۱۰:۱۲ ۲۷ دی ۱۴۰۳
یکی از اهداف کلیدی در عرصه اکتشاف فضایی، امکان پذیر ساختن سفر انسان به سیاره سرخ، مریخ، می باشد. اما دستیابی به این سیاره با چالش های مهندسی زیادی مواجه است، از جمله فاصله بسیار زیاد آن از زمین.
بنابر آخرین برآوردها، سفرهایی که به منظور رفت و برگشت به مریخ برنامه ریزی شده اند، با توجه به فاصله ۱۴۰ میلیون مایلی، ممکن است بین ۲ تا ۳ سال به طول بینجامند. استفاده از نیروی محرکه الکتریکی هسته ای ممکن است به افزایش سرعت سفرها کمک کرده و زمان مورد نیاز را کاهش دهد.
محققان ناسا لانگلی در حال طراحی یک سیستم جدید به نام MARVL (رادیاتورهای ماژولار برای وسایل نقلیه پیشران الکتریکی هسته ای) هستند که هدفش ارتقای امکان ارائه پیشرانه الکتریکی هسته ای در سفرهای فضایی است.
پروژه MARVL بر روی توسعه یک سیستم اتلاف حرارت ماژولار تمرکز دارد که برای نیروی محرکه الکتریکی هسته ای طراحی شده است. جالب اینجاست که این سیستم از اجزای کوچکی تشکیل شده که قابلیت مونتاژ توسط ربات ها در فضا را دارند، که آن را برای مأموریت های فضایی در مقیاس بزرگ بسیار کارآمدتر می سازد.
آماندا استارک (Amanda Stark)، مهندس انتقال حرارت و محقق اصلی پروژه MARVL در ناسا لانگلی، اظهار می کند: این اقدام ما را از نیاز به جا دادن کامل سیستم در یک موشک نجات می دهد. این امر به ما این امکان را می دهد که طراحی را آسان تر کنیم و آن را به بهترین شکل ممکن بهینه سازی نماییم.
سرهم بندی رباتیک
نیروی محرکه هسته ای با استفاده از یک راکتور هسته ای برق تولید می کند. این برق برای یونیزه کردن و شتاب دادن به گازها به کار می رود و نیروی رانش قوی ایجاد می کند که فضاپیما را به جلو می برد.
با این وجود، راکتورهای هسته ای برای سفرهای طولانی مدت فضایی باید مقدار زیادی گرما تولید کنند.
طرح های سنتی، به رادیاتورهای بزرگی اشاره می کردند که جا دادن آن ها در نقطه ی نوک موشک غیرممکن بود.
زمانی که این سیستم به طور کامل پیاده سازی شود، آرایه رادیاتور جهت خنک سازی گرما گسترش خواهد یافت و منطقه ای تقریباً به اندازه یک زمین فوتبال را پوشش خواهد داد. به همین دلیل، تعبیه آن در داخل یک موشک به یک چالش طراحی بزرگ تبدیل می شود.
اینجاست که پروژه MARVL به میدان می آید. رادیاتورهای ماژولار با امکان جمع آوری سیستم رادیاتور در فضا، این مشکل را حل کرده و به جای حمل یکباره کل سیستم، قابلیت جابه جایی اجزاء مجزا را فراهم می آورد. این رویکرد، انعطاف پذیری بیشتری در طراحی و حمل و نقل به ارمغان می آورد.
ناسا قصد دارد از ربات ها برای مونتاژ پنل های رادیاتور سیستم نیروی محرکه الکتریکی هسته ای استفاده کند. به گفته ناسا، این پنل ها جریان خنک کننده مایع فلزی مانند آلیاژ سدیمپتاسیم را برای دفع مؤثر گرما تسهیل می کنند.
جولیا کلاین (Julia Cline)، سرپرست این پروژه در اداره تحقیقات ناسا لانگلی، می گوید: وسایل نقلیه فعلی در طراحی خود به مونتاژ در فضا توجهی نداشته اند، بنابراین اکنون این فرصت را داریم که بگوییم این وسیله نقلیه را در فضای ایجاد خواهیم کرد.
آماده سازی نمونه اولیه در مقیاس کوچک ظرف دو سال آینده
پروژه MARVL از سوی اداره ماموریت فناوری فضایی ناسا تأمین مالی می شود.
این گروه شامل همکاری هایی از بوید لنکستر (Boyd Lancaster)، ناسا گلن (Glenn) و ناسا کندی (Kennedy) می باشد و هدف شان این است که ظرف دو سال، این مفهوم را توسعه دهند. آنها پس از این دوره، قصد دارند نمایش زمینی در مقیاس کوچک از طراحی MARVL را ارائه دهند.
چندین آژانس فضایی و بوته های تجاری نیز در حال بررسی استفاده از نیروی محرکه هسته ای برای کاهش زمان سفر به مریخ هستند.
در دسامبر ۲۰۲۴، شرکت های آمریکایی «اد آسترا» (Ad Astra) و اسپیس نوکز (SpaceNukes) برای پیشرفت فناوری نیروی محرکه هسته ای با توان بالا (NEP) به همکاری پرداخته اند.
هدف این سرعت بخشی به توسعه سفرهای فضایی سریع تر و قابل اطمینان تر برای مأموریت های انسانی و رباتیک به مریخ است.