ثورة في السفر إلى الفضاء
تعمل وكالة ناسا على تطوير نظام دفع كهربائي نووي ثوري يمكن أن يقلص بشكل كبير مدة الرحلات إلى المريخ، يُعرف هذا المشروع باسم MARVL (المشعات المجمعة بشكل نمطي لمركبات الدفع الكهربائي النووي)، ويهدف إلى تحويل تصميم المركبات الفضائية من خلال تقسيم أنظمة التبريد الضخمة إلى مكونات أصغر يمكن تجميعها آليا في الفضاء.
ما هو الدفع الكهربائي النووي؟
الدفع الكهربائي النووي (NEP) هو تقنية تستخدم مفاعلا نوويا لتوليد الكهرباء، والتي بدورها تؤين (تُشحن إيجابيا) وتسريع الوقود الغازي لإنشاء قوة دفع للمركبة الفضائية. هذه التقنية يمكن أن تجعل الرحلة ذهابا وإيابا إلى المريخ ممكنة في غضون عامين فقط، مقارنة بالوقت الأطول بكثير الذي تتطلبه التقنيات الحالية.
مشروع MARVL: خطوة نحو الأمام
أحد التحديات الرئيسية في أنظمة الدفع الكهربائي النووي هو إدارة الحرارة الناتجة عن المفاعل النووي، بدلا من الاعتماد على نظام تبريد واحد ضخم، يقترح مشروع MARVL تقسيم النظام إلى مكونات أصغر يمكن تجميعها آليا في الفضاء، هذا النهج يلغي الحاجة إلى وضع النظام بأكمله داخل صاروخ واحد، مما يوفر مرونة أكبر في التصميم.
تجميع المركبات في الفضاء
قالت أماندا ستارك، مهندسة نقل الحرارة في مركز لانغلي التابع لناسا والباحثة الرئيسية في مشروع MARVL: "من خلال تقسيم النظام إلى وحدات أصغر، يمكننا إرسال المكونات إلى الفضاء بأي طريقة مناسبة، ثم تجميعها هناك." هذا النهج يفتح آفاقًا جديدة لتصميم المركبات الفضائية، حيث يمكن للروبوتات تجميع ألواح المشعات التي تتحكم في الحرارة باستخدام سائل تبريد معدني.
فوائد مشروع MARVL
يسمح MARVL بتصميم مركبات فضائية يمكن تجميعها في الفضاء، مما يلغي القيود المفروضة على حجم الحمولة التي يمكن إطلاقها في صاروخ واحد. هذا النهج يمكن أن يؤدي إلى تحسينات كبيرة في كفاءة وكفاءة أنظمة الدفع النووي.
إلهام الجيل القادم من المهندسين
يقول الفريق إن فكرة بناء نظام دفع نووي في الفضاء باستخدام الروبوتات تُلهم الخيال العلمي وتجذب المواهب الشابة. قالت ستارك: "أحد مرشدينا قال: 'هذا هو السبب الذي جعلني أرغب في العمل في ناسا، لمشاريع مثل هذه.'"
تطوير النموذج الأولي
تم تمويل مشروع MARVL من خلال مبادرة Early Career Initiative التابعة لوكالة ناسا، مما منح الفريق عامين لتطوير المفهوم، يعمل الفريق مع شريك خارجي، Boyd Lancaster, Inc، لتطوير نظام إدارة الحرارة، بعد عامين، يأمل الفريق في الانتقال إلى عرض أرضي صغير النطاق للنموذج.
يدعم مشروع MARVL أيضا جهود ناسا في استكشاف الفضاء العميق والبعثات العلمية، بما في ذلك البعثات المأهولة باستخدام الدفع الكهربائي النووي والدفع الحراري النووي، يمكن أن تكون هذه التقنية حاسمة لاستكشاف القمر والمريخ وما بعده.