سازمان ملی هوانوردی و فضایی ایالات متحده (ناسا) تحت هدایت جدید شان دافی، مدیر موقت، در حال تسریع برنامههای خود برای ساخت یک نیروگاه هستهای ۱۰۰ کیلوواتی در ماه است.
این طرح، رویای چند دههای استقرار انرژی هستهای در فضا را احیا میکند، اقدامی که میتواند قابلیتهای جدیدی را برای ایالات متحده ایجاد کند و در عین حال، قوانین حقوقی حاکم بر استفاده از منابع و محیطهای فرازمینی را نیز به چالش بکشد.
دافی با اشاره به برنامه آرتمیس ناسا که هدف آن بازگرداندن آمریکاییها به ماه در سالهای آینده است، گفت: «فکر میکنم هر کسی که زودتر به آنجا برسد، میتواند منطقه ممنوعه اعلام کند. اگر به اندازه کافی زود به آنجا نرسیم، این امر توانایی ایالات متحده برای حضور در ماه تحت برنامه آرتمیس را به میزان قابل توجهی محدود خواهد کرد.»
این دستورالعمل جدید، طرحی پنج ساله برای طراحی، پرتاب و نصب یک راکتور ۱۰۰ کیلوواتی (kW) در قطب جنوب ماه را تشریح میکند. برنامه ناسا با شرکای تجاری همکاری خواهد کرد.
برای مقایسه، ۱۰۰ کیلووات برق حدود ۸۰ خانه آمریکایی را تأمین میکند. اگرچه این مقدار کم است، اما در مقایسه با ژنراتورهای هستهای پایه که مریخنوردها و سایر وسایل نقلیه فضایی را تغذیه میکنند، افزایش بسیار زیادی در برق خواهد بود. این راکتورها فقط چند صد وات تولید میکنند، تقریباً به اندازه یک فر توستر یا یک لامپ هالوژن قدرتمند.
بهاویا لال، مدیر موقت سابق بخش فناوری و سیاست و استراتژی ناسا، گفت: «تأثیر این پروژه جدید نه تنها برای ماه، بلکه برای کل منظومه شمسی پیشگامانه خواهد بود.» قرار دادن یک رآکتور هستهای روی ماه به صنعت فضایی این امکان را میدهد که «سیستمهای فضایی را بر اساس آنچه میخواهیم انجام دهیم طراحی کنیم، نه اینکه محدود به میزان قدرتی باشیم که داریم.»
آیا ساخت رآکتور در سال ۲۰۳۰ امکانپذیر است؟
ساخت یک نیروگاه هستهای روی ماه در کمتر از یک دهه، کاری دلهرهآور است، اما بسیاری از کارشناسان معتقدند که این امر امکانپذیر است.
پروفسور سیمون میدلبرگ، مدیر مشترک موسسه آینده انرژی هستهای در دانشگاه بنگور در بریتانیا، گفت: «چهار سال و نیم زمان بسیار کوتاهی است، اما فناوری آن وجود دارد.»
بزرگترین مانع تاکنون فناوری نبوده، بلکه عدم نیاز واقعی به یک رآکتور خارج از زمین بوده است. و همچنین اراده سیاسی برای پیشبرد این طرح وجود داشته است. اکنون، این وضعیت در حال تغییر است.
لعل با اشاره به ماموریت SNAP-10A که اولین راکتور هستهای را به فضا پرتاب کرد، گفت: «ما بیش از ۶۰ سال سرمایهگذاری کردیم، دهها میلیارد دلار هزینه کردیم، اما آخرین باری که ایالات متحده یک راکتور به فضا پرتاب کرد در سال ۱۹۶۵ بود.» «نقطه عطف بزرگ سال گذشته اتفاق افتاد، زمانی که برای اولین بار در تاریخ، ناسا انرژی هستهای را به عنوان فناوری تامین انرژی سطحی برای ماموریتهای سرنشیندار به مریخ انتخاب کرد.»
او افزود: «سیاست اکنون روشن است. نکته مهم این است که بخش خصوصی نه تنها میخواهد از انرژی هستهای در فضا استفاده کند، بلکه میخواهد آن را نیز فراهم کند.» او گفت که شرکتهای بزرگ هوافضا مانند بوئینگ و لاکهید مارتین و همچنین استارتآپها اکنون در حال تحقیق در مورد کاربردهای انرژی هستهای فراتر از زمین هستند.
