رقابت فناورانه قدرت‌های جهانی برای ساخت رآکتورهای هسته‌ای در فضا

رقابت جهانی قدرت‌های بزرگ برای دستیابی به فناوری رآکتورهای هسته‌ای فضایی وارد مرحله‌ای سرنوشت‌ساز و چندبعدی شده است.

کد خبر: ۳۴۳۲۰۱

۲۲ مهر ۱۴۰۴ / ۱۶:۵۵

به گزارش روزپلاس، ناسا، سازمان فضایی ایالات متحده با اتکا به دستورالعمل جدید شأن دافی، مدیر موقت خود، مأموریت احداث و استقرار نخستین رآکتور هسته‌ای ۱۰۰ کیلوواتی در سطح ماه را تا سال ۲۰۳۰ به عنوان یکی از اهداف راهبردی ملی آمریکا تعیین کرده است. این برنامه بخشی از سیاست کلان واشنگتن برای تضمین استقلال انرژی در زیستگاه‌های فرازمینی و تثبیت جایگاه پیشرو در رقابت فضایی است. طرح مذکور علاوه بر تأمین انرژی پایدار برای مأموریت‌های سرنشین‌دار آرتمیس، گامی در جهت ایجاد زیرساخت‌های لازم برای حضور دائمی انسان در ماه و سپس مریخ محسوب می‌شود.

به عقیده بسیاری از کارشناسان، این طرح بازتابی از گذار آمریکا از مرحله کاوش علمی به مرحله استقرار و بهره‌برداری اقتصادی از فضا است. مقامات آمریکایی دستیابی به این فناوری را معادل با پیروزی جدیدی مشابه رقابت سفر به ماه در دوره جنگ سرد با شوروی تلقی می‌کنند؛ رقابتی که ابعاد آن از فناوری فراتر رفته و به حوزه‌های ژئوپلیتیک، امنیتی و حقوقی نیز گسترش یافته است. از سوی دیگر، چین و روسیه نیز با اعلام برنامه مشترک خود برای ساخت رآکتور هسته‌ای در قطب جنوب ماه تا میانه دهه ۲۰۳۰، این رقابت را به سطح جدیدی از تقابل فناورانه ارتقا داده‌اند. در چنین بستری، موفقیت در توسعه رآکتورهای هسته‌ای فضایی نه تنها معیاری از توان مهندسی بلکه شاخصی از قدرت سیاسی و ظرفیت حکمرانی فناورانه در قرن بیست و یکم خواهد بود.

بازگشت به رؤیای هسته‌ای در فضا

رآکتور هسته‌ای ناسا بر روی ماه، بخشی از بازنگری گسترده‌تری است که مأموریت آرتمیس و دکترین جدید مبتنی بر توان پایدار خارج از زمین را شامل می‌شود. تجربه تاریخی پروژه «SNAP-10A» در سال ۱۹۶۵ که تنها رآکتور فضایی عملیاتی آمریکا بود، نشان می‌دهد که موانع اصلی نه در حوزه فناوری بلکه در سیاست و تقاضا نهفته است. اکنون، پس از گذشت شش دهه و صرف میلیاردها دلار در پژوهش‌های مرتبط، برای نخستین بار انرژی هسته‌ای به‌عنوان گزینه اصلی تأمین توان مأموریت‌های فضایی سرنشین‌دار در مریخ انتخاب شده است. این تصمیم، با تثبیت جهت‌گیری سیاستی روشن و مشارکت فعال بخش خصوصی، شرایطی بی‌سابقه را برای تحقق طرح فراهم کرده است.

در طرح جدید، ناسا قصد دارد با همکاری شرکت‌های بزرگ هوافضا و انرژی از جمله لاکهید مارتین، بوئینگ، «BWXT» و وستینگ‌هاوس، رآکتوری با توان ۱۰۰ کیلووات طراحی کند که در مقایسه با سامانه‌های فعلی مولد انرژی در مأموریت‌های فضایی، جهشی کیفی بزرگی به‌شمار می‌آید. چنین توانی می‌تواند حدود ۸۰ خانه معمولی در آمریکا را روشن کند و به ناسا امکان دهد سامانه‌های زیستی، علمی و استخراجی ماه را بر پایه نیازهای عملیاتی و نه محدودیت‌های انرژی طراحی کند.

چالش‌های فنی و مهندسی

محیط ماه، با نوسانات دمایی شدید، تابش‌های بالا و فقدان جو، بزرگ‌ترین مانع در مسیر اجرای پروژه به شمار می‌رود. به گفته کارلو جووانی فِرو از دانشگاه پلی‌تکنیک تورین، نبود همرفت در سطح ماه حذف سیستم‌های خنک‌کننده متداول را ضروری می‌سازد. کاهش جاذبه تا یک‌ششم زمین نیز بر رفتار سیالات و انتقال حرارت اثر مستقیم دارد و گرد و غبار چسبنده سطح ماه می‌تواند عملکرد رادیاتورها را مختل کند. در عین حال، ضرورت ایمنی در پرتاب سوخت‌های اورانیومی و پیشگیری از انتشار مواد رادیواکتیو در صورت بروز خطا، پیچیدگی این طرح بلندپروازانه را دوچندان کرده است.

پیش‌نمونه این طرح با عنوان «Fission Surface Power» از سال ۲۰۲۰ آغاز شد و هدف آن ساخت رآکتور ۴۰ کیلوواتی بود. هرچند شرکت‌های پیمانکار در آن مرحله نتوانستند الزامات وزنی کمتر از شش تُن را برآورده کنند، در طرح جدید از پرتابگرهای سنگین‌وزن با ظرفیت حمل ۱۵ تُن استفاده خواهد شد. این امر امکان حمل اجزای رآکتور، سوخت، رادیاتورها و سامانه‌های حفاظتی را در چند پرتاب مستقل فراهم می‌کند. انتخاب محل استقرار نیز احتمالاً درون دهانه‌های قطب جنوب ماه خواهد بود تا از پراکندگی آلودگی احتمالی جلوگیری شود.

