به گزارش خبرنگار ایمنا، امروزه بشر به صنایع فضایی بسیار توجه دارد و تمام کشورهای دنیا به دنبال توسعه و پیشرفت در حوزه هوافضا هستند. یکی از تکنولوژی‌ها و فناوری‌های بسیار ارزشمند که در حوزه هوافضا نیز کاربرد بسیار مهمی دارد، فناوری هسته‌ای است. درواقع با استفاده از فناوری‌های هسته‌ای می‌توان به انرژی دست‌یافت که برای حرکت فضاپیماها و احداث ایستگاه‌های فضایی در مناطق مختلفی از جمله کره ماه و سیاره مریخ کاربرد دارد.
برای شناخت بیشتر ارتباط فناوری‌های هسته‌ای با صنایع فضایی و بررسی اهمیت استفاده از انرژی هسته‌ای در این صنعت با محسن منتظری، ستاره‌شناس و مخترع فناوری‌های حوزه نجوم گفت‌وگویی انجام داده‌ایم که در ادامه می‌خوانید:
انرژی هسته‌ای از چه زمانی مورد توجه بشر قرار گرفت؟
درواقع انرژی هسته‌ای از زمانی که انیشتین توانست معادله معروف خود را که برابر با E=mc2 کشف و به بشریت عرضه کند، مورد توجه قرار گرفت. امروزه انرژی هسته‌ای کاربردهای بسیار زیادی دارد که متاسفانه اکثر کاربردهای این فناوری وحشتناک است البته در حال حاضر می‌دانیم که انرژی هسته‌ای چه مزایایی دارد و به همین دلیل بشر همچنان به این منبع انرژی نیازمند است.
اهمیت استفاده از انرژی هسته‌ای چیست؟
انرژی هسته‌ای از مزایای بسیاری برخوردار است، این انرژی علاوه بر اینکه جزو سوخت‌های پاک محسوب می‌شود و بشر می‌تواند سالیان سال بدون هیچ‌گونه ضرر یا تبعات زیست‌محیطی از آن استفاده کند، ویژگی دیگری نیز دارد که باعث توجه بشر شده است. درواقع مسئله‌ای که باعث شد بشر به انرژی هسته‌ای روی آورد، میزان و شدت انرژی هسته‌ای است.
انرژی هسته‌ای چه برتری نسبت به سایر منابع انرژی دارد؟
سوخت‌های هسته‌ای، انرژی بسیار بزرگی تولید می‌کند از طرفی برای دستیابی به انرژی هسته‌ای میزان متریال یا خوراک ورود، بسیار کم است. درواقع طی فرآیند تولید انرژی هسته‌ای، می‌توانیم از چند کیلوگرم ماده اولیه میزان بسیار زیادی انرژی در مقیاس مگاژول تولید کنیم. با توجه به این مسئله هرگاه در تولید انرژی با محدودیت مواجه شدیم و یا به منبع عظیمی از انرژی نیازمند باشیم، قطعاً سوخت‌های هسته‌ای نخستین راه نجات خواهد بود.
در چه مواقعی انرژی هسته‌ای می‌تواند مورد نیاز قرار گیرد؟
در برخی از مواقع بشر قصد دارد به مکان‌هایی دست پیدا کند که امکان حضور سوخت‌های فسیلی در آن منطقه نیست، از طرفی زمانی که دسترسی به هیچکدام از منابع انرژی از جمله زمین گرمایی، باد، سوخت‌های فسیلی و سایر منابع تجدیدپذیر وجود نداشته‌باشد و باتری نیز به اندازه کافی جوابگوی نیازهای بشر نباشد انرژی هسته‌ای مورد توجه قرار می‌گیرد. با توجه به این تعریف مسلماً برای سفرهای فضایی سوخت‌های هسته‌ای و انرژی هسته‌ای از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است زیرا در فضا به منابع انرژی بسیار عظیمی نیازمند هستیم.
سوخت هسته‌ای برای استفاده در چه مصنوعات فضایی کاربرد دارد؟
در صورتی که بشر بخواهد روی سطح کره ماه یا سیاره مریخ ایستگاه فضایی احداث کند یا قصد داشته‌باشد، فضاپیمایی را به فضای میان‌ستاره‌ای ارسال کند، عملاً دسترسی به منابع انرژی رایج کنونی از جمله انرژی خورشیدی، باد، زمین گرمایی و فسیلی ندارد، بنابراین در این زمان انرژی هسته‌ای به کمک صنایع فضایی می‌آید.
آیا تا به حال انرژی هسته‌ای در ماموریت‌های فضایی مورد استفاده قرار گرفته است؟
بله، انرژی هسته‌ای برای نخستین‌بار در فضاپیمای وویجر و کاسینی مورد استفاده قرار گرفت. در این دو پروژه صنایع فضایی موفق شدند که گرمای حاصل از شکافت اورانیوم را به انرژی لازم برای حرکت فضاپیما تبدیل کنند. البته دستیابی به انرژی در این فرآیند به عنوان انرژی هسته‌ای در نظر گرفته نمی‌شود و تنها تبدیل انرژی است.
درواقع انرژی که تاکنون در پروژه‌های این چنین استفاده شده از تبدیل انرژی حاصل می‌شود. در این روش رادیوایزوتوپ‌ها طی فرآیندهای ترمودینامیک و الکتریک انرژی لازم برای حرکت فضاپیما را تامین می‌کنند. تاکنون این تکنولوژی در مریخ‌نوردهای ناسا از جمله فرصت استفاده شده است و کنار پنل‌های خورشیدی به تامین انرژی مریخ‌نورد کمک کرده است.
وجود انرژی هسته‌ای در کنار پنل‌های خورشیدی چه اهمیتی دارد؟
وجود انرژی هسته‌ای به کاوشگر یا مریخ‌نورد این امکان را می‌دهد تا در هنگام وقوع طوفان یا نبود خورشید، نیز بتواند به فعالیت‌های خود ادامه دهد. در برخی از مواقع ممکن است پنل خورشیدی از مدار خارج شود و در این هنگام انرژی هسته‌ای تا زمانی که به فروپاشی نرسد می‌تواند انرژی مورد نیاز مریخ‌نورد، فضانورد و سایر مصنوعات فضایی را تامین کند و این فرآیند سالیان سال ادامه دارد.
در حال حاضر صنایع فضایی چه برنامه‌ای برای استفاده از انرژی هسته‌ای دارند؟
در حال حاضر دانشمندان تلاش می‌کنند تا راکتور هسته‌ای واقعی در فضا ایجاد کنند. درواقع دانشمندان آمریکا و سازمان فضایی ناسا پروژه‌ای برای ساخت ایستگاه فضایی روی سطح کره ماه سپس روی سیاره مریخ تعریف کرده‌اند که برای انجام این پروژه حدود ۱۰ سال وقت در نظر گرفته شده است. در این پروژه دانشمندان قصد دارند راکتوری طراحی کنند که از شکافت هسته‌ای انرژی مصنوعات فضایی را تامین می‌کند. تاکنون برای انجام این پروژه ۱۱۰ میلیون دلار سرمایه برآورد و تایید شده است.
نظر شما