▪︎ مجلس نيوز
وافق وزراء في وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) مؤخرًا على تمويل مشروع خاص لبناء بطاريات تعمل على النفايات النووية لاستخدامها في استكشاف الفضاء. إذا نجحت التكنولوجيا الجديدة ، فستجعل من الممكن إجراء عمليات في المناطق التي يكون فيها الوصول إلى الطاقة الشمسية متدهوراً أو غائباً ، مثل الجانب المظلم من القمر.
يعتقد الباحثون الذين يعملون مع وكالة الفضاء الأوروبية أنه يمكنهم استخدام الأميريسيوم ، وهو عنصر مشع مشتق من اضمحلال البلوتونيوم ، لتوليد حرارة كافية لكل من المعدات الدافئة وتوليد الكهرباء لتشغيل وظائف. ستكون هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام الأميريسيوم بهذه الطريقة ، ولكن يأتي الابتكار في وقت ضروري لبرنامج الفضاء الأوروبي.
تعتمد البطاريات الحالية على البلوتونيوم 238 ، وهو عنصر صعب ومكلف في الإنتاج. تضم الولايات المتحدة وروسيا نصيب الأسد من إمدادات العالم ، ولسوء الحظ ، فإن وكالة ناسا بالكاد لديها ما يكفي لتشغيل طموحاتها الخاصة. الخيار الوحيد ، في هذه المرحلة ، هو أن تجد وكالة الفضاء الأوروبية بديلاً.
ولهذه الغاية ، خصصت وكالة الفضاء الأوروبية 29 مليون يورو لتطوير بطارية أمريسيوم. وفقًا للباحثين ، فإن إنتاج العنصر أسهل وأقل تكلفة. لسوء الحظ ، ينتج أيضًا طاقة محتملة أقل من البلوتونيوم 238 ، لكن العلماء يعتقدون أن المقايضات ستعمل لصالح وكالة الفضاء الأوروبية.
يتم إنشاء البلوتونيوم 238 من خلال عملية من مرحلتين تتضمن تشعيع النبتونيوم 237 في مفاعل خاص. إن تطوير الأميريسيوم أرخص بكثير ، لأنه مشتق من البلوتونيوم المستخدم في أنواع المفاعلات النووية المستخدمة في محطات الطاقة المدنية. بسبب وفرتها النسبية ، يكلف حوالي خمس السعر لإنتاج واط فردي من الطاقة باستخدام الأميريسيوم مقابل البلوتونيوم 238.
ما يتلخص في كل هذا ، بالنسبة لبرنامج الفضاء الأوروبي ، هو حرية إجراء العمليات دون الاعتماد على مصادر الوقود الأمريكية أو الروسية. كما قالت رئيسة اللجنة الاستشارية لوكالة الفضاء الأوروبية أثينا كوستينيس مؤخرًا أخبر الطبيعة، “يوضح الوضع السياسي الحالي أنه لا يمكنك الاعتماد دائمًا على الشركاء.” وهذا بالطبع إشارة إلى اعتماد الوكالة السابق على البلوتونيوم الروسي.
على الرغم من الضوء الأخضر من وكالة الفضاء الأوروبية ومجموعة الأبحاث الحالية حول الأميريسيوم ، يمثل هذا المشروع المرة الأولى التي يتم فيها استخدامه كمصدر للطاقة في هذا النوع من البطاريات. يتوقع العلماء أنه لا تزال هناك بعض مكامن الخلل التي يجب حلها قبل استخدام مخزون أوروبا من النفايات النووية المحملة بالأميرسيوم لإضاءة الجانب المظلم للقمر ومناطق غامضة أخرى من الفضاء الخارجي.
التوقع الحالي هو أن صواريخ وكالة الفضاء الأوروبية ستحمل تكنولوجيا بطاريات الأمريسيوم “بحلول نهاية العقد”. ومع ذلك ، على مدى السنوات الثلاث المقبلة ، سيقوم فريق الاختبار التابع لوكالة الفضاء الأوروبية بتطوير نماذج أولية خاصة لاستخدامها في البيئات الفضائية هنا على الأرض.
بمجرد اكتمالها ، يجب أن تسمح تقنية البطاريات الجديدة لرواد الفضاء والعلماء التابعين لوكالة الفضاء الأوروبية بإجراء مهمات فردية – أي دراسات الفضاء دون المساعدة اللازمة من شركاء البحث غير الأوروبيين مثل الولايات المتحدة أو روسيا. كما يجب أن يوفر للوكالة بعض المال على المدى الطويل ، والذي يمكن إعادة استثماره في برنامج الفضاء.
يجب أن يكون هذا مكسبًا للجانبين للأوروبيين المهتمين بما هو أبعد من ذلك ، لكن مهندسي ESA لا يزالون يواجهون مشكلة الحفاظ على سلامة المواد المشعة وسلامة الطاقم الذي سيتعامل مع البطاريات وتشغيل المعدات التي يستخدمونها مستعمل في.
لا يمكنهم ببساطة إعادة استخدام الحاويات القديمة ، لأن الأمر يتطلب المزيد من الأمريسيوم لإنتاج الطاقة المطلوبة من البلوتونيوم. إلى تلك النهاية، حسب الطبيعةتقوم وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) بتطوير حاويات متخصصة قادرة على إصدار الحرارة الناتجة عن الأمريسيوم ، ولكن لا شيء من نشاطه الإشعاعي.
لا توجد ضمانات في العلم ، لكن استنادًا إلى البحث السابق ، يبدو أن هذا خبر سار لطموحات أوروبا في جعل برنامجها الفضائي يتماشى مع برنامج ناسا.