تختبر وكالة الفضاء الأمريكية “ناسا” بالتعاون مع جامعة ليستر بطارية نووية تعمل لأكثر من أربعة قرون، ما يمثل ثورة في عالم استكشاف الفضاء والبحث العلمي، حيث تعمل البطارية الجديدة بالأمريسيوم-241، وهو نظير مشع قادر على تزويد مسابر الفضاء بالوقود لمدة 433 عاماً.
تستخدم ناسا أنظمة الطاقة النظائرية المشعة (RPS) منذ عقود، والتي تولد الكهرباء من الحرارة المنبعثة من الاضمحلال الإشعاعي ، وهي سبب رئيسي في استمرار مهمات مثل فوييجر ونيو هورايزونز وكيريوسيتي وبرسفيرانس لفترة طويلة.وتعتمد هذه البطاريات على البلوتونيوم-238، الذي يتحلل باستمرار بمرور الوقت، ولكنه لا يكفي لتشغيل المهمات إلا لبضعة عقود في أحسن الأحوال، وهو ما يعني أن البطارية الجديدة تعد اختراقاً علمياً في زمن الرحلات الفضائية وفق “ديلي جالاكسي”.
يُغيّر الأمريسيوم-241 هذا الواقع ، بعمر يبلغ 433 عاماً، حيث يُنتج حرارةً مستمرةً لقرون ما يفتح الباب أمام مهمات طويلة الأمد وفق بحث نُشر مؤخرًا في مجلة Popular Mechanics ، وقد يُمثل نقطة تحول رئيسية في نظرتنا إلى مهمات الفضاء طويلة الأمد.
معايير سلامة
تتوفر لدى ناسا معايير سلامة صارمة لأي مادة مشعة، فقد اجتاز الأمريسيوم-241 الاختبار بنجاح، فهو ” أقل سمية “، وعند استخدامه في صورة سيراميك، لا يتبخر، وفي حال حدوث أي مشكلة، يتكسر إلى قطع كبيرة ومتكتلة، مما يعني أن احتمال استنشاقه أو امتصاصه في الجسم أقل بكثير.
بناء محرك أفضل للفضاء
هناك سر حقيقي في كيفية تحويل الحرارة إلى كهرباء قابلة للاستخدام، حيث تختبر ناسا حالياً نوعاً جديداً من المحركات يُسمى مُحوّل ستيرلينغ حر المكبس، بخلاف الأنظمة القديمة ذات أعمدة الكرنك، يُطوى هذا المُحوّل مكابسه داخل حجرة مُغلقة، فهو أنظف وأكثر كفاءة، ومُصمّم للعمل في ظروف الجاذبية الصغرى.
أسهل في الإنتاج
يُعدّ الحصول على الأمريسيوم-241 أسهل بكثير من الحصول على البلوتونيوم-238 لأنه ناتج ثانوي شائع للمفاعلات النووية، وتتوفر منه كميات كافية بالفعل، ويعمل مختبر لوس ألاموس الوطني في أمريكا حالياً على تحسين عملية الإنتاج، مما يجعلها أكثر أماناً وكفاءة للاستخدام طويل الأمد في الفضاء.
إشعاعات غاما
يواجه الأمريسيوم-241 تحديداً كبيراً وهو إصدار إشعاعات غاما أكثر من البلوتونيوم، مما يعني ضرورة توفير حماية أفضل، لكن يبدو أن المهندسين واثقون من إمكانية حل هذه المشكلة، خاصةً بالنظر إلى مدة صلاحية هذا الوقود.
بطارية نووية قوية
لا تقتصر هذه التقنية على تمديد مواعيد البعثات فحسب، بل تهدف إلى تغيير نظرتنا إلى السفر الفضائي كلياً، نظرياً، قد يظل مسبار يُطلق عام 2050يعمل حتى عام 2480 هذا لم يعد خيالًا علمياً، بل أصبح احتمالاً واقعياً.
