منحت وكالة مشاريع الأبحاث المتطورة الدفاعية الأمريكية (DARPA) شركة Space Nuclear Power