سوخت هسته‌ای جدید دمای ۴۲۲۰ درجه فارنهایت را تحمل می‌کند و موشک‌ها را در ۴۵ روز به مریخ می‌رساند
شرکت سیستم‌های الکترومغناطیسی جنرال اتمیکس (GA-EMS) به تازگی به موفقیت بزرگی دست یافته که می‌تواند آینده‌ی کاوش‌های فضایی را تغییر دهد.
این شرکت موفق به آزمایش سوخت هسته‌ای شده است که می‌تواند در روزهایی سفر به مریخ و فراتر از آن را به شدت کاهش دهد. آزمایش‌ها نشان دادند که سوخت می‌تواند شرایط سخت راکتور نیروی محرک حرارتی هسته‌ای را تحمل کند.
به عبارت دیگر، این سوخت قابلیت آن را دارد که در آینده نیروی محرک موشکی هسته‌ای را فراهم کند که بتواند انسان‌ها را با سرعتی بی‌سابقه به فضاهای دور دست برساند. ناسا و دیگر سازمان‌ها مدت‌ها است که به نیروی محرک هسته‌ای به عنوان یک جایگزین سریع‌تر سفر فضایی نگاه کرده‌اند.
پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهند که این روش می‌تواند یک فضاپیما را در حدود یک ماه به مریخ برساند، به طور قابل توجهی زمان سفر را در مقایسه با سیستم‌های موشکی معمولی کاهش می‌دهد.
سوخت هسته‌ای جدید جنرال اتمیک
امروزه موشک‌ها به شدت به نیروی محرک شیمیایی وابسته هستند. در حالی که کاوشگرهای فضایی عمیق مانند Voyager 1 و 2 از نیروی محرک یونی استفاده کرده‌اند تا دورتر از هر فضاپیمای ساخت دست بشر برسند.
در حالی که نیروی محرک شیمیایی اولین ماهواره را به فضا فرستاده و اولین انسان‌ها را به ماه برده است، همین حالا هم به مرزهای نظری قابلیت‌های خود رسیده است. موشک‌های بزرگ‌تر می‌توانند سریع‌تر بروند و بار بیشتری حمل کنند، اما با جرم سوخت مورد نیاز برای نیروی محرک آنها محدود می‌شوند. آنها همچنین برای سفرهای فضایی عمیق به سادگی خیلی کند هستند.
بر اساس برآوردهای ناسا، فضاپیماهایی که از موتورهای موشکی شیمیایی فعلی استفاده می‌کنند، حداقل شش تا هفت ماه طول می‌کشد تا به مریخ برسند. برای رفتن سریع‌تر به یک روش محرک جدید نیاز است.
بهترین گزینه سیستم نیروی محرک حرارتی هسته‌ای (NTP) است، نوعی موشک هسته‌ای. بر اساس گفته های رئیس GA-EMS اسکات فورنی، آزمایش‌های اخیر سوخت هسته‌ای این شرکت نشان می‌دهد که سوخت آنها بدون تحلیل یا تخریب توسط راکتور نیروی محرک حرارتی در دماهای عملیاتی می‌تواند زنده بماند.
در طول آزمایش‌ها، سوخت در برابر حداکثر گرمای یک راکتور به مدت ۲۰ دقیقه قرار گرفت. این معادل ۴۲۲۰ درجه فارنهایت (۲۳۲۶ °C) است، تقریبا معادل با گرمایی که یک موتور موشک هسته‌ای در طول یک حرکت شتابی می‌رسد. این آزمایش‌ها در مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا در آرسنال ردستون، آلاباما انجام شد و به عنوان یک موفقیت شناخته شدند.
آیا نیروی محرک هسته‌ای آینده‌ی سفرهای فضایی است؟
NTP اولین بار در دهه ۱۹۴۰ تئوریزه شد. به جای سوزاندن نیروی محرک شیمیایی، موشک از یک راکتور هسته‌ای برای گرم کردن نیروی محرک – به احتمال زیاد هیدروژن – استفاده می‌کند. انرژی حرارتی تولید شده توسط شکافت هسته‌ای در آن راکتور برای نیروی محرک استفاده می‌شود.
به تازگی، ناسا و دارپا یک قرارداد ۴۹۹ میلیون دلاری را به لاکهید مارتین اختصاص داده‌اند تا موشک نمایشی برای عملیات‌های چابک سیسلونار (DRACO) را بسازد. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهند که این فناوری می‌تواند یک موشک را در حدود ۴۵ روز به مریخ برساند. به عبارت دیگر، این حدود یک-پنج زمان مورد نیاز برای موشک‌های معمولی است.
اکنون، GA-EMS ادعا می‌کند که به تازگی اولین سوختی که قادر به تحمل شرایط لازم برای رسیدن به مریخ و فراتر از آن در چنین مدت کوتاهی است را دارد.
“تا جایی که می‌دانیم، ما اولین شرکتی هستیم که از تجهیزات آزمایش محیطی عنصر سوختی فشرده (CFEET) در مرکز MSFC ناسا برای آزمایش و نشان دادن قابلیت بقا سوخت بعد از سیکل حرارتی در دماها و نرخ‌های حرکت نمایندگی هیدروژن استفاده کرده‌ایم،” دکتر کریستینا بک، معاون رئیس تکنولوژی‌ها و مواد هسته‌ای GA-EMS، در یک بیانیه مطبوعاتی توضیح داد.
“ما نیز در آزمایش‌هایی در یک محیط غیر هیدروژن در آزمایشگاه GA-EMS خود کار کرده‌ایم، که تایید کرد سوخت در دماهای تا ۳۰۰۰ K (۴۹۴۰ °F، ۲۷۲۶ °C) عملکرد بی‌نظیری داشته، که سیستم NTP را دو تا سه برابر مؤثرتر از موتورهای موشکی شیمیایی معمولی می‌سازد،” او ادامه داد. “ما هیجان‌زده هستیم که به همکاری با ناسا برای رشد و آزمایش سوخت بپردازیم تا الزامات عملکرد برای معماری‌های ماموریت‌های آینده سیسلونار و مریخ را برآورده کنیم.”
