تولید پیشرانه پروتونی حمل و نقل فضایی را متحول می کند
با تولید این پیشرانه، پیش‌بینی چند دهه گذشته «آلبرت انیشتین» به واقعیت پیوست.
به گزارش دنده 6 – دانشمندان و مهندسان موفق شدند برای نخستین‌بار در طول تاریخ، از پیشرانه پروتونی رونمایی کنند که دانشمند به‌نام فیزیک، آلبرت انیشتین، تولید آن را چند دهه قبل پیش‌بینی کرده بود. یکی از مهم‌ترین نکاتی که این پیشرانه دارد، به چالش کشیدن قوانین متداول فیزیکی است که ما با آن‌ها آشنایی داریم. هدف از تولید این موتور چیست؟ کاهش ردپای کربنی صنعت حمل‌ونقل.
انیشتین تولید پیشرانه‌ای با همجوشی هسته‌ای را پیش‌بینی کرد و دانشمندان به آن رسیدند.
همجوشی هسته‌ای برای مدت‌ها یکی از موضوعات موردعلاقه دانشمندان سراسر جهان بود. این رویداد شامل به‌هم پیوستن اتم‌های کوچک به یکدیگر می‌شود و نهایتا یک اتم بزرگ‌تر را شکل می‌دهد. این فرایند که در خورشید و سایر ستارگان هم اتفاق می‌افتد، باعث آزادسازی انرژی خواهد شد. این فرایند برخلاف شکست هسته‌ای که هم‌اکنون در نیروگاه‌های هسته‌ای انجام می‌شود، با طبیعت سازگاری بیشتری دارد.
داستان از انجا آغاز شد که انیشتین در سال ۱۹۲۹ پیش‌بینی کرد که بر پایه همجوشی هسته‌ای، ممکن است در آینده شاهد تولید یک پیشرانه پروتونی باشیم که می‌تواند فضاپیماها را با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت دهد. بنیاد این تئوری بر آن بود که بشر باید بتواند از دمای بسیار بالای همجوشی هسته‌ای استفاده کند و با ایجاد جریان پروتون‌ها، حرکت را ایجاد کند. پیش از این هم تلاش‌هایی برای رسیدن به پیشرانه پروتونی انجام شد اما به‌خاطر محدودیت فناوری شکست خورد.
به لطف پیشرفت فاوری در زمینه‌های مختلف مانند مواد، امروزه مواد اولیه‌ای توسعه پیدا می‌کنند که نای تحمل دمای بیشتری را دارند و می‌توانند درون رآکتور همجوشی هسته‌ای دوام بیاورند. آلیاژهای خاص و و ویژه به‌همراه سرامیک‌های پیشرفته به‌منظور نگهداری پلاسمای بسیار داغ لازم برای همجوشی هسته‌ای توسعه پیدا کرده‌اند.
از سوی دیگر، فاکتور مهمی چون درک فیزیک پلاسما و همجوشی هسته‌ای بیش‌ازپیش به تکامل رسیده است. این درک عمیق‌تر که به کمک محاسبات، شبیه‌سازی و دستیاری کامپیوترها به سطحی تازه رسیده، راه را برای اکتشافات بیشتر باز کرده و به دانشمندان اجازه داده تا به ظرفیت بیشتری برای انجام واکنش‌های سهمگین برسند. درکنار روش‌ها و متودهای تازه برای نگهداری و مهار میادین مغناطیسی و با نگهداری پلاسمای داغ، باعث می‌شود این ماده با دیواره‌های رآکتور هسته‌ای برخورد نکند. کلید دستیابی به این مهم، ابرخازن‌ها بوده‌اند.
شرکت دانش‌بنیان «راکت‌استار» که کار خود را در سال ۲۰۲۱ آغاز کرده بود درحال توسعه پیشرانه‌های پروتونی است که می‌توانند موتور راکت‌ها را یک‌بار برای همیشه تغییر دهند. طراحی این مجموعه پیرامون همجوشی هسته‌ای و گذر آن از یک میدان مغناطیسی انجام شده است که در آن، پروتون‌ها به مجرای قیفی وارد و در انتهای مسیر فشرده می‌شوند؛ در نتیجه دما و چگالی آن‌ها به شدت افزایش پیدا می‌کند.
نیروی بسیار زیاد آزادشده از همجوشی به جت پلاسما می‌رسد و سرعت بالایی ایجاد می‌کند. به‌این‌ترتیب، نیروی حرکت راکت فضایی بدون نیاز به راه‌هاای متداول شیمیایی تامین می‌شود. مزیت اصلی این روش تازه که برای انجام آن از اتم‌های هیدروژن استفاده می‌شود، منبع سوخت به‌اصطلاح تمام‌نشدنی آن است که درازمدت هزینه تامین و توسعه را کاهش می‌دهد و حتی می‌توان از آن در خودروها هم استفاده کرد.
پیشرفت این فناوری نشان می‌دهد که قوانین فیزیک همان‌گونه که تاکنون همراه صنعت حمل‌ونقل بوده‌اند، از این پس هم می‌توانند باعث تحول آن شوند و راهی جدید را برای آینده‌ای پایدار فراهم کنند. زمانی خلق یک خودروی برقی درست هم آرزوی بشریت بود اما این محصولات امروزه در بازارهای بسیاری به بهره‌برداری رسیده‌اند. نظر شما درباره پیشرفت سریع فناوری و آینده صنعت حمل‌نقل چیست؟ آیا انسان می‌تواند به جایی برسد که دیگر به خودرو نیازی نداشته باشد؟
