بحلول عام 2027، تهدف ناسا إلى إظهار نظام دفع نووي حراري يعتمد على الانشطار النووي لوقود اليورانيوم منخفض التخصيب.
تعمل وكالة ناسا ووكالة مشاريع البحوث المتطورة الدفاعية (DARPA) على تطوير تقنية الدفع النووي الحراري (NTP) لتمكين البعثات المأهولة بشكل أسرع إلى المريخ. ومن المتوقع أن يتم تقديم هذه التكنولوجيا، التي يمكن أن تكون مفيدة أيضًا للمنصات الفضائية الدفاعية، بنموذج أولي للعرض في الفضاء في عام 2027. وتركز الأبحاث الجارية على تحسين كفاءة الدفع والسلامة، وهو أمر بالغ الأهمية للسعي للوصول إلى المريخ.
وتخطط وكالة ناسا لإطلاق بعثات مأهولة إلى المريخ في العقد المقبل، ومع ذلك، فإن الرحلة التي تبلغ طولها 225 مليون كيلومتر إلى الكوكب الأحمر، باستخدام وقود الصواريخ الكيميائي التقليدي، قد تستغرق عدة أشهر إلى سنوات، ولتقصير هذه المدة، تستكشف ناسا الدفع الحراري النووي. تكنولوجيا مبتكرة تستخدم الانشطار النووي، والتي قد تدفع الصواريخ التي من شأنها أن تقلل وقت الرحلة إلى المريخ إلى النصف.
الدفع النووي: مستقبل السفر إلى الفضاء؟
الانشطار النووي هو عملية يتم فيها إطلاق قدر كبير من الطاقة عندما تنقسم الذرة عن طريق الانشطار. هذه التكنولوجيا راسخة في توليد الطاقة والغواصات النووية، وتطبيقها على الدفع الصاروخي قد يوفر لناسا بديلاً أسرع وأقوى للصواريخ الكيميائية. تعمل وكالة ناسا ووكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA) بشكل مشترك على تطوير تكنولوجيا الدفع الحراري النووي ، وتخطط لإثبات قدرات النظام في نموذج أولي في الفضاء في عام 2027.
يمكن لأنظمة الدفع النووي أيضًا في المستقبل تزويد المنصات الفضائية بالطاقة المصممة لحماية الأقمار الصناعية الأمريكية في مدار الأرض وخارجه. لكن التكنولوجيا لا تزال قيد التطوير. باعتباري أستاذا مساعدا في الهندسة النووية في معهد جورجيا للتكنولوجيا، قامت مجموعتي البحثية بإنشاء نماذج وعمليات محاكاة لتحسين أساليب تصميم أنظمة الدفع الحراري النووي. هدفي هو المساعدة في تصميم المحرك النووي الذي سيطلق مهمات مأهولة إلى المريخ.
مقارنة أنظمة الدفع النووية بأنظمة الدفع الكيميائية
تستخدم أنظمة الدفع الكيميائي التقليدية التفاعل الكيميائي بين الهيدروجين وعامل مؤكسد. عند الاشتعال، تخرج المادة الناتجة من الفوهة بسرعة عالية. وهذه أنظمة موثوقة، ولكنها تتطلب الأكسجين الذي يثقل كاهل الصاروخ. في المقابل، تعتمد أنظمة الدفع الحراري النووي على التفاعلات الانشطارية لتسخين وقود الصاروخ، الذي ينتج قوة دفع عند إطلاقه تحت ضغط من الفوهة.
في الانشطار النووي، يتم إرسال النيوترون نحو نظير خفيف من اليورانيوم (اليورانيوم 235)، واليورانيوم الذي يلتقط النيوترون ينقسم إلى اليورانيوم 236 الذي ينقسم أكثر إلى وحدات من منتجات الانشطار وينتج الكثير من الحرارة.
