اروپا در مسیر راهی سریع‌تر به ماه و مریخ با پیشرانه هسته‌ای

0 15

سازمان فضایی اروپا در همکاری با آژانس انرژی اتمی فرانسه، شرکت آریان‌گروپ و شرکت فراماتوم اسپیس، مطالعاتی را در مورد استفاده از پیشرانش حرارتی هسته‌ای برای ماموریت‌های فضایی انجام داده است؛ این مطالعات بر روی امکان‌سنجی این فناوری برای کاهش زمان سفر به ماه متمرکز شده‌اند.

بر اساس نتایج مطالعه‌ای با عنوان آلومنی (Alumni)، استفاده از موتورهای هسته‌ای می‌تواند سفر به مقاصدی همچون ماه و مریخ را سریع‌تر و کارآمدتر از موتورهای شیمیایی یا الکتریکی فعلی کند؛ این مطالعه توسط آژانس انرژی اتمی فرانسه انجام شده و نشان می‌دهد که این فناوری می‌تواند ماموریت‌ها را با سرعت بیشتری انجام دهد. این فناوری در مقایسه با سامانه‌های شیمیایی کنونی مزایای قابل توجهی دارد.

موتورهای جدید از واکنش‌های شکافت هسته‌ای برای گرم کردن سوخت تا دماهای بالا و راندن آن از نازل موتور استفاده می‌کنند؛ این روش، نیروی رانش بالایی ایجاد می‌کند و زمان سفر فضایی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. در مقایسه، موتورهای شیمیایی به حجم زیادی از سوخت برای شتاب و کاهش سرعت نیاز دارند که نه تنها دشوار است، بلکه حمل و نقل آن در سفرهای طولانی‌مدت بسیار گران تمام می‌شود.

امنیت در اولویت، راندمان در اوج

مطالعه‌ آلومنی بر ایمنی این فناوری متمرکز است؛ در این سامانه، راکتور هسته‌ای تا زمانی که فضاپیما از زمین دور شده و در مدار امن قرار نگرفته، فعال نمی‌شود. پیش از فعال‌سازی، اورانیوم مورد استفاده سطح رادیواکتیویته بسیار پایین و غیرسمی دارد. تحقیقات و توسعه‌ صلح‌آمیز انرژی هسته‌ای فضایی می‌تواند نقش مهمی در نوآوری راکتورهای زمینی و چرخه‌ سوخت داشته باشد.

شماتیک سیستم پیشرانش حرارتی هسته‌ای Alumni
شماتیک سامانه پیشرانش حرارتی هسته‌ای آلومنی

ایمنی این سامانه با غیرفعال نگه داشتن راکتور تا رسیدن به مدار امن و استفاده از اورانیوم کم‌سطح قبل از فعال‌سازی تضمین می‌شود؛ همچنین، برای محافظت از فضانوردان در برابر پرتوهای گاما و نوترون‌ها در طول عملیات موتور، یک سپر چند لایه در نظر گرفته شده است. جالب اینجاست که به دلیل کاهش زمان سفر، فضانوردان در مقایسه با سفرهای فضایی معمولی، در معرض تابش کیهانی کمتری قرار می‌گیرند.

مطالعات انجام‌شده همچنین به طراحی جدیدی از هسته‌های سرامیکی-فلزی پرداخته که نسبت رانش به وزن را بهبود می‌بخشد. کارشناسان این پروژه پس از بیش از یک سال تحلیل و شبیه‌سازی رایانه‌ای، اکنون قصد دارند آزمایش‌ها را برای بررسی دقیق‌تر طرح انجام دهند، البته موانعی چون تهیه سوخت مناسب، ساخت تجهیزات ایمن و فراهم کردن زیرساخت‌های آزمایشی پیش روست.

با وجود پیچیدگی‌ها، مطالعه آلومنی استفاده از پیشرانه هسته‌ای را برای ماموریت‌هایی که نیاز به تغییر سرعت شدید (بیش از ۲۵ هزار کیلومتر در ساعت) دارند، مانند سفر به ماه یا مریخ، بسیار مناسب ارزیابی کرده است؛ در این میان، هیدروژن به عنوان کارآمدترین سوخت شناسایی شده، هرچند گزینه‌های جایگزینی چون آمونیاک نیز به دلیل سهولت در ذخیره‌سازی و کاهش جرم خشک موتور می‌توانند در برخی ماموریت‌ها مفید باشند.

منبع khabaronline
با اشتراک گذاری مطلب از اسپاش حمایت کنید
https://espash.ir/?p=94814
مطالب پیشنهادی اسپاش
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها