يمكن لخلايا الوقود النووي بحجم بذور الخشخاش أن تزود قاعدة أرتميس القمرية التابعة لوكالة ناسا بالطاقة بمجرد أن تبدأ عملياتها في عام 2030 تقريبًا. وقد صممها باحثون في معهد العقود المستقبلية النووية التابع لجامعة بانجور في المملكة المتحدة، ويهدف مصدر الطاقة الصغير هذا، الذي يطلق عليه اسم "Trisofuel"، إلى العمل على سطح القمر. مولد نووي صغير بحجم سيارة صغيرة، ابتكرته شركة رولز رويس. ووفقا لتقرير بي بي سي ، يخطط المهندسون لبدء الاختبار الكامل للوقود الجديد في الأشهر المقبلة. وفي حالة نجاحه، فإن استخدام ثلاثي الوقود يمكن أن يمتد حتى إلى ما هو أبعد من سطح القمر.
TRISOFUEL هو اختصار لوقود الجسيمات المتناحية الهيكلية TRi. يتكون كل جسيم ثلاثي الوقود من نواة وقود من اليورانيوم والكربون والأكسجين. يتم تغليف القلب بثلاث طبقات من المواد القائمة على الكربون والسيراميك والتي تمنع إطلاق منتجات الانشطار المشع.
ثلاثي الوقود
الجسيمات صغيرة بشكل لا يصدق (بحجم بذرة الخشخاش) وقوية جدًا. يمكن تصنيعها على شكل كريات أسطوانية أو كرات بحجم كرات البلياردو تسمى "الحصى" لاستخدامها في الملح المنصهر ذو درجة الحرارة العالية أو المفاعلات المبردة بالغاز.
يعتبر الوقود الثلاثي أكثر مقاومة من الناحية الهيكلية للإشعاع النيوتروني والتآكل والأكسدة ودرجات الحرارة المرتفعة (العوامل التي تؤثر بشكل كبير على أداء الوقود) مقارنة بوقود الطائرات التقليدية.
يقترب وقت إقامة وجود بشري دائم على القمر بسرعة، على الأرجح في محيط القطب الجنوبي حيث يأمل العلماء في العثور على الجليد المائي للحفاظ على الحياة. يحرز مشروع أرتميس المستمر التابع لناسا تقدمًا نحو بناء القاعدة المقترحة بحلول نهاية العقد، وكان آخرها مع أول مهمة ناجحة لها في نوفمبر 2022. وفي الشهر الماضي، دخلت الهند التاريخ باعتبارها الدولة الرابعة التي تجعل الأرض مسبارًا على القمر عبر مسبارها. المركبة الفضائية شاندرايان-3، وكذلك أول من قام بذلك في القطب الجنوبي للقمر.
ونظرًا لصغر حجمه وقوته النسبية، فإن موردًا مثل وقود تريسوفول يمكن أن يكون حيويًا لنجاح القواعد القمرية. ومع ذلك، وبفضل قابليتها للنقل، يمكن بسهولة تكييف خلية الوقود النووي الجديدة مع عدد من المواقف الأخرى، سواء هنا على الأرض أو خارجها. وأوضح فيليس ماكورونجي، الباحث المشارك في اختبارات Trisofuel، لبي بي سي أن كريات الوقود الصغيرة يمكن استخدامها لتشغيل الصواريخ التي ستنقل البشر في يوم من الأيام إلى المريخ. "إنها قوية جدًا: فهي توفر قوة دفع عالية جدًا، وهي قوة الدفع التي تعطيها للصاروخ. وأوضح ماكورونجي أن هذا أمر مهم للغاية لأنه يسمح للصواريخ بالوصول إلى أبعد الكواكب.
يمكن أن يكون وقود Trisofuel قويًا جدًا لدرجة أنه يمكن أن يقلل الوقت الذي يستغرقه الوصول إلى الكوكب الأحمر إلى النصف تقريبًا، من ما يقدر بتسعة أشهر إلى ما بين أربعة وستة أشهر. وقال سايمون ميدلبيرج، الأستاذ بجامعة بانجور، في بيان صحفي: "الطاقة النووية هي الطريقة الوحيدة المتوفرة لدينا حاليًا لتوفير الطاقة طوال مدة السفر إلى الفضاء". "يجب أن يكون الوقود قويًا للغاية وأن يتحمل قوى الإطلاق، لذا يمكن الاعتماد عليه لسنوات عديدة."
وعلى مستوى أكثر محلية، يعتقد الباحثون أن المولدات الصغيرة التي تعمل بالوقود الثلاثي يمكن أيضًا نشرها في المناطق المنكوبة التي تعاني من شبكات كهرباء معرضة للخطر.
إن امتلاك مصدر موثوق وقوي للطاقة هو شيء، بينما يعد وجود مرافق لإيواء مثل هذه الأنظمة تحديًا آخر مختلفًا تمامًا. وبطبيعة الحال، يعمل الباحثون حاليًا بجد لتحسين خيارات البناء لتصميمات قاعدة القمر المقترحة. ويمكن استخراج مواد البناء المحتملة مباشرة من القمر نفسه، باستخدام الثرى القمري لتعزيز الطوب المطبوع ثلاثي الأبعاد لتكوين هياكل القاعدة.
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بما يتم نشره من مقالات جديدة من السيناريوهات الاقتصادية.
المقال خلايا نووية كبيرة مثل البذور: هذا سيزود قاعدة أرتميس القمرية المستقبلية بالطاقة من Scenari Economics .