سيجعل من الممكن التغلب على نقص الطاقة على حافة النظام الشمسي
تصورات فنية للمركبات الفضائية النووية التي تصل إلى أقمار المشتري
وقعت وكالة ناسا مؤخرًا أول عقد لتطوير جيل جديد من مجسات الفضاء السحيق التي من شأنها تسريع الثورة في دراسة النظام الشمسي الخارجي.
وكجزء من مشروع بروميثيوس الجديد، فازت شركة لوكهيد مارتن بعقد بقيمة 6 ملايين دولار لتصميم دراسة تسمى جيمو - وهي اختصار لـ Jupiter Icy Moons Orbiter المصممة لدراسة أقمار كوكب المشتري الكبيرة التي يتكون سطحها بشكل أساسي من الجليد. وكما ذكرنا فإن المبلغ مخصص فقط لمرحلة التخطيط.
يعد مشروع بروميثيوس جزءًا من برنامج ناسا النووي المصمم لتطوير تكنولوجيا الدفع النووي لاستكشاف النظام الشمسي.
ستسمح مركبة JIMO الفضائية التي تعمل بالطاقة النووية لأول مرة لمركبة فضائية واحدة بالوصول إلى نظام كوكب المشتري مجهزة بعدد كبير من الأجهزة العلمية إلى جانب طاقة كافية للسماح لها باستكشاف كل قمر من الأقمار لفترة طويلة من الزمن. سيسمح لها الوقود بالوصول إلى مدار القهوة حول كل قمر لفترة غير محدودة ثم تركه والذهاب إلى القمر التالي. المركبات الفضائية التي بقيت في كوكب المشتري حتى الآن تدور حول كوكب المشتري فقط مع تصميم مدارها بحيث تلتقي أحيانًا بقمر آخر للاقتراب لمرة واحدة بدلاً من القيام بجولة.
واليوم، فإن العامل المقيد في استكشاف النظام الشمسي الخارجي هو عدم وجود طاقة كافية للمركبة الفضائية للوصول إلى المنطقة والمناورات التي ستجريها عندما تصل إلى هناك. على سبيل المثال، مركبة فضائية ستهاجم أوروبا، القمر الجليدي لكوكب المشتري الذي قد يحتوي على أشكال حياة بدائية. حاليًا، يمكن للمخططين تطوير مركبة فضائية ستمر عبر أوروبا، لكنهم لا يملكون التكنولوجيا اللازمة للسماح لها بدخول المدار.
للوصول إلى النظام الشمسي الخارجي، يتعين على المركبة الفضائية استخدام تقنية طيران الاقتراب البطيء التي ستستفيد من الجاذبية وتزيد السرعة من خلال الاقتراب من الكوكب وتلقي دفعة من الجاذبية. هذه الطريقة لها العديد من القيود فيما يتعلق بما يمكن أن تفعله مثل هذه المركبة الفضائية عندما تصل إلى النظام الشمسي الخارجي.
يمكن توفير الطاقة اللازمة للتشغيل بسهولة من خلال استخدام الطاقة النووية - فالحرارة الناتجة عن مصدر مشع متحلل توفر الطاقة. مجمعات الطاقة الشمسية التقليدية ليست فعالة خارج مدار المريخ لأن ضوء الشمس في هذه المناطق ضعيف للغاية. ولذلك فمن الواضح أن علماء الفلك بحاجة إلى جيل جديد من التكنولوجيا إذا أرادوا التحقيق بجدية في ما يكمن في الظلام البارد على حافة النظام الشمسي.
وللتغلب على هذه المشاكل وتطوير جيل جديد من المركبات الفضائية لاستكشاف الفضاء السحيق، تخطط وكالة ناسا لتطوير مصدر للطاقة النووية لاستخدامها في الأماكن التي تكون فيها طاقة الشمس ضعيفة للغاية، بالإضافة إلى مفاعل انشطاري للمساعدة في الأماكن التي تكون فيها كمية كبيرة من الطاقة. من الطاقة مطلوبة.
خلال مرحلة البحث في مشروع بروميثيوس، سيتم اختبار العديد من التقنيات للمفاعل ونظام إنتاج الطاقة والمحرك الكهربائي والجوانب الأخرى للمركبة الفضائية جيمو وتلك التي ستتبعها. بمجرد تحديد أفضل التقنيات، ستكون الخطوة التالية هي تطوير تصميم أكثر تقدمًا.
وبمساعدة تكنولوجيا الطاقة الجديدة سيكون من الممكن تحقيق الأهداف العلمية المتمثلة في الدوران حول الأقمار الجليدية الثلاثة لكوكب المشتري - كاليستو جانيميد ويوروبا.
وستكون مهمة JIMO قادرة على مراقبة كل من هذه الأقمار لفترات طويلة ثم الانتقال إلى القمر التالي عندما لا تزال المركبة الفضائية لديها الطاقة الكهربائية لتشغيل أجهزة الاستشعار الخاصة بها.
وباستخدام مثل هذه المركبة الفضائية سيكون من الممكن تحديد ما إذا كانت هناك محيطات تحت الأرض على هذه الأقمار. سيكون من الممكن أيضًا رسم خريطة لموقع المركبات العضوية وغيرها من المواد الكيميائية المثيرة للاهتمام من الناحية البيولوجية، وحساب سمك طبقات الجليد، والعثور على مواقع الهبوط المحتملة.
