سفر به مریخ در 45 روز! ، فناوری تازه ناسا آرزوهای بشر را محقق می نماید؟ - مجله سی نوا

به گزارش خبرنگاران و به نقل از ساینس الرت، ما در عصر اکتشافات فضایی تازه زندگی می کنیم. دوره ای که آژانس های فضایی مختلف در حال برنامه ریزی برای فرستادن فضانوردان به ماه در سال های آینده هستند. در دهه آینده ناسا و چین ماموریت های فرستادن انسان به مریخ به وسیله ناسا و چین دنبال خواهند کرد و ممکن است کشورهای دیگر هم به زودی به آنها ملحق شوند.

این ماموریت ها و ماموریت های دیگری که فضانوردان را فراتر از مدار پایینی زمین (LEO) و سیستم زمین - ماه می برند، به فناوری های تازهی احتیاج دارند: از فناوری های پشتیبان حیات و محافظت در برابر تشعشع گرفته تا نیرو و نیرومحرکه. وقتی نوبت به دومی می رسد، پیشرانه حرارتی هسته ای و الکتریکی هسته ای (NTP/NEP) یکی از رقبای اصلی است!

در عصر رقابت فضایی، ناسا و برنامه فضایی اتحاد جماهیر شوروی دهه ها را صرف تحقیق در خصوص نیروی محرکه هسته ای کردند. چند سال پیش، ناسا برنامه هسته ای خود را با هدف توسعه نیروی محرکه هسته ای دوحالته (یک سیستم دو قسمتی متشکل از یک عنصر NTP و NEP) که می تواند رفتن به مریخ را در 100 روز امکان پذیر کند، دوباره فعال کرد.

به عنوان بخشی از برنامه مفاهیم پیشرفته نوآورانه ناسا (NIAC) برای سال 2023، ناسا یک مفهوم هسته ای را برای توسعه فاز یک انتخاب کرد. این کلاس تازه از پیشرانه هسته ای دوحالته از چرخه تاپینگ روتور موجی استفاده می نماید و می تواند زمان سفر به مریخ را به تنها 45 روز کاهش دهد.

این پیشنهاد با عنوان NTP/NEP دوحالته با چرخه تاپینگ روتور موجی به وسیله پروفسور رایان گوس، سرپرست منطقه برنامه هایپرسونیک در دانشگاه فلوریدا ارائه شد. پیشنهاد گوس یکی از 14 موردی است که سال جاری به وسیله NAIC برای توسعه فاز اول انتخاب شده است که شامل یک یاری هزینه 12500 دلاری برای یاری به پیشرفت فناوری است. نیروی محرکه هسته ای اساسا به دو مفهوم خلاصه می گردد، که فناوری های هر دو قبلا آزمایش و تایید شده اند.

برای پیشرانه هسته ای حرارتی (NTP)، چرخه دارای یک پیشرانه هیدروژن مایع (LH2) رآکتور هسته ای است که آن را به گاز هیدروژن یونیزه (پلاسما) تبدیل می نماید و سپس به وسیله نازل ها برای فراوری نیروی رانش راهنمایی می گردد.

برای ساخت سیستم پیشران، قبلا بارها کوشش شده است. از جمله پروژه روور، کوشش مشترک بین نیروی هوایی ایالات متحده و کمیسیون انرژی اتمی (AEC) که در سال 1955 راه اندازی شد. در سال 1959، ناسا از یو.اس.ای. اف مسئولیت گرفت و این برنامه وارد فاز تازهی شد که به پروازهای فضایی اختصاص داشت. این برنامه در نهایت منجر به ساخت موتور هسته ای برای کاربرد خودروهای موشکی (NERVA) شد.

با پایانه دوره ماموریت های آپولو در سال 1973، بودجه این برنامه به شدت کاهش یافت و منجر به لغو آن قبل از انجام پرواز آزمایشی شد. در همین حال، شوروی مفهوم NTP خود (RD-0410) را بین سال های 1965 و 1980 توسعه داد و قبل از لغو برنامه یک آزمایش زمینی انجام داد.

پیشرانه هسته ای - الکتریکی (NEP)، به یک رآکتور هسته ای متکی است تا الکتریسیته را برای پیشرانه اثر هال (موتور یونی) فراهم کند، و در نتیجه یک میدان الکترومغناطیسی، یک گاز بی اثر مثل زنون را یونیزه و شتاب ایجاد می نماید. کوشش های زیادی برای توسعه فناوری صورت گرفته که از جمله می توان به پروژه پرومتئوس ناسا در سال های 2003 تا 2005 اشاره نمود.

هر دو سیستم مزایای قابل توجهی نسبت به نیرو محرکه شیمیایی معمولی دارند، که از جمله می توان به تکانه خاص بیشتر (Isp)، راندمان سوخت و چگالی انرژی تقریبا نامحدود اشاره نمود.

ماموریت فرستادن انسان به مریخ، با استفاده فناوری رانش مرسوم، می تواند تا سه سال طول بکشد. این ماموریت ها هر 26 ماه یک بار، زمانی که زمین و مریخ در نزدیک ترین حالت خود قرار دارند (معروف به تقابل مریخ) شروع می شوند و حداقل 6 تا 9 ماه را در راه می گذرانند.

بیشتر بخوانید:

• تصاویر | گذراندن تعطیلات در فضا در آینده ای نه چندان دور | فرودگاه های فضایی چه شکلی هستند؟

با ترانزیت 45 روزه، مدت زمان ماموریت از سالها به ماه ها کاهش می یابد. این امر خطرات عمده مرتبط با ماموریت های مریخ، از جمله قرار گرفتن در معرض تشعشعات، زمان صرف شده در ریزگرانش (جایی که نیروی گرانش اندک است، اما صفر نیست) و نگرانی های مربوط به سلامت را به مقدار قابل توجهی کاهش می دهد.

این فناوری و سایر فناوری های هسته ای می تواند سفر انسان به مریخ و مکان های دیگر از فضا را، زودتر از آنچه قبلا فکر می کردیم ممکن کند.