بعد ما يقرب من 60 عاما من فوز الولايات المتحدة بسباق الفضاء الأول، أصبح القمر مرة أخرى محور المنافسة بين القوى العظمى: من سيكون أول من ينشئ قاعدة تعمل بالطاقة النووية على سطح القمر؟
وكما شرع الرئيس جون كينيدي في إنزال رواد الفضاء على سطح القمر وإعادتهم سالمين “قبل انتهاء العقد” حددت وكالة ناسا ووزارة الطاقة موعدًا نهائيًا آخر بنهاية العقد لتطوير مفاعل نووي لاستخدامه على القمر. وتتطلب الخطة الحالية عرض محطة توليد كهرباء بقدرة 40 كيلووات بحلول عام 2030.
لماذا 2030؟
روجر مايرزويقول مستشار في مجال الطيران يعمل في مجال تطوير أنظمة الطاقة والدفع في الفضاء منذ عقود في وكالة ناسا وشركة Aerojet Rocketdyne، إن التوقيت يتماشى مع طموح الصين لإنشاء قاعدة قمرية خاصة بها بحلول عام 2035.
“أعلنت الصين عدة مرات خلال السنوات القليلة الماضية أنها تخطط لهبوط روادها الفضائيين على سطح القمر بحلول عام 2030، ويريدون أن يكون لهم وجود مستدام على سطح القمر بحلول عام 2035″، كما يقول في أحدث حلقة. بودكاست العلوم الخيالية. “يتعين على الولايات المتحدة أن تتخذ قرارا: هل نريد من كل إنسان على هذا الكوكب أن ينظر إلى الأعلى كل ليلة ولا يرى سوى العلم الصيني؟ أم نريدهم أن يروا العلم الصيني والعلم الأمريكي؟”
ويقول مايرز إن هناك أسبابًا اقتصادية، بالإضافة إلى أسباب جيوسياسية، لإنشاء قاعدة قمرية دائمة على القمر.
“بينما نفكر قبل عشر سنوات أو عشرين سنة، ونسأل أنفسنا ما هو نوع المستقبل الذي نريده لاقتصادنا، فإن السؤال الكبير هو: كيف يمكننا تنمية اقتصاد الفضاء خارج مدار الأرض المنخفض؟” وللقيام بذلك، نحتاج إلى الموارد”، كما يقول. “إذا أردنا الوصول الفوري إلى الموارد، علينا أن نذهب إلى القمر.”
وقد تشمل هذه الموارد الهيليوم 3، المتوفر على القمر أكثر منه على الأرض. مقرها سياتل interlune نعمل بالفعل على خطة لاستخراج الهيليوم 3 من التربة القمرية وإرساله للاستخدام الكمبيوتر الكمي, كاشف النيوترونات, نظام المسح الطبي والأجيال القادمة مفاعل الاندماج. ويقال أن سعر الهليوم-3 يصل إلى 20 مليون دولار للكيلوغرام الواحد.
لماذا النووية؟
يرى مايرز أن الطاقة النووية هي مصدر الطاقة الأكثر ملاءمة لدعم العمليات المستدامة طويلة المدى في قاعدة القمر. يقول مايرز: “الطاقة النووية مهمة لأن الليالي القمرية تمتد لأسبوعين”. “هناك بعض الأماكن التي يمكنك الذهاب إليها استخدام الطاقة الشمسية مع أبراج الكهرباء. …التحدي الذي نواجهه هو إيجاد مستوى يمكننا من خلاله استخدام الكهرباء لتسخير الموارد لتنمية الاقتصاد، فنحن بحاجة إلى الكثير من الكهرباء. نحتاج إلى 100 كيلووات فما فوق، والطاقة الشمسية غير مناسبة لهذا التطبيق”.
وقد وافق مدير ناسا جاريد إسحاقمان على هذا التقييم خلال تقييمه الثاني الشهر الماضي جلسة تأكيد مجلس الشيوخ.
“أعتقد أن وكالة ناسا يجب أن تتطور للعمل على البرامج النووية الكبرى لمشروع مانهاتن الصغير تقريبًا والتي تكون مفيدة لتطبيقات الطاقة السطحية، خاصة عندما تكون خارج ضوء الشمس أو تقوم بمهام استكشاف – إلى المريخ، على سبيل المثال، أو حتى في الواقع إلى سطح المريخ لتصنيع الوقود الدافع.”
يعتمد جدول أعمال الحكومة الفيدرالية للطاقة النووية الفضائية على التوصيات المفصلة أدناه. تقرير 84 صفحة كتب مايرز العام الماضي بالتعاون مع Tech Policy Analyst بافيا لال.
يقول مايرز: “لقد أمضيت أنا وزملائي في التأليف الكثير من الوقت في تقديم إحاطات للعديد من الوكالات في واشنطن وكابيتول هيل، ولذا نرى هذا مستمرًا، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى جوانب المنافسة الجيوسياسية فيه”. وأضاف: “حكومتنا لا تريد أن تكون بلادنا في المرتبة الثانية. نريد أن نقود. وإذا أردنا أن نقود، فهذا يعني أننا بحاجة إلى إقامة وجود مستدام على سطح القمر، ويتعين علينا القيام بذلك في أوائل ثلاثينيات القرن الحالي”.
يلاحظ مايرز ذلك خصص الكونجرس 250 مليون دولار لدعم تطوير مفاعل نووي للقمر في السنة المالية الحالية – “في الواقع، هذا ما أوصينا به إلى حد كبير”.
