، لأنه يعتمد على التفاعلات النووية الحرارية، وهي الآلية التي تُزوّد الشمس والنجوم بالطاقة. وفي الرحلات الاستكشافية إلى الكواكب البعيدة أو حتى السفر بين المجرات، تُوفّر المحركات النووية الحرارية دفعًا أقوى وأسرع.
تعتمد محركات الدفع النفاث (MFPDs) على الاندماج النووي، وهي عملية دمج أنوية ذرية خفيفة (عادةً نظائر هيدروجينية مثل الديوتيريوم والتريتيوم) لإطلاق كميات هائلة من الطاقة. تختلف هذه العملية عن تفاعل الانشطار المستخدم في محطات الطاقة النووية والقنابل الذرية. يُستخدم الاندماج النووي في محركات الدفع النفاث لتوليد بلازما سريعة الحركة وعالية الطاقة، مما يوفر قوة الدفع للمركبة.
بالمقارنة مع المحركات الكيميائية، تتمتع أنظمة الدفع الاندماجي بالعديد من المزايا مثل وقت السفر السريع، وانخفاض استهلاك الوقود، والكفاءة العالية، مما يسمح بالسفر داخل وخارج النظام الشمسي.
أوضح نيوكارت قائلاً: "تستغل محركات الدفع المغناطيسي (MFPD) الطاقة الهائلة لتفاعل الاندماج، الذي يتضمن عادةً نظائر الهيدروجين أو الهيليوم، وتُنتج دفقة من الجسيمات عالية السرعة تُولّد قوة دفع وفقًا لقانون نيوتن الثالث". وأضاف: "تُحصر البلازما الناتجة عن تفاعل الاندماج وتُسيطر عليها المجالات المغناطيسية. وفي الوقت نفسه، يهدف تصميم محركات الدفع المغناطيسي إلى تحويل بعض طاقة الاندماج إلى كهرباء لدعم أنظمة المركبة الفضائية".
ومع ذلك، فإن التحدي التكنولوجي الرئيسي الذي يتعين على الباحثين التغلب عليه هو إنشاء نظام دفع اندماجي فعال. ففي المركبات الفضائية، من الصعب جدًا تحقيق الظروف العالية اللازمة لتفاعلات الاندماج والحفاظ عليها. ولا يزال الباحثون يدرسون عدة طرق للتحكم في البلازما الناتجة عن التفاعل.
آن كانج (وفقًا للهندسة المثيرة للاهتمام )
[إعلان 2]
رابط المصدر
تعليق (0)