تم اختبار أول محرك فضائي بلازمي نابض للاندماج النووي

في عام 1964، أطلق الاتحاد السوفييتي مسباره الفضائي زوند 2 للاقتراب المتوقع من المريخ. أثبتت المهمة فشلها عندما فُقدت جميع الاتصالات بعد حوالي ستة أشهر، لكنها لا تزال تُذكر بسبب أجهزة الدفع الأيونية التجريبية التي كانت تحملها للتحكم في الموقف. كانت هذه محركات دفع بلازما نابضة فريدة من نوعها من نوع PPT ، والتي عملت أيضًا بشكل جيد

زوند 2

الآن يريد FireStart إعادة نفس المحركات إلى الاستخدام ، ولكن مع إضافة مثيرة للاهتمام: اندماج نووي غير إلكتروني من شأنه أن يعطي دفعة إضافية وملموسة لمحرك البلازما.

محركات من المبدأ المعروف مع شيء إضافي

لم تنتشر محركات البلازما النابضة هذه أبدًا، لكن بساطتها وتصميمها القوي جذبت انتباه المهندسين من وقت لآخر، وكانت ناسا رائدة فيها في مهمة مراقبة الأرض 1 في عام 2000. والمشكلة الطبيعية في هذه المحركات هي أن تدفق يتحرك الغاز بسرعة عالية جدًا، لكن كمية الغازات المتسارعة منخفضة جدًا

مخطط محرك البلازما النبضي

كل هذا سيكون بمثابة حاشية في تاريخ استكشاف الفضاء لولا تطور جديد أضيف إلى التصميم من قبل مختبر أبحاث القوات الجوية الأمريكية (AFRL) وشركائه التجاريين في Rocketstar. لقد قدم علماؤهم ومهندسوهم ما يسمى بالاندماج النووي غير الإلكتروني، وهو نوع من الاندماج النووي لا يطلق النيوترونات.

الاندماج النووي غير النيوتروني هو، على سبيل المثال، الذي يحدث عندما يضرب البروتون نواة البورون 11 والتي، مع إضافة البروتون، تصبح الكربون 12، مع إطلاق 8.7 ميغا إلكترون فولت من الطاقة. ومع ذلك، فإن هذا الكربون متحمس للغاية وبالتالي ينقسم إلى ثلاث ذرات هيليوم 4.

ما تفعله RocketStar بنسختها من الاندماج النووي غير الإلكتروني هو استخدام الماء كوقود دافع لمحرك M1.5 FireStar Drive، وهو عبارة عن محرك بلازما نابض معزز بالاندماج النووي. وعند نقطة معينة يضاف البورون إلى هذه المياه.

عندما يتم إثارة خليط الماء والبورون وتحويله إلى بلازما، تتحلل جزيئات الماء إلى أكسجين وهيدروجين، أي بروتونات. ويتم تحريرها بسرعة عالية. تصطدم هذه البروتونات بذرات البورون، وتندمج معها لتكوين جزيء كربون غير مستقر للغاية، يسمى الكربون 12. ويتحلل هذا على الفور تقريبًا إلى إشعاع ألفا، أي نواة الهيليوم.

والنتيجة هي نوع من تأثير الحارق اللاحق حيث تزيد الطاقة المنطلقة بمقدار النصف، ومن خلال خلط البورون مع الماء، يتم التخلص من الحاجة إلى درع البورون المعدني. ومن المتوقع أن يطير FireStar Drive في مهام على حاملة الأقمار الصناعية OTV ION المملوكة لشركة D-Orbit في شهري يوليو وأكتوبر من هذا العام.

قال كريس كرادوك، الرئيس التنفيذي لشركة RocketStar: "نحن سعداء بنتائج اختبارنا الأولي لفكرة كان فريقنا يستكشفها منذ بعض الوقت". "على منديل في مؤتمر في فلوريدا، رسمت هذه الفكرة ووصفتها لويس فالر، مؤسس شركة مايلز سبيس. لقد كان ماهرًا جدًا في تطوير كل من المحرك الأساسي وترقية الاندماج. لقد استحوذنا على Miles Space وأصبح Faler الآن مدير التكنولوجيا التنفيذي لدينا. الآن أنا متحمس لأخذ مجموعة نقل الحركة الممتازة بالفعل لدينا وجعلها محسنة بالاندماج، مع تحسينات هائلة في الأداء.

المقال اختبار أول محرك فضائي بلازما نابض بالاندماج النووي يأتي من السيناريوهات الاقتصادية .