انرژی اتمی در فضا

[Shahryar]

  اتمی در  

"یوری زایتسف" مشاور آکادمیک آکادمی علوم مهندسی، خبرگزاری «نووستی» روسیه/

امروزه در بیشتر سیستم های تامین انرژی برای دستگاه های فضایی از انرژی خورشیدی استفاده می شود. در عین حال، علیرغم اینکه بازده عناصر خورشیدی طی مدت اخیر بطور چشمگیری افزایش پیدا کرده است، این عناصر عملاً به حد نهایی توسعه فنی خود رسیده اند و می توانند مهمترین منبع تولید برق تنها در مدار نزدیک زمین و آنهم تنها با وجود محدودیت های مشخصی در مصرف آن توسط دستگاه های ماهواره ای باشند. برای پروژه های عظیمی، همچون تسخیر کره ماه و سفر انسان به کره مریخ، لازم خواهد بود که از انرژی هسته ای استفاده کرد.

ارزش دستگاه های هسته ای در درجه اول این است که به تابش خورشید بستگی ندارند. در عین حال این دستگاه ها می توانند نه تنها منشاء تولید برق و حرارت برای کار دستگاه ها و حیات سرنشینان سفینه ها باشند، بلکه می توانند حرکت را نیز به کمک موتورهای موشکی الکتریکی و یا هسته ای تامین کنند.

بر اساس ارزیابی هایی که طی سال های اخیر در مراکز مختلف پژوهشی انجام شده اند، چنین بر می آید که استفاده از انرژی اتمی در سفرهای دوردست فضایی منجر به صرفه جویی قابل توجه مالی و کاهش مدت زمان سفرهای پژوهشی بین سیاره ای می شود. مدت سفر به مریخ توسط موتور موشکی هسته ای در مقایسه با موتورهای موشکی که بطور مرسوم با سوخت شیمیایی کار می کنند، تقریباً سه برابر کاهش می یابد. از دستگاه های هسته ای انرژی زا می توان هم بعنوان مولد برق و هم انرژی حرارتی برای زندگی بشری و فعالیت های تولیدی انسان در پایگاه های خارج از زمین استفاده کرد.

هم در روسیه و هم در آمریکا در قرن گذشته کارهای علمی-فنی بسیاری در این راستا انجام شدند. اما باید گفت که دستاوردهای روسیه در این راستا بطور چشمگیری برتر از آمریکا می باشند. می توان گفت که امروز روسیه تنها کشور جهان است که از فناوری واقعی رآکتورهای هسته ای فضایی برخوردار است.

در آمریکا تنها یک بار در سال 1965 رآکتوری هسته ای را آزمودند که مشابه "توپاز" شوروی بود، اما این رآکتور تنها 43 روز کار کرد، هر چند که ماهواره ای که این رآکتور در آن کار گذاشته شده بود، تا همین امروز نیز بعنوان زباله فضایی در مدار قرار دارد. در روسیه حدود 40 ماهواره فضایی مجهز به دستگاه های انرژی هسته ای تولید شده اند. بیشتر آنها به کارهای جاسوسی مشغولند و در مدارهای پایینی نزدیک زمین قرار داشته و هر یک چندین ماه فعالیت می کند.

توان "توپاز-2" حدود 10 کیلووات است. از یک متر مربع باتری خورشیدی که امروزه منشاء اصلی انرژی برای دستگاه های فضایی است، در مدار نزدیک زمین نمی توان بیش از حدود 120 وات دریافت کرد. علاوه بر این هرچه از خورشید دورتر شد، کارآیی باتری های خورشیدی نیز کاهش می یابد. متخصصین روسی تا کنون چندین دستگاه هسته ای با توان اولیه حدود 25 کیلووات را طراحی کرده اند. ماهواره فضایی که برای نظارت کامل بر سطح زمین بر اساس این دستگاه های انرژی هسته ای ساخته شده است، اجازه می دهد که وارد مرحله جدیدی برای دریافت اطلاعات ار فضا شد که هم شامل اطلاعات نظامی و هم غیر نظامی می شود. از آنجایی که ابعاد دستگاه های هسته ای در مقایسه با دستگاه های خورشیدی کوچکتر هستند، استفاده از ماهواره ها و نیز جهت گیری آنها در فضا آسان تر می شود بویژه برای حل مسائلی که نیاز به دقت بسیار در جهت گیری ماهواره دارند.

دستگاه های هسته ای در برابر تاثیر عوامل زیست محیطی نیز مقاوم هستند و هر چقدر هم که توان اولیه آنها افزایش یابد، ابعاد آنها کوچکتر از ابعاد دستگاه های خورشیدی خواهد بود.

ساخت دستگاهی با توان 50 کیلووات و قابلیت افزایش آن تا حدود 100 کیلووات و بیشتر اجازه می دهد که ماهواره های چند منظوره مخابراتی نسل جدید و ماهواره های ردیاب برای نظارت بر تاسیسات زمینی و دستگاه های هوایی را ساخت.

زمانی برنامه ساخت و استفاده عملی از دستگاه های انرژی هسته ای در فضا، هم در روسیه و هم در آمریکا به دلیل خطرات تشعشعاتی متوقف شده بودند. اما امروز انرژی هسته ای از نظر کیفی قابل اطمینان تر است و می توان انتظار رنسانسی واقعی در توسعه آن را داشت. بدین ترتیب می توان به دستاوردهای بسیاری هم در مدار نزدیک زمین و هم در فضای دور دست نائل شد. در صورتی که تامین مالی فناوری های هسته ای فضایی به میزان بایسته باشد، بشریت در آینده ای نزدیک می تواند نه تنها به مریخ سفر کند، بلکه تسخیر صنعتی فضا را نیز آغاز نموده و پایگاهی در کره ماه بسازد که انسان بتواند در آن زندگی کند.