ومن المتوقع أن تقوم ناسا ووزارة الطاقة بإشراك شركاء تجاريين الذرة العادية و وستنجهاوس اليكتريكالضاربون الثقيلون في صناعة الطاقة النووية؛ القوى الفضائية مثل لوكهيد مارتن و L3Harris تكنولوجيز; والشركات الناشئة مثل مشعمشروع تكنولوجيا نووية أسسه قدامى المحاربين في SpaceX.
يقول مايرز إن محطات الطاقة النووية التي تذهب إلى القمر من المرجح أن تكون مفاعلات معيارية صغيرة، أو SMRs، والتي تجتذب أيضًا الاهتمام بتوليد الطاقة على الأرض. TerraPower هو مشروع في منطقة سياتل شارك في تأسيسه بيل جيتس ومقره في ولاية أوريغون. قوة نيوسكيل بين العديد من الشركات العمل على تقنية SMR.
ما الخطأ الذي يمكن أن يحدث؟
لقد كانت المخاطر المحتملة للطاقة النووية الفضائية موضوعًا للخيال العلمي منذ بداية العصر الذري وعصر الفضاء.
في فيلم 1950 “”قمر الوجهة”” يتعين على رواد الفضاء التعامل مع المشكلات القانونية والفنية المرتبطة بنظام الدفع النووي لصواريخهم. انفجار نفايات نووية يخرج القمر من مداره حول الأرض “الفضاء 1999” برنامج تلفزيوني تم بثه في السبعينيات. وفي الموسم الثاني من برنامج For All Mankind على شاشة Apple TV، رائد الفضاء تجنب بصعوبة انهيار المفاعل النووي على القمر.
يقول مايرز إن حجم المفاعلات النووية المصممة للعمل في الفضاء يجعل كوابيس الخيال العلمي هذه أقل احتمالا بكثير. ويقول: “الشيء الجميل في هذه المفاعلات الصغيرة هو أنها لا تنصهر”. “ليس لديهم ما يكفي من الطاقة الحرارية للذوبان.”
ماذا عن قضية النفايات النووية؟ يقول مايرز: “نحن نتحدث فقط عن عدد قليل من هذه (المفاعلات) على سطح القمر، وحتى الوصول إلى ميغاوات. … ولذا فمن المحتمل أن ينتهي بك الأمر إلى دفنها بعد تشغيلها لمدة 10 أو 15 عامًا أو حتى لفترة أطول”. “بحلول ذلك الوقت، سيكون لدينا جرافات على سطح القمر، وسوف تحفر حفرة، وتضع الشيء هناك وتدفنه. وهذه هي الطريقة التي ستتخلص بها من النفايات.”
شركة تسمى الاغتراب العميق إن استراتيجية البئر العميقة للتخلص من النفايات النووية من الجيل التالي على الأرض قيد التنفيذ بالفعل. يقع المقر الرئيسي لشركة Deep Isolation في كاليفورنيا، ولكن لديها أيضًا مكتبًا في ريتشلاند، واشنطن، وهي نقطة ساخنة عالمية للهندسة النووية.
وعلى الرغم من أن مايرز يعتقد أن الطاقة النووية هي أفضل مصدر للطاقة لقاعدة قمرية، إلا أنه يعترف بأن تقنيات الطاقة الأخرى لها أيضًا دور تلعبه على الحدود النهائية. تعمل العديد من شركات منطقة سياتل على مبادرات الطاقة الفضائية الخاصة بها:
- تعمل شركة Zeno Power على تطوير نوع جديد من البطاريات النووية للمركبات الجوالة على القمر والمريخ.
- يمتلك مشروع Blue Origin الفضائي التابع لجيف بيزوس مشروعًا يسمى Blue Alchemist يهدف إلى إنشاء خلايا شمسية من المواد القمرية.
- دخلت شركة PowerLight Technologies في شراكة مع شركة Blue Origin لتصميم نظام يستخدم أشعة الليزر لنقل الكهرباء إلى القمر.
- يتم استخدام تقنية الشحن اللاسلكي الخاصة بـ Wybotic في نظام تقوم شركة Astrobotic بتطويره لشحن المركبات القمرية.
يقول مايرز: “يمكن للمركبات الجوالة استخدام شبكة مدارية من أقمار الطاقة الشمسية التي تنقل الطاقة إلى السطح، أو يمكنها استخدام أبراج الطاقة، اعتمادًا على نطاق الإرسال”. “وجهتي في التقرير هي أننا إذا أردنا صعود هذا العدد من رواد الفضاء إلى سطح القمر في ليلة واحدة، فمن المحتمل أن نحتاج إلى ما لا يقل عن 20 إلى 40 كيلووات من الطاقة. وهنا تبدأ الحاجة حقًا إلى الطاقة النووية.”
من المقرر أن يناقش روجر مايرز الطاقة النووية الفضائية ودورها في مهمات الفضاء السحيق المستقبلية في متحف الطيران في سياتل يوم السبت 31 يناير الساعة 2 ظهرًا. هذا الحدث مجاني لأعضاء المتحف ويتم تضمينه مع دخول المتحف. لمزيد من المعلومات حول حديث مايرز، قم بزيارة الموقع الإلكتروني للمتحفوالتحقق “تقييم المستقبل: الخيارات الإستراتيجية للقيادة النووية الفضائية الأمريكية” للحصول على خريطة الطريق التفصيلية التي أعدها مايرز وبافيا لال.
النسخة الأصلية من هذا المنصب تم نشره في السجل الكوني. علم السرد المعنية أفضل 100 بودكاست للخيال العلمي من Feedspot. ترقبوا الحلقات القادمة من بودكاست العلوم الخيالية خلال تفاحة, سبوتيفي, player.fm, يلقي الجيب و com.podchaser. إذا كنت من محبي الخيال العلمي، يرجى تقييم البودكاست والاشتراك لتلقي تنبيهات الحلقات المستقبلية.