ويعمل أكثر من 400 مفاعل نووي في العالم ويستخدم تكنولوجيا الانشطار. تعتمد المفاعلات عادة على الماء لإبطاء النيوترونات ونقل الحرارة، وتوليد البخار لتشغيل التوربينات. تعمل أنظمة الدفع الحراري النووي بطريقة مماثلة، ولكنها تستخدم الوقود النووي الأكثر ثراءً باليورانيوم 235 وتعمل عند درجة حرارة أعلى، مما يمنحها قوة كبيرة وتماسكًا. تتمتع هذه الأنظمة بكثافة طاقة أعلى بعشر مرات من مفاعل الماء الخفيف العادي.
يوفر الدفع النووي مزايا مقارنة بالدفع الكيميائي. تنتج هذه الأنظمة قوة دفع عالية تؤدي إلى تسارع أسرع. وبالتالي، فإنها قد تقلل وقت السفر إلى الوجهة بمقدار النصف مقارنة بالصواريخ الكيميائية.
برنامج دراكو: رواد استكشاف الفضاء
لعقود من الزمن، كانت الحكومة الأمريكية تشجع تطوير تكنولوجيا الدفع الحراري النووي، حيث تم في الفترة ما بين 1955-1973 اختبار واختبار 20 من هذه المحركات. لكنها كانت تعتمد على وقود اليورانيوم عالي التخصيب الذي لم يعد يستخدم بسبب مخاطر انتشاره. وتهدف مبادرة الحد من التهديد العالمي التابعة لوزارة الطاقة إلى تحويل مفاعلات الأبحاث إلى اليورانيوم المنخفض التخصيب.
يحتوي وقود هاليو على كمية أقل من المواد التي في طريقها إلى الانشطار، وبالتالي هناك حاجة إلى المزيد من هذا الوقود، مما يضع ضغطًا على المحرك. ويبحث الباحثون عن أنواع وقود أكثر كفاءة في هذه الأنظمة للسيطرة على هذه المشكلة.
يعتزم برنامج DRACO التابع لناسا وDARPA استخدام وقود HALEU في نظام الدفع الذي سيتم بناؤه في عام 2027. وتتعاون شركة Lockheed Martin مع BWX Technologies لتطوير تصميم المفاعل والوقود.
يجب أن تلبي محركات الدفع الحراري النووي قيد التطوير المتطلبات الفريدة للأداء والسلامة، بما في ذلك الأداء الممتاز أثناء المهمة وتمكين المناورة السريعة إلى المريخ.
قبل أن نتمكن من تصميم المحركات لتلبية هذه المعايير، يجب على المهندسين البدء بالنمذجة والمحاكاة لفهم كيفية تعامل المحرك مع بدء التشغيل وإيقاف التشغيل، وأوقات التغير السريع في درجة الحرارة والضغط.
سيكون محرك الدفع النووي الحراري مختلفًا عن القوى الانشطارية الأخرى الموجودة، لذلك ستكون هناك حاجة إلى هذه الأنظمة البرمجية الجديدة المخصصة للعمل. تعمل مجموعتي على تصميم وتقييم المحركات النووية من خلال عمليات المحاكاة لتحسين سلامة المحرك والأنظمة الكهربائية.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
الردود 17
بحلول عام 2027، سينقل إيلون ماسك 100 طن من المعدات إلى المريخ.
على الرغم من أنه في الممر البطيء، ولكن مع مركبته الفضائية الجديدة.
قد يحاول الهبوط بها، وربما الإقلاع مرة أخرى.
كان من الجميل أيضًا ملاحظة أن المقال الأصلي في TheConversation كتبه البروفيسور دان كوتيليار من Georgia Tech (نوع من التخنيون في الولايات المتحدة الأمريكية)، وهو إسرائيلي سابق حصل على درجة الدكتوراه في جامعة بن غوريون في بئر السبع ومجموعته وهو في طليعة العلوم في هذا المجال.
ومن الاستخدامات الأخرى للانشطار النووي إضافته إلى المفاعلات النووية والغواصات النووية.
