اليوم ، لدينا فرصة فريدة لجعل الوصول إلى النظام الشمسي بأكمله أكثر سهولة ، بما في ذلك منطقة الفضاء ذات الأهمية الاستراتيجية التي تحيط بالأرض والقمر.
إن اهتمام الجمهور الكبير في رحلات الفضاء ، وكذلك الإنجازات الأخيرة في رحلات الفضاء المدنية والعلمية ، في أعلى مستوياته على الإطلاق. تهبط الولايات المتحدة بمركبتها المتنقلة على سطح المريخ وتطير “مروحيات” عبر غلافه الجوي الهش. خلال العام الماضي ، تعاونت SpaceX و NASA في ثلاث رحلات فضائية بشرية ناجحة من الأراضي الأمريكية إلى محطة الفضاء الدولية ، وسيرسل نظام الإطلاق الفضائي قريبًا مركبة أوريون الفضائية إلى مدار حول القمر ، وتلسكوب جيمس ويب الفضائي جاهز تقريبًا للإطلاق. بشكل عام ، هناك الكثير من الأسباب للتفاؤل في مجتمع الفضاء الأمريكي ، وقد جلب مدير ناسا المعين حديثًا بيل نيلسون ونائبه ، الكولونيل بام ميلروي ، خبرة واسعة في السياسة ورحلات الفضاء لمنصب رئاسة أفضل وكالة فضاء في العالم في وقت يتسم بزخم كبير والنجاح.
تتحمل أي إدارة تابعة لناسا مسؤولية تنفيذ البرامج الجارية بنجاح وأمان. ولكن من المهم أيضًا اتخاذ الأنواع المناسبة من قرارات الاستثمار في المستقبل بحيث يمكن الحفاظ على الزخم وتحقيق المزيد من الإنجازات الثورية. العديد من الإنجازات التي نراها الآن هي نتيجة مباشرة لقرارات الاستثمار التي اتخذت منذ سنوات ، مثل استثمار ناسا بقيمة 500 مليون دولار في التطوير الأولي لدعم الرحلات الفضائية التجارية للحفاظ على محطة الفضاء الدولية في عام 2005.
اليوم ، لدينا فرصة فريدة لجعل الوصول إلى النظام الشمسي بأكمله أكثر سهولة ، بما في ذلك منطقة الفضاء ذات الأهمية الاستراتيجية التي تحيط بالأرض والقمر، من خلال الاستثمارات في أنظمة الدفع المتقدمة التي ستسمح لنا بنقل المزيد من المواد ، وتقصير أوقات العبور ، الوصول إلى المحطة بقوة كبيرة ، و فتح الأبواب لمسارات الطيران التي تكون أقل اعتمادًا على محاذاة الكوكب العارضة ومسارات الطيران منخفضة الطاقة. يعد الدفع الحراري النووي NTP * من أكثر التقنيات الواعدة لتحقيق هذه الأهداف.
* Nuclear Thermal Propulsion (NTP): الدفع الحراري النووي.
تحرق الصواريخ الكيميائية الوقود والمؤكسد لإنتاج غاز ساخن عند ضغط عالٍ يتم تنفيسه بعد ذلك من خلال فوهة بمعدل سريع لتكوين قوة دفع. بدلاً من الاحتراق ، يستخدم NTP الطاقة المنبعثة أثناء انشطار اليورانيوم لتسخين سائل – عادةً الهيدروجين السائل – يتم تنفيسه بعد ذلك للدفع واستخدامه لتبريد المفاعل. يتم إطلاق نظام الدفع NTP in-space إلى الفضاء باعتباره “حمولة” غير نشطة وخاملة ، مرة واحدة فقط بأمان في الفضاء ، حيث يمكنه بعد ذلك إرسال المركبات الفضائية إلى وجهاتها النهائية.
يمكن تقليل أوقات الرحلات الحالية إلى المريخ التي تبلغ سبعة أشهر تقريبًا إلى النصف أو أكثر باستخدام NTP. يمكن إرسال المزيد من المواد بشكل كبير إلى مواقع بعيدة ، ويمكننا تطوير القدرة على التنقل والسفر عبر منطقة الأرض والقمر الخاصة بنا بمزيد من المرونة والاستقلالية والقدرة. قد يبدو NTP مستقبليًا ، لكن ناسا أجرت بحثًا وتطويرًا مكثفًا في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي، حتى أنها أطلقت عددًا من المحركات.
يواصل الطلاب والعلماء والمهندسون هذا العمل اليوم في وكالة ناسا ووزارة الدفاع ووزارة الطاقة والشركات التجارية والجامعات البحثية في جميع أنحاء الولايات المتحدة. تتوفر الآن مواد جديدة وعمليات تصنيع مضافة وبرامج محاكاة هندسية ونمذجة عالية الأداء وأدوات تقنية أخرى في إنشاء NTP ، والتي لم تكن متاحة للعلماء الذين يستكشفون NTP خلال فترة Apollo* .
*Time of Apollo: رحلة الفضاء التي هبطت البشر على القمر لأول مرة.
لقد أثبتت الولايات المتحدة مزايا أنظمة الدفع النووية الآمنة والموثوقة هنا على الأرض منذ ما يقرب من 70 عامًا. تُمكِّن الطاقة النووية السفن البحرية الأمريكية من زيادة وقتها في البحر إلى أقصى حد ، والتنقل بحرية ، و العمل بكامل طاقتها للعمل المستقل. إن القدرات طويلة المدى وعالية الطاقة لهذه الأنظمة ، والتي تعد من بين أكثر أشكال النقل أمانًا التي تم ابتكارها على الإطلاق ، تقلل من مقدار وقت التوقف اللازم للتزود بالوقود أو التجديد أو التمركز في الميناء ، مما يزيد من فائدة السفينة وتنفيذ المهمة. وبالمثل ، سيمكن برنامج NTP الولايات المتحدة من “الإبحار” في محيط الفضاء بكفاءة وقدرة واستقلالية متزايدة ، مما يسمح لنا بالحفاظ على مكانتنا الرائدة في أنشطة رحلات الفضاء للأمن المدني والقومي وتعزيزها.
من خلال فهم إمكانات تغيير اللعبة لهذه التكنولوجيا ، منحت وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA) مؤخرًا عقودًا لبرنامج DRACO ، مما يسمح بالعمل على إظهار مثل هذا النظام للتشغيل في المدار في بيئة الأرض والقمر الفضائية.
إن التزامًا مشابهًا من داخل قيادة الفضاء المدني في الولايات المتحدة سيعزز المواءمات الحالية لسياسة الفرع التنفيذي ، والتفويضات والاعتمادات المتعددة للكونغرس ، والنضج التقني ، والاهتمام المتجدد في الوقت المحدد الذي يجب فيه إجراء هذه الاستثمارات التكنولوجية لتأمين الأسس اللازمة للتقدم المستقبلي في الفضاء. يجب على المسؤول نيلسون وقيادة ناسا اغتنام هذه الفرصة لدعم وتنفيذ الإنشاء السريع لمهمة عرض NTP في الفضاء كأحد أهم أهدافهم المستقبلية.
المصدر:
إصدار مايو 2021 من مجلة Space news