ابعاد حقوقی و ژئوپلیتیکی

استقرار رآکتور هسته‌ای در ماه تنها یک مسئله علمی نیست بلکه پیامدهای حقوقی و ژئوپلیتیکی گسترده‌ای دارد. دستورالعمل ناسا پیش‌بینی کرده است که نخستین کشور مستقر در این حوزه می‌تواند برای حفظ ایمنی، محدوده‌ای موسوم به منطقه منع ورود یا «Keep-out Zone» تعریف کند. هرچند این اقدام به ظاهر با مفاد پیمان فضای ماورای جو ۱۹۶۷ در تعارض نیست و هدف آن پیشگیری از تداخل مخرب فعالیت‌های فضایی است، اما در عمل می‌تواند به ابزاری برای اعمال کنترل عملیاتی بر بخش‌هایی از سطح ماه بدل شود. چنین وضعیتی توازن حقوقی بهره‌برداری از منابع فرازمینی را تغییر می‌دهد و به رقابت‌های فضایی ماهیتی راهبردی‌تر می‌بخشد.

چین و روسیه نیز با تکیه بر همکاری‌های فنی در قالب ایستگاه بین‌المللی تحقیقاتی قمری، درصدد توسعه رآکتور مشابهی تا سال ۲۰۳۵ هستند. موقعیت جغرافیایی قطب جنوب ماه، به‌دلیل وجود منابع یخ و نور خورشید دائم در برخی نقاط، اهمیت حیاتی برای استقرار پایگاه‌های دائمی دارد. این امر رقابت بر سر انرژی هسته‌ای قمری را به نقطه کانونی ژئوپلیتیک جدیدی در فضا تبدیل کرده است.

امنیت، ایمنی و آینده انرژی فضایی

کارشناسان بر این باورند که موفقیت در این پروژه مستلزم طراحی نظام ایمنی چندلایه است که تمامی مراحل پرتاب، فرود و بهره‌برداری را پوشش دهد. همچنین سوخت رآکتور باید در محفظه‌های مقاوم چندلایه نگهداری شود تا در صورت انفجار موشک یا سقوط، از انتشار مواد رادیواکتیو جلوگیری گردد. به گفته سیمون میدلبورگ از دانشگاه بنگور، مقررات ایمنی در این حوزه «به نهایت سخت‌گیری ممکن» تدوین خواهد شد و هیچ کشوری نمی‌تواند بدون تأیید کامل ایمنی، اقدام به استقرار رآکتور نماید.

در سطح کلان، بهره‌گیری از انرژی هسته‌ای در فضا می‌تواند مسیرهای تازه‌ای برای استخراج منابع قمری، تولید اکسیژن و سوخت و استقرار زیستگاه‌های انسانی در مقیاس بزرگ بگشاید. توان بالا به پژوهشگران اجازه خواهد داد ابزارهای علمی پرقدرت از جمله رادارها و لرزه‌سنج‌ها را بدون محدودیت انرژی به‌کار گیرند و زیرساخت‌های دائمی بر سطح ماه و مریخ ایجاد کنند. به تعبیر باویا لال که پیش از این به عنوان مدیر فناوری، سیاست و استراتژی ناسا و سرپرست ارشد فناوری در سازمان فضایی آمریکا خدمت می‌کرد، این گذار همانند انتقال تاریخی جوامع انسانی از روشنایی شمع به شبکه برق است.

جمع‌بندی

رقابت برای ساخت رآکتورهای هسته‌ای فضایی دیگر تنها آزمونی در حوزه علم و فناوری نیست، بلکه بیانگر دگرگونی عمیق در نظام قدرت جهانی است که قلمرو آن از زمین فراتر می‌رود. کشورهایی که قادر به تأمین انرژی پایدار در محیط‌های جدید مانند ماه می‌شوند، عملاً اختیار طراحی قواعد حضور، بهره‌برداری و تنظیم نظم نوین فضایی را به دست می‌گیرند. این رقابت همچنین بازتابی از گذار تدریجی از اکتشاف به استقرار و از مأموریت‌های علمی به مأموریت‌های تمدنی است؛ جایی که تسلط بر زیرساخت انرژی به معنای تسلط بر زنجیره تولید، استخراج منابع و زندگی در خارج از زمین است.

بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که دستیابی به مزیت استقرار رآکتور هسته‌ای بر روی ماه، مرز میان حضور موقت و استقرار دائمی در فضا را از میان برمی‌دارد. چنین دستاوردی به کشور پیروز این رقابت اجازه می‌دهد تا استانداردهای فنی و حقوقی آینده را تدوین کند، مسیر بهره‌برداری از منابع معدنی فرازمینی را هدایت نماید و در تصمیم‌سازی‌های بین‌المللی نقش مرجع بیابد.

علاوه بر این، متخصصان بر این باورند که رآکتورهای فضایی نه تنها امکان بقا و فعالیت در محیط‌های سخت را فراهم می‌کنند، بلکه زیرساخت انرژی مأموریت‌های علمی و حتی دفاعی آینده خواهند بود. در چنین چشم‌اندازی، انرژی هسته‌ای به ستون فقرات نظم نوین فضا بدل می‌شود؛ نظمی که بر پایه توان تولید، کنترل و مدیریت انرژی در ورای جو شکل می‌گیرد. به تعبیر کارلو جووانی فِرو، رقابت فضایی جدید دیگر بر سر رسیدن به ماه نیست، بلکه بر سر ماندن، ساختن و حکم‌روایی بر آن است.