في سباق هبوط أول بشر على المريخ ، تراهن وكالة ناسا على محركات الصواريخ النووية لإيصال روادها إلى الكوكب الأحمر.
في وقت سابق من هذا العام ، أعلنت الوكالة عن شراكة مع وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة ، أو DARPA ، لتطوير صاروخ يستخدم الدفع النووي لنقل أطقم رواد الفضاء إلى وجهات الفضاء السحيق مثل المريخ. هذا النوع من التكنولوجيا سيقلل بشكل كبير من الوقت اللازم للوصول إلى المريخ ، مما يجعل الرحلات الفضائية طويلة الأمد أقل خطورة على البشر على متن المركب.
عادةً ما تستغرق المركبة الفضائية التقليدية التي تعمل بالوقود السائل حوالي سبعة أو ثمانية أشهر للوصول إلى الكوكب الأحمر. قال العلماء إن محركات الصواريخ النووية يمكن أن تحلق ثلث ذلك الوقت على الأقل.
قال مدير ناسا بيل نيلسون إن الرحلة المختصرة ستمنح أطقم العمل مرونة أكبر في مهمات المريخ.
قال: “يمكنك تمكين نفسك من التواجد على السطح ربما لمدة ثلاثة أسابيع ، أو أربعة أسابيع ، والعودة في غضون فترة زمنية معقولة ، بدلاً من الاضطرار إلى الرحيل لمدة عامين أو ثلاثة أعوام”.
تعني الرحلة القصيرة ذهابًا وإيابًا أيضًا أن رواد الفضاء سيتعرضون لإشعاع كوني أقل أثناء تواجدهم في الفضاء. أظهرت الدراسات أنه بدون حماية الغلاف الجوي للأرض والمجال المغناطيسي ، يمكن أن يتلقى البشر ما يعادل عام كامل من الإشعاع على الأرض في يوم واحد فقط في الفضاء. بالنسبة للبعثات إلى المريخ ، فإن هذا يعني أن رائد الفضاء يمكن أن يتعرض لمستويات إشعاع أعلى 700 مرة من تلك الموجودة على الأرض ، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية.
لتقليل هذه المخاطر ، تقوم DARPA – فرع وزارة الدفاع المسؤول عن تجربة التقنيات الجديدة والناشئة – بتطوير صاروخ يعمل بالدفع الحراري النووي. أطلق على البرنامج اسم DRACO ، وهو اختصار لـ Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations.
يستخدم النظام حرارة عالية من مفاعل الانشطار لتحويل الوقود السائل إلى غاز ، والذي يتم بعد ذلك توجيهه عبر فوهة لتشغيل المركبة الفضائية.
يمكن لهذا النوع من الدفع أن يخلق قوة دفع أكبر وهو على الأقل ثلاثة أضعاف كفاءة الصواريخ الكيميائية ، وفقًا لوكالة ناسا. وهذا يعني الحاجة إلى حمل كمية أقل من الوقود على متن السفينة ، مما يوفر مساحة لنقل المزيد من المعدات والتجارب العلمية أو البضائع الأخرى إلى سطح المريخ.
قالت ستيفاني تومبكينز ، مديرة داربا: “يمكن أن يغير تمامًا لعبة طريقة تفكير الناس فيما هو ممكن في الفضاء – ما يمكنك حمله ، ومدى سرعة الوصول إلى هناك”. “لديك قدر أكبر من المرونة في الوصول إلى حيث تريد ، وقتما تريد.”
وعلى الرغم من أن النظام يعمل بالطاقة النووية ، قال نيلسون إنه سيستخدم اليورانيوم المنخفض التخصيب بدلاً من اليورانيوم عالي التخصيب المستخدم في صنع الأسلحة.
قال “هذه تكنولوجيا نووية آمنة”.
وأضاف أن تجارب محرك الصاروخ النووي لن تحدث على الأرض وستجرى بدلاً من ذلك في الفضاء ، مع إعطاء السلامة الأولوية القصوى. يمكن أن يحدث عرض DRACO الأول في وقت مبكر من عام 2027 ، وفقًا لوكالة ناسا.
وصف دانييل دومباشر ، المدير التنفيذي للمعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية ، الدفع النووي بأنه خطوة كبيرة إلى الأمام لاستكشاف الفضاء.
وقال إن البعثات إلى المريخ تتضمن بطبيعة الحال مخاطر لا تعد ولا تحصى على صحة الإنسان ، لكن التكنولوجيا النووية يمكن أن تحد من بعض العواقب ، بما في ذلك الخسائر النفسية على أطقم العمل المحصورة في أماكن ضيقة.
قال دومباشر: “هناك جانب نفسي للابتعاد عن المنزل لفترة طويلة”. كيف يتعامل العقل البشري مع التواجد في شيء بحجم حافلة مدرسية لأشهر وأشهر؟ كيف نبقي العقل مستمتعا؟ كيف نحافظ على معنوياتنا؟ كل هذه التحديات تنمو بشكل كبير عندما تذهب إلى المريخ ، لذا فإن تقصير وقت الرحلة يعد صفقة كبيرة وكبيرة “.
تم وضع المخططات الخاصة بمحرك صاروخي نووي في البداية في الستينيات. لكن البرنامج توقف بعد حادث جزيرة ثري مايل في 1979 وكارثة تشيرنوبيل في 1986 حولت الرأي العام ضد التكنولوجيا النووية.
الآن ، قال نيلسون إن هناك المزيد من الرغبة والإرادة السياسية لاستكشاف أنواع الوقود البديلة.
قال تومبكينز إن الوعد بالدفع النووي كان موجودًا في الستينيات ، لكن البرنامج لم يكن قادرًا على الوصول إلى إمكاناته الكاملة. وقالت إن هذه البيئة الحالية هي “الوقت المناسب” في التاريخ لتطوير التكنولوجيا إلى المستوى التالي.
قالت: “عندما أعود وأقرأ التقارير من تلك الأيام ، أتذكر باستمرار أننا جميعًا نقف على أكتاف العمالقة.”