ساخت گلوله‌های سوختی به اندازه دانه خشخاش که می‌توانند زندگی روی ماه را راحت‌تر کنند

دانشمندان در بریتانیا سلول‌های سوختی هسته‌ای کوچک، به اندازه بذر ایجاد کرده‌اند که می‌توانند راکتورهای آینده در ماه را تا سال 2030 تأمین کنند.

گلوله‌های سوختی جدید

سلول‌های سوختی کوچک جدیدی که توسط محققان مؤسسه آینده‌های هسته‌ای ولز ساخته‌ شده‌اند، تقریباً به اندازه دانه‌های خشخاش هستند که حدود 1 میلی‌متر عرض دارند.

این گلوله‌های کوچک نوعی سوخت ذرات همسانگرد با سه ساختار هستند که متشکل از اورانیوم، کربن و اکسیژن است. گلوله توسط یک پوسته سخت و سرامیکی‌مانند احاطه شده‌. این سلول‌ها بسیار بادوام‌تر و کارآمدتر از سوخت‌های هسته‌ای سنتی هستند که آن‌ها را برای اکتشاف فضایی عالی می‌کند.

پیل‌های سوختی برای تأمین انرژی میکرورآکتور Space Flower Moon طراحی شده‌اند. بودجه برای ساخت رآکتور، در اوایل ماه مارس تهیه شد. این طرح یکی از کاندیدای اصلی برای تأمین انرژی پایگاه‌های آینده در ماه به‌عنوان بخشی از برنامه آرتمیس ناسا بوده که هدف آن ایجاد یک پایگاه دائمی در ماه تا سال 2030 است.

محققان تخمین می‌زنند یکی از این گلوله‌های بادوام می‌تواند انرژی یک رآکتور را تا پانزده سال تأمین کند.

به گزارش بی‌بی‌سی، سلول‌های سوختی اکنون برای آزمایش به ناسا فرستاده‌ شده‌اند تا کارآمدی آن و نحوه برخورد گلوله‌های هسته‌ای با نیروهای پرتاب موشک شبیه‌سازی شود.

کاربردها

منابع انرژی قابل اتکا برای پایگاه‌های آینده در ماه بسیار مهم خواهند بود؛ زیرا زمانی که دما به زیر منفی 129 درجه سانتی‌گراد می‌رسد و مقادیر زیادی انرژی برای گرم‌کردن محله‌های زندگی و زیرساخت‌های حیاتی موردنیاز است، نمی‌توان به خورشید اعتماد کرد.

در ماه و اجسام سیاره‌ای که روز و شب دارند، دیگر نمی‌توانیم به انرژی خورشیدی تکیه کنیم و بنابراین باید سیستم‌هایی مانند ریزرآکتور طراحی کنیم.

راکتورهای هسته‌ای تنها گزینه قابل‌قبول فعلی برای ایجاد یک منبع انرژی قابل اعتماد در چنین مقیاس زمانی کوتاهی هستند. بااین‌حال، سوخت باید بسیار قوی باشد و در برابر نیروهای پرتاب دوام بیاورد و همچنین برای سال‌های طولانی قابل اتکا باشد.

طبق گفته وزارت انرژی ایالات‌متحده، پوسته این سوخت‌ها در برابر خوردگی، اکسیداسیون و دماهای بالا مقاومت می‌کند و از نشت تشعشعات سوختی جلوگیری می‌کند. بنابراین علاوه بر اینکه برای زنده ماندن‌ در سفر به ماه، به‌اندازه کافی قوی است، پرتابشان به فضا به‌علت اندازه کوچک، بسیار مقرون‌به‌صرفه است.

به گفته محققان، اگرچه رآکتورهای کوچک عمدتاً برای اکتشاف فضایی طراحی شده‌اند، اما می‌توانند منبع موقت انرژی در مناطق آسیب‌دیده‌ از بلایای طبیعی مانند زلزله، سونامی و طوفان‌های استوایی باشند.

ناسا تنها سازمانی نیست که چشمش به ماه است. در 23 آگوست، فضاپیمای چاندرایان-3 هند در نزدیکی قطب جنوب ماه در جستجوی منابعی برای پایگاه بعدی ماه فرود آمد.

همچنین در سال 2021، چین و روسیه برنامه‌های خود را برای توسعه یک پایگاه مشترک در ماه اعلام کردند، اگرچه این پروژه پس از فرود تصادفی کاوشگر لونا 25 روسیه، با شکست مواجه شده‌ است.