ناسا تطور بطارية مذهلة تقاوم الزمن وتعمل لأكثر من أربعة قرون

تختبر ناسا بطارية نووية بالأمريسيوم-241 تُعد من أحدث التقنيات القادرة على تشغيل مسابر الفضاء لأكثر من أربعة قرون بشكل مستمر، ما يُحدث ثورة في مجال استكشاف الفضاء والبحث العلمي. هذه البطارية المبتكرة تستمر في إنتاج الطاقة لنحو 433 عاماً، مما يفتح آفاقاً جديدة للرحلات الفضائية طويلة الأمد بعيداً عن حدود زمنية تقليدية.

معايير السلامة الصارمة للأمريسيوم-241 في البطارية النووية

تولي ناسا أهمية كبيرة لمعايير السلامة المتعلقة باستخدام المواد المشعة ضمن تقنياتها، حيث يُعد الأمريسيوم-241 المستخدم في البطارية الجديدة من المواد الأقل سمية مقارنة بالبدائل التقليدية؛ فهو عند إنتاجه في صورة سيراميكية لا يتبخر بسهولة، كما أنه في حالة تعرضه لأي ضرر، يتحطم إلى قطع كبيرة لا تستطيع الانتشار بسهولة، مما يقلل بشكل ملحوظ من خطر استنشاقه أو امتصاصه من قبل جسم الإنسان، وهو ما يجعل هذه التقنية آمنة للاستخدام حتى في السيناريوهات الطارئة.

تطوير محركات كهربائية عالية الكفاءة ببطارية النووية للأمريسيوم-241

تكمن فاعلية هذه البطارية في طريقة تحويل الحرارة الناتجة عن الإشعاع إلى كهرباء قابلة للاستخدام؛ حيث تختبر ناسا مُحوّلاً جديداً يعرف باسم محول ستيرلينغ حر المكبس، الذي يختلف عن الأنظمة الأقدم باستخدام أعمدة الكرنك، فهو يعتمد على طي المكابس داخل حجرة مغلقة مما يجعل المحول أنظف وأكثر كفاءة، فضلاً عن تصميمه المبتكر للعمل بكفاءة في ظروف الجاذبية القليلة التي تواجهها المركبات الفضائية، وهو ما يعزز من استدامة الطاقة المولدة.

سهولة إنتاج الأمريسيوم-241 ودوره في تمديد مهمات استكشاف الفضاء

تتميز البطارية التي تعتمد على الأمريسيوم-241 بسهولة أكبر في الحصول على هذه المادة المشعة مقارنةً بالبلوتونيوم-238 المستخدم سابقًا، نظرًا لأنها ناتج ثانوي شائع في المفاعلات النووية ويتم توفير كميات كافية منها حالياً؛ ويعمل مختبر لوس ألاموس الوطني على تطوير طرق إنتاج أكثر أماناً وكفاءة مما يُمكّن من استخدامها طويل الأمد في الفضاء، وهذا يتيح لبعثات استكشاف الكواكب والنجوم أن تستمر لفترات زمنية تفوق ما كان ممكنًا سابقًا، وذلك بفضل طاقة البطارية النووية التي تدوم لعقود متتالية.

أساسيات هذه التكنولوجيا تواجه تحديات مثل ارتفاع مستويات إشعاعات غاما الصادرة عن الأمريسيوم-241 مقارنة بالبلوتونيوم، مما يستلزم توفير حماية إضافية لمنع أي تأثير ضار، لكن فريق العلماء والمهندسين واثقون من إيجاد حلول مبتكرة لهذه المشكلة. هذا التقدم لن يقتصر فقط على إطالة عمر المهمات الفضائية، بل يمكن أن يغير تماماً النظرة إلى السفر عبر الفضاء، بحيث يُمكن إطلاق مركبات تعمل لعقود طويلة قد تصل إلى مئات السنين؛ الأمر الذي يجعل إمكانية استمرار مسبار يُطلق في منتصف القرن الحادي والعشرين حتى نهايات القرن الخامس ليس حلماً بعيد المنال بل واقعاً قابلاً للتحقق.

هذا الإنجاز في مجال البطاريات النووية يمثل نقلة نوعية في تاريخ رحلات الفضاء، حيث ستتمكن المهمات المستقبلية من استكشاف أبعد وأعمق مناطق الكون بفضل طاقة مستمرة وموثوقة لنحو أربعة قرون متواصلة، مما يجعل حلم استكشاف المجرات رحلة واقعية يمكن تحقيقها قريباً.