เครื่องยนต์ฟิวชั่นพลาสม่าอาจทำให้การเดินทางข้ามกาแล็กซีเป็นไปได้

นักวิจัยกำลังทำงานเพื่อเอาชนะความท้าทายทางเทคโนโลยีเพื่อทำให้เครื่องยนต์พลาสม่าฟิวชันกลายเป็นความจริง

การจำลองไดรฟ์พลาสมาฟิวชันแม่เหล็ก (MFPD) ภาพ: Shigemi Numazawa/ Project Daedalus — การจำลองไดรฟ์พลาสมาฟิวชันแม่เหล็ก (MFPD) ภาพ: *Shigemi Numazawa/ Project Daedalus*

ฟลอเรียน นอยการ์ท ผู้ช่วยศาสตราจารย์จากสถาบันไลเดนเพื่อ วิทยาการ คอมพิวเตอร์ขั้นสูง (LIACS) มหาวิทยาลัยไลเดน และสมาชิกคณะกรรมการของบริษัท Terra Quantum AG ผู้พัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมสัญชาติสวิส เชื่อว่าเทคโนโลยีใหม่ที่กำลังเกิดขึ้นซึ่งสามารถทำให้การเดินทางระหว่างกาแล็กซีกลายเป็นจริงได้ก็คือระบบขับเคลื่อนพลาสมาฟิวชันแม่เหล็ก (MFPD) ตามรายงานของ Interesting Engineering เมื่อวันที่ 8 ตุลาคม ยกตัวอย่างเช่น การออกแบบเครื่องยนต์ Pulsar Fusion สามารถทำความเร็วได้ถึง 804,672 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

MFPD หรือที่รู้จักกันในชื่อระบบขับเคลื่อนเทอร์โมนิวเคลียร์ เป็นเทคโนโลยีที่กำลังอยู่ระหว่างการวิจัยและพัฒนาเพื่อศักยภาพใน การสำรวจ อวกาศและการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์ในอนาคต ระบบขับเคลื่อนนี้มีความหนาแน่นของพลังงานและประสิทธิภาพที่สูงกว่าจรวดเคมีทั่วไปมาก เนื่องจากอาศัยปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ ซึ่งเป็นกลไกที่ให้พลังงานแก่ดวงอาทิตย์และดวงดาว สำหรับการสำรวจดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลหรือแม้แต่การเดินทางระหว่างกาแล็กซี มอเตอร์เทอร์โมนิวเคลียร์สามารถให้แรงขับที่แรงและเร็วกว่าได้

MFPD อาศัยปฏิกิริยาฟิวชันนิวเคลียร์ ซึ่งเป็นกระบวนการรวมนิวเคลียสของอะตอมเบา (โดยปกติคือไอโซโทปของไฮโดรเจน เช่น ดิวทีเรียมและทริเทียม) เพื่อปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล กระบวนการนี้แตกต่างจากปฏิกิริยาฟิชชันที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และระเบิดปรมาณู ปฏิกิริยาฟิวชันนิวเคลียร์ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างพลาสมาพลังงานสูงที่เคลื่อนที่เร็วใน MFPD ซึ่งให้แรงขับดันแก่ตัวยาน

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์เคมี ระบบขับเคลื่อนแบบฟิวชันมีข้อได้เปรียบหลายประการ เช่น เวลาเดินทางที่รวดเร็ว การใช้เชื้อเพลิงต่ำ และประสิทธิภาพที่สูงกว่า ช่วยให้เดินทางภายในและภายนอกระบบสุริยะได้

"MFPD ใช้พลังงานมหาศาลจากปฏิกิริยาฟิวชัน ซึ่งโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับไอโซโทปของไฮโดรเจนหรือฮีเลียม และสร้างเจ็ตอนุภาคความเร็วสูงที่สร้างแรงขับตามกฎข้อที่สามของนิวตัน" นอยคาร์ทอธิบาย "พลาสมาจากปฏิกิริยาฟิวชันถูกจำกัดและควบคุมโดยสนามแม่เหล็ก ในขณะเดียวกัน การออกแบบ MFPD มีเป้าหมายที่จะแปลงพลังงานฟิวชันบางส่วนเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อค้ำจุนระบบของยานอวกาศ"

อย่างไรก็ตาม ความท้าทายทางเทคโนโลยีที่สำคัญที่นักวิจัยต้องเอาชนะคือการสร้างระบบขับเคลื่อนฟิวชันที่ใช้งานได้จริง บนยานอวกาศ การบรรลุและรักษาสภาวะแวดล้อมที่สูงที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาฟิวชันนั้นเป็นเรื่องยากมาก นักวิจัยยังคงศึกษาวิธีการต่างๆ ในการควบคุมพลาสมาจากปฏิกิริยานี้

อัน คัง (ตาม วิศวกรรมที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา