امکان جایگزینی انرژی خورشیدی با شکافت هسته‌ای برای تولید اکسیژن در ماه

دانشمندان می‌گویند انرژی خورشیدی می‌تواند جایگزین خوبی با انرژی شکافت هسته‌ای برای تولید اکسیژن در ماه باشد، چرا که برای تولید مقدار یکسانی از انرژی به شش برابر جرم کمتری نیاز دارد.

کد خبر: ۵۶۴۲۸۱

تاریخ: ۱۱ دی ۱۴۰۱ - ۱۸:۱۱

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از آی‌ای، ماموریت بدون سرنشین "آرتمیس ۱" ناسا به مدار ماه گامی کوچک به سوی هدف نهایی فرستادن دوباره انسان به کره ماه و پس از آن مریخ و فراتر از آن بود.

هدف دوم این است که بفهمیم چگونه می‌توان از منابع ماه برای گروه‌های پژوهشی تا اواسط دهه بعد استفاده کرد.

با این حال، یک مانع بزرگ برای ایجاد یک مستعمره در ماه، استخراج و معدن‌کاوی فلزات و اکسیژن است که در ذخایر سنگی که سطح ماه را پوشانده‌اند، موجود هستند.

در بیانیه مطبوعاتی چندی پیش ناسا آمده بود: سیستم‌های شکافت هسته‌ای نسبتاً کوچک و سبک وزن در مقایسه با سایر سیستم‌های تولید قدرت، قابل اعتماد هستند و می‌توانند بدون توجه به مکان، در دسترس بودن نور خورشید و سایر شرایط محیطی، برق را به طور مداوم تولید کنند و نمایش چنین سیستم‌هایی در ماه راه را برای ماموریت‌های طولانی مدت در ماه و مریخ هموار می‌کند.

شکافت هسته‌ای یا فیژن(Nuclear fission) فرآیندی است که در آن یک اتم سنگین مانند اورانیوم به دو اتم سبک‌تر تبدیل می‌شود. وقتی هسته‌ای با عدد اتمی زیاد شکافته شود، بر پایه فرمول اینشتین، مقداری از جرم آن به انرژی تبدیل می‌شود. از این انرژی در تولید برق در نیروگاه هسته‌ای استفاده می‌شود.

با این حال، یک پروفسور آمریکایی ادعا می‌کند که گزینه بهتری در آستین دارد. او طرحی نظری برای تجهیز ماه به پنل‌های خورشیدی ایجاد کرده است که می‌تواند به طور ایمن و کارآمد نیازهای ساکنان آینده ماه را برطرف کند.

بر اساس محاسباتی که توسط پروفسور جفری گوردون از گروه انرژی خورشیدی و فیزیک محیطی دانشگاه بن گوریون انجام شده است، این طرح برای تولید مقدار یکسانی از انرژی نسبت به بهترین گزینه شکافت هسته‌ای به شش برابر جرم کمتری نیاز دارد.

پنل‌های خورشیدی؛ گزینه‌ای قابل اعتماد و ایمن‌تر

پروفسور گوردون استدلال می‌کند که با وجود تعداد کافی از پنل‌های همیشه در معرض نور خورشید، طرح او ۱۰۰ درصد به طور قابل ‌اطمینان امکانات تولید اکسیژن را برق‌رسانی می‌کنند.

وی می‌گوید: ناسا یک سیستم قابل اعتماد، با عمر طولانی و حداقل جرم می‌خواهد و قابلیت اطمینان حتی بر هزینه ارجحیت دارد.

پس از انتشار ایده خود در مجله علمی انرژی‌های تجدیدپذیر(Renewable Energy) در اوایل سال جاری، از گوردون خواسته شد تا در مرکز تحقیقاتی جان اچ گلن ناسا در کلیولند اوهایو سخنرانی کند.

پروفسور گوردون در آن جلسه توضیح داد: من مفهومی را توسعه داده‌ام و همه برآوردهای کمی را انجام داده‌ام.

مقدار محدودی انرژی در مراحل اولیه استقرار انسان در ماه مورد نیاز خواهد بود و ناسا قبلاً شش شرکت را برای ارائه طرح‌هایی انتخاب کرده است که سه تای آنها از انرژی خورشیدی و بقیه از شکافت هسته‌ای استفاده می‌کنند.

پیشنهاد گوردون

پیشنهاد گوردون مستلزم نصب حلقه‌ای از صفحات خورشیدی در نزدیکی یکی از قطب‌های ماه، به عنوان مثال قطب شمال ماه است.

به منظور لزوم اطمینان از این که نور کوتاه‌مدت روز همچنان نیازهای برق را برآورده می‌کند، آنها نباید بالاتر (یا در مورد قطب جنوب، پایین‌تر) از عرض جغرافیایی ۸۸ قرار گیرند.

تاسیساتی که اکسیژن تولید می‌کنند، حدود ۱۰ کیلومتر به قطب نزدیکتر خواهند بود. این امر خطوط انتقال را تا حد معقولی کوتاه نگه می‌دارد و در عین حال فاصله کافی را حفظ می‌کند تا از پوشیده شدن پنل‌های فتوولتائیک توسط غبار ماه تولید شده در حین استخراج جلوگیری شود.

گوردون استدلال می‌کند که چون سطح ماه به طور طبیعی به عنوان عایق الکتریکی عمل می‌کند، خطوط انتقال نیازی به عایق بندی ندارند.

وی خاطرنشان کرد که آزمایش‌های بررسی انعطاف‌پذیری پنل‌های فتوولتائیک در حضور تشعشعات کیهانی امیدوارکننده به نظر می‌رسند. به گفته وی، پنل‌های فتوولتائیک باید بتواند به اندازه کافی در برابر تشعشعات کیهانی مقاومتم کنند تا آنچه مورد نیاز است را برآورده کنند.

معضل زباله‌های هسته‌ای

با این حال، اولویت اصلی ناسا محافظت کافی از افرادی است که در تاسیسات تولید اکسیژن و سایر مشاغل در ماه کار می‌کنند. این بزرگترین نگرانی است که بنا بر گفته گوردون، هنوز پاسخی برای آن وجود ندارد.

پروفسور گوردون می‌گوید در مورد خطرات احتمالی ساخت رآکتورهای هسته‌ای در ماه هیچ نظری ندارد و خاطرنشان می‌کند که سوخت هسته‌ای به راحتی می‌تواند ۱۰۰ هزار سال دوام بیاورد، در حالی که توربین‌ها و ژنراتورها در عرض چند دهه تخریب می‌شوند.

وی اذعان کرد که آلودگی رادیواکتیو وجود خواهد داشت و افزود که نحوه رسیدگی به زباله‌های هسته‌ای مورد سوال است.

پروفسور گوردون می‌گوید: در حال حاضر، تصور من این است که ناسا در حال برنامه‌ریزی استقرار رآکتورهای هسته‌ای در ماه برای درازمدت است و کسانی که طرفدار استفاده از انرژی خورشیدی هستند، سعی می‌کنند ناسا را به استفاده از این روش متقاعد کنند یا حداقل کاری کنند تا این دو فناوری را در کنار هم داشته باشد.