ناسا تكسر قيود الزمن.. بطارية تدوم 433 عاماً تقلب موازين استكشاف الكون
تختبر وكالة الفضاء الأمريكية “ناسا” بالتعاون مع جامعة ليستر بطارية نووية تعمل لأكثر من أربعة قرون، ما يمثل ثورة في عالم استكشاف الفضاء والبحث العلمي، حيث تعمل البطارية الجديدة بالأمريسيوم-241، وهو نظير مشع قادر على تزويد مسابر الفضاء بالوقود لمدة 433 عاماً.
إنجاز خارق
تستخدم ناسا أنظمة الطاقة النظائرية المشعة (RPS) منذ عقود، والتي تولد الكهرباء من الحرارة المنبعثة من الاضمحلال الإشعاعي ، وهي سبب رئيسي في استمرار مهمات مثل فوييجر ونيو هورايزونز وكيريوسيتي وبرسفيرانس لفترة طويلة.
وتعتمد هذه البطاريات على البلوتونيوم-238، الذي يتحلل باستمرار بمرور الوقت، ولكنه لا يكفي لتشغيل المهمات إلا لبضعة عقود في أحسن الأحوال، وهو ما يعني أن البطارية الجديدة تعد اختراقاً علمياً في زمن الرحلات الفضائية وفق “ديلي جالاكسي”.
يُغيّر الأمريسيوم-241 هذا الواقع ، بعمر يبلغ 433 عاماً، حيث يُنتج حرارةً مستمرةً لقرون ما يفتح الباب أمام مهمات طويلة الأمد وفق بحث نُشر مؤخرًا في مجلة Popular Mechanics ، وقد يُمثل نقطة تحول رئيسية في نظرتنا إلى مهمات الفضاء طويلة الأمد.
معايير سلامة
تتوفر لدى ناسا معايير سلامة صارمة لأي مادة مشعة، فقد اجتاز الأمريسيوم-241 الاختبار بنجاح، فهو ” أقل سمية “، وعند استخدامه في صورة سيراميك، لا يتبخر، وفي حال حدوث أي مشكلة، يتكسر إلى قطع كبيرة ومتكتلة، مما يعني أن احتمال استنشاقه أو امتصاصه في الجسم أقل بكثير.
بناء محرك أفضل للفضاء
هناك سر حقيقي في كيفية تحويل الحرارة إلى كهرباء قابلة للاستخدام، حيث تختبر ناسا حالياً نوعاً جديداً من المحركات يُسمى مُحوّل ستيرلينغ حر المكبس، بخلاف الأنظمة القديمة ذات أعمدة الكرنك، يُطوى هذا المُحوّل مكابسه داخل حجرة مُغلقة، فهو أنظف وأكثر كفاءة، ومُصمّم للعمل في ظروف الجاذبية الصغرى.
أسهل في الإنتاج
يُعدّ الحصول على الأمريسيوم-241 أسهل بكثير من الحصول على البلوتونيوم-238 لأنه ناتج ثانوي شائع للمفاعلات النووية، وتتوفر منه كميات كافية بالفعل، ويعمل مختبر لوس ألاموس الوطني في أمريكا حالياً على تحسين عملية الإنتاج، مما يجعلها أكثر أماناً وكفاءة للاستخدام طويل الأمد في الفضاء.
إشعاعات غاما
يواجه الأمريسيوم-241 تحديداً كبيراً وهو إصدار إشعاعات غاما أكثر من البلوتونيوم، مما يعني ضرورة توفير حماية أفضل، لكن يبدو أن المهندسين واثقون من إمكانية حل هذه المشكلة، خاصةً بالنظر إلى مدة صلاحية هذا الوقود.
بطارية نووية قوية
لا تقتصر هذه التقنية على تمديد مواعيد البعثات فحسب، بل تهدف إلى تغيير نظرتنا إلى السفر الفضائي كلياً، نظرياً، قد يظل مسبار يُطلق عام 2050يعمل حتى عام 2480 هذا لم يعد خيالًا علمياً، بل أصبح احتمالاً واقعياً.
