محققان در تلاشند تا بر چالشهای فناوری غلبه کنند تا موتورهای پلاسمای همجوشی را به واقعیت تبدیل کنند.
شبیهسازی یک رانش پلاسمای همجوشی مغناطیسی (MFPD). عکس: شیگمی نومازاوا/ پروژه ددالوس
فلوریان نوکارت، استادیار موسسه علوم کامپیوتر پیشرفته لیدن (LIACS) در دانشگاه لیدن و عضو هیئت مدیره شرکت توسعهدهنده فناوری کوانتومی سوئیسی Terra Quantum AG، معتقد است که یکی از فناوریهای نوظهور که میتواند سفر بین کهکشانی را به واقعیت تبدیل کند، رانش پلاسمای همجوشی مغناطیسی (MFPD) است. به عنوان مثال، طراحی موتور Pulsar Fusion میتواند به سرعت ۸۰۴۶۷۲ کیلومتر در ساعت برسد.
MFPD که با نام سیستم پیشرانش گرماهستهای نیز شناخته میشود، فناوریای است که برای پتانسیل اکتشافات فضایی و سفرهای بین سیارهای در آینده در حال تحقیق و توسعه است. این سیستم پیشرانش چگالی انرژی و راندمان بسیار بالاتری نسبت به موشکهای شیمیایی معمولی دارد زیرا مبتنی بر واکنشهای گرماهستهای است، مکانیسمی که انرژی خورشید و ستارگان را تأمین میکند. برای سفر به سیارات دوردست یا حتی سفرهای بین کهکشانی، موتورهای گرماهستهای میتوانند نیروی رانش قویتر و سریعتری را فراهم کنند.
MFPDها به همجوشی هستهای متکی هستند، فرآیندی که در آن هستههای اتمی سبک (معمولاً ایزوتوپهای هیدروژن مانند دوتریوم و تریتیوم) با هم ترکیب میشوند و مقادیر عظیمی انرژی آزاد میکنند. این فرآیند با واکنش شکافت هستهای مورد استفاده در نیروگاههای هستهای و بمبهای اتمی متفاوت است. همجوشی هستهای برای ایجاد پلاسمای پرانرژی و پرسرعت در MFPDها استفاده میشود که نیروی رانش وسیله نقلیه را فراهم میکند.
در مقایسه با موتورهای شیمیایی، سیستمهای پیشرانش همجوشی مزایای بسیاری مانند زمان سفر سریع، مصرف سوخت پایین و راندمان بالاتر دارند و امکان سفر در داخل و خارج از منظومه شمسی را فراهم میکنند.
نوکارت توضیح داد: «MFPDها انرژی عظیم یک واکنش همجوشی، که معمولاً شامل ایزوتوپهای هیدروژن یا هلیوم است را مهار میکنند و جتی از ذرات پرسرعت ایجاد میکنند که طبق قانون سوم نیوتن نیروی رانش تولید میکند. پلاسمای حاصل از واکنش همجوشی توسط میدانهای مغناطیسی محدود و کنترل میشود. در عین حال، طراحی MFPD با هدف تبدیل مقداری از انرژی همجوشی به الکتریسیته برای حفظ سیستمهای فضاپیما انجام میشود.»
با این حال، یک چالش بزرگ فناوری که محققان باید بر آن غلبه کنند، ایجاد یک سیستم پیشران همجوشی کارآمد است. در یک فضاپیما، دستیابی و حفظ شرایط بالای لازم برای واکنشهای همجوشی بسیار دشوار است. محققان هنوز در حال مطالعه چندین روش برای کنترل پلاسمای حاصل از واکنش هستند.
آن خنگ (طبق گفته مهندسی جالب )
لینک منبع






نظر (0)