وفي حالة حدوث خلل أو هجوم عسكري على هذه المرافق، فسوف نتلقى تلوثًا إشعاعيًا
الكبير الذي سيبقى لعشرات السنين..
وبالفعل، عندما قرر مديرو التسويق في جميع الجامعات عام 2014 عدم إعطاء فلس واحد لموقع المعرفة، لم يعتقدوا أن هناك حاجة لمحررين لغويين وأشياء صغيرة أخرى، والتي يصعب تنفيذها مع 2,000 شيكل من جوجل.
كما أن استمرار مثل هذا القرار السيئ بعد عقد من الزمن يمثل مشكلة أيضًا.
حقا الحق. سأضيف الرابط. على أية حال، لقد قدمت رابطًا للموقع نفسه والمقالة تخضع لترخيص CC 4.O. وكان السبب بسيطا - لقد نسيت. هناك أشياء كثيرة يجب القيام بها عند تحميل مقال.
ماذا، لا يوجد مال للمحرر والمعلومات؟
ليس من الواضح من هو كاتب المقال الأصلي، ومن شأن الرابط أن يساعد أيضًا
هههههههه توقف عن كونك غبيا! لم تصل إلى القمر !!!! توقفوا عن حلب رأس المال من المواطن الأمريكي.
يبدو أن هذه المقالة منسوخة بالكامل من مصدر آخر، هل هناك سبب وجيه لعدم نشر المصدر ونسب الفضل للمؤلف الأصلي؟
المصدر:
https://theconversation.com/nuclear-rockets-could-travel-to-mars-in-half-the-time-but-designing-the-reactors-that-would-power-them-isnt-easy-236463
لا يوجد ما يكفي من التلوث في العالم، إنهم قلقون بالفعل بشأن تلويث الفضاء، ما الذي يعطيه كل إطلاق صواريخ إلى الفضاء من قبل أطراف خاصة ورحلات فضائية، فقط التلوث، والمزيد من الأمراض، والمزيد من تغير المناخ نحو الأسوأ؟
الطاقة النووية والحرارية هي في الأساس اندماج نووي، وهو اندماج النوى الذرية في نواة أكبر مما يؤدي إلى انبعاث ميجا طن، وهي عملية تتم في الشمس وفي القنابل الهيدروجينية
الطاقة النووية والحرارية هي في الأساس اندماج نووي، وهو اندماج النوى الذرية في نواة أكبر مما يؤدي إلى انبعاث أقوى عدة مرات من عملية انشطار الذرات
عار على نسخ النص دون إعطاء الائتمان
https://theconversation.com/nuclear-rockets-could-travel-to-mars-in-half-the-time-but-designing-the-reactors-that-would-power-them-isnt-easy-236463?
نصف ماذا؟
بدلاً من عامين - إذن الرحلة ستستمر لمدة عام واحد فقط؟
بدلا من 3 أشهر - ثم شهر ونصف؟
أنت لا تعرف
هل نسيت أن تسأل؟
أو هذه المقالة كاملة
بخصوص مشاكل الترجمة وعدم التدقيق اللغوي في الترجمة، هل لا تجرؤ على الالتزام؟
الانشطار ليس اندماجًا نوويًا حراريًا.
تبدأ العملية النووية الحرارية عادةً بانشطار البلوتونات، لكن معظم الطاقة تأتي من عملية اندماج نظائر الهيدروجين.
"... ولديها خصوصية محددة أعلى تقيس كفاءة استخدام وقود الصواريخ."
ماذا تعني هذه الجملة؟
يبدو الأمر وكأنه نسخة لصق من ترجمة Google. من القسم العلمي في موقع واي نت لن أتفاجأ.. لكن من عالم أتوقع المزيد
وليس من الواضح ما الذي سيدفعه المحرك النووي في الفضاء؟!
المروحة لن تساعد في الفضاء...
فماذا ستفعل المحركات بالضبط؟