برنامه آرتمیس به گونهای طراحی شده است که پایه و اساس ساخت یک پایگاه دائمی در قطب جنوب ماه و توسعه فناوری برای اعزام انسان به مریخ را بنا نهد. در هر صورت، ماموریتهای سرنشیندار در محیطی به سختی ماه به یک منبع انرژی قابل اعتماد و فراوان نیاز دارند. لال گفت: «گرانش و تغییرات دما در ماه بسیار زیاد است. در طول روز ۱۰۰ درجه سانتیگراد و در شب تقریباً صفر مطلق است. تمام وسایل الکترونیکی باید در برابر تشعشعات مقاوم باشند.»
در همین حال، چین همچنین قصد دارد پایگاهی در قطب جنوب ماه بسازد. ابرقدرتها به این منطقه چشم دوخته اند زیرا سرشار از منابع و یخ است که میتواند از اکتشاف و سکونت طولانی مدت پشتیبانی کند. چین در حال مذاکره با روسیه برای ساخت یک راکتور در قطب جنوب ماه تا سال ۲۰۳۵ است و این امر باعث شده است که ناسا، وزارت دفاع و وزارت انرژی وارد این رقابت شوند.
نحوه کار پروژه
دستورالعمل دافی جزئیات زیادی در مورد طراحی یا اندازه رآکتور پیشنهادی فاش نکرد و مشخص نیست که در ماههای آینده چه ایدههایی مطرح خواهد شد.
بتانی استیونز، دبیر مطبوعاتی ناسا در واشنگتن، در ایمیلی به وایرد نوشت: «برای پیشبرد رقابتپذیری و رهبری آمریکا در سطح ماه تحت برنامه آرتمیس، ناسا به سرعت در حال توسعه فناوری شکافت هستهای سطحی است.» ناسا یک مدیر برنامه جدید را برای مدیریت این پروژه منصوب خواهد کرد و ظرف ۶۰ روز درخواستی برای ارائه پیشنهاد به شرکتها ارسال خواهد کرد. ناسا همچنین جزئیات بیشتری را در آینده نزدیک اعلام خواهد کرد.
این راهنمای جدید، یافتههای گزارش اخیر در مورد انرژی هستهای در فضا را منعکس میکند که به طور مشترک توسط لال و مهندس هوافضا، راجر مایرز، نوشته شده است. در این گزارش، طرحی با عنوان «بزرگ شو یا به خانه برگرد» ترسیم شده است که هدف آن ساخت یک راکتور ۱۰۰ کیلوواتی در ماه تا سال ۲۰۳۰ است.
لال میگوید طراحی ۱۰۰ کیلوواتی «معادل پرتاب دو فیل بالغ آفریقایی و یک چتر تاشو به اندازه زمین بسکتبال به فضا است.» تفاوت این است که «این فیلها گرما ساطع میکنند و چتر برای جلوگیری از تابش خورشید نیست، بلکه برای پراکنده کردن گرما به فضا است.»
ناسا ممکن است از پروژه شکافت سطحی الهام گرفته باشد، که در سال ۲۰۲۰ با هدف ساخت یک راکتور ۴۰ کیلوواتی که بتواند به صورت خودکار در ماه مستقر شود، آغاز شد. در حالی که هنوز مشخص نیست کدام شرکت قرارداد ساخت راکتور ۱۰۰ کیلوواتی را برنده خواهد شد، نسخه ۴۰ کیلوواتی مشارکت بسیاری از واحدها مانند Aerojet Rocketdyne، بوئینگ، لاکهید مارتین را به خود جلب کرده است. نیروهایی که در این پروژه دخیل هستند شامل شرکتهای هستهای BWXT، Westinghouse، X-Energy، شرکت مهندسی Creare و شرکتهای فناوری فضایی Intuitive Machines و Maxar نیز میشوند.
در پروژه ۴۰ کیلوواتی، شرکتهای مشارکتکننده به حداکثر جرم مورد نیاز ۶ تن دست نیافتهاند. با این حال، دستورالعمل جدید دافی فرض میکند که رآکتور توسط شناورهای سنگین با قابلیت حمل تا ۱۵ تن بار حمل خواهد شد.
