يمثل الاندماج النووي، وهو العملية الفيزيائية التي تمد النجوم بالطاقة، الكأس المقدسة في علوم الطاقة والدفع الفضائي. وفي تطور علمي أخير، نجحت تجارب متقدمة في تقريب حلم السفر بين الكواكب من الواقع، عبر تطوير أنظمة دفع تعتمد على الاندماج النووي، مما قد يختصر زمن الرحلة إلى المريخ بشكل غير مسبوق، ويفتح آفاقاً جديدة لاستكشاف النظام الشمسي.
الاندماج النووي مقابل الدفع الكيميائي التقليدي
تعتمد الصواريخ الحالية على الدفع الكيميائي، وهو نظام يعتمد على احتراق الوقود لإنتاج قوة دفع محدودة بكفاءة طاقة منخفضة نسبياً. يتطلب الوصول إلى المريخ بهذه التقنية رحلة تستغرق ما بين سبعة إلى تسعة أشهر، مما يعرض رواد الفضاء لمخاطر صحية جسيمة، تشمل التعرض الطويل للإشعاع الكوني والآثار السلبية للجاذبية الصغرى على الكتلة العضلية وكثافة العظام.
في المقابل، توفر تكنولوجيا الاندماج النووي كثافة طاقة أعلى بمليارات المرات. وتعتمد الفكرة الأساسية على دمج أنوية الذرات الخفيفة، مثل نظائر الهيدروجين (الدوتيريوم والتريتيوم)، لإنتاج طاقة هائلة وجسيمات مشحونة عالية السرعة. هذه الطاقة يمكن تحويلها مباشرة إلى دفع حركي، مما يرفع الدفع النوعي (Specific Impulse) للمحرك إلى مستويات تتجاوز قدرات المحركات الكيميائية بعشرة أضعاف على الأقل.
محرك الاندماج المباشر (Direct Fusion Drive DFD)
تتمحور الطفرة العلمية الحالية حول تطوير ما يعرف بـ محرك الاندماج المباشر . يعمل هذا النظام على حصر البلازما الساخنة داخل مجال مغناطيسي قوي، حيث تولد تفاعلات الاندماج طاقة حرارية وجسيمات عالية الطاقة. بدلاً من تحويل هذه الحرارة إلى كهرباء ثم إلى دفع (كما في الأنظمة النووية الحرارية القديمة)، يقوم محرك (DFD) بتوليد الدفع مباشرة عن طريق توجيه الجسيمات المشحونة خارج فوهة.....
لقراءة المقال بالكامل، يرجى الضغط على زر "إقرأ على الموقع الرسمي" أدناه
هذا المحتوى مقدم من مجلة نقطة العلمية