رآکتور ۱۰۰ کیلوواتی، سوخت اورانیوم، سیستمهای خنککننده و سایر اجزا میتوانند از طریق پرتابها و فرودهای متعدد به ماه منتقل شوند. این نیروگاه میتواند در دهانه برخورد شهابسنگ یا حتی زیر سطح ماه قرار گیرد تا در صورت بروز حادثه از آلودگی جلوگیری شود.
کارلو جیووانی فرو، مهندس هوافضا از دانشگاه پلیتکنیک تورین در ایتالیا، به وایرد گفت: «کار انداختن یک کوره روی ماه از نظر فنی چالشبرانگیز خواهد بود. از آنجایی که ماه جو ندارد، نمیتوانید برای دفع گرما به جریان هوایی که روی زمین دارید، تکیه کنید.»
علاوه بر این، گرانش ماه که تنها یک ششم گرانش زمین است، بر دینامیک سیالات و انتقال حرارت نیز تأثیر خواهد گذاشت، در حالی که رگولیت (گرد و غبار و بقایایی که سطح ماه را پوشاندهاند) میتواند در سیستمهای خنککننده و سایر اجزا اختلال ایجاد کند. او گفت که در مجموع، طرح ناسا عملی است، اما هنوز بسیار بلندپروازانه است.
خطرات و مزایا
تمام فناوریهای هستهای نیازمند مقررات ایمنی سختگیرانهای هستند. این الزامات برای سیستمهایی که فراتر از زمین پرتاب میشوند و در محیطهای بیگانه فرود میآیند، حتی بیشتر نیز میشود.
به گفته کارشناسان، بهترین گزینه این نیست که برای هر مشکل بالقوهای که ممکن است پیش بیاید، راهحل پیدا کنیم. در عوض، باید به این سوال بپردازیم که آیا میتوان از همان مرحله طراحی از بروز مشکل جلوگیری کرد یا خیر.
هرگونه استقرار رآکتور هستهای روی ماه، چه توسط ناسا، چین یا هر کس دیگری، باید در هر مرحله استانداردهای بالایی را رعایت کند. به عنوان مثال، سوخت اورانیوم احتمالاً در یک لایه محافظ سفت و سخت قرار میگیرد تا در صورت خرابی تقویتکننده از نشت جلوگیری شود.
گذشته از یک استراتژی ایمنی قوی، مسابقه برای قرار دادن انرژی هستهای در ماه، رویههای جدیدی را برای قانون و سیاست فضایی ایجاد خواهد کرد. هر کشور یا سازمانی که زودتر به آنجا برسد، احتمالاً به دلایل ایمنی و امنیتی «مناطق ممنوعه» ایجاد خواهد کرد. این مناطق میتوانند چندین کیلومتر مربع وسعت داشته باشند و از این طریق از نزدیک شدن رقبا جلوگیری کنند.
انرژی هستهای در فضا برای نسلها یک رویا بوده است. اما اکنون کارشناسان معتقدند که زمان آن فرا رسیده است. اگر راکتورهای هستهای فراتر از زمین رایج شوند، توانایی بشر برای کاوش و بهرهبرداری از فضا به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت.
لعل گفت: «با این نوع نیرو، میتوانیم زیرساختهای سطحی دائمی در ماه و مریخ ایجاد کنیم. میتوانیم سیستمهای استخراج منابع را برای تأمین اکسیژن، آب و سوخت برای سکونت انسان، نه فقط برای زنده ماندن، بلکه برای زندگی راحت، راهاندازی کنیم. میتوانیم علم را در مقیاس بزرگ انجام دهیم، بدون اینکه مجبور باشیم ابزارهای خود را به دلیل مصرف برق کوچک کنیم، از رادار گرفته تا لرزهسنج. این پایه و اساس گشودن دری به سوی منظومه شمسی است. و این چیزی است که واقعاً مرا هیجانزده میکند.»
اولین کشوری که با موفقیت یک راکتور روی ماه قرار دهد، تأثیر عمدهای در شکلدهی آینده خواهد داشت و رقبای بالقوه همگی در حال شتاب گرفتن هستند. بنابراین، مسابقه فضایی جدید در مورد این نیست که چه کسی زودتر به ماه میرسد، بلکه در واقع این است که چه کسی میتواند مدت بیشتری در آنجا بماند./.
منبع: https://www.vietnamplus.vn/vi-sao-my-muon-xay-dung-lo-phan-ung-hat-nhan-tren-mat-trang-post1053975.vnp






نظر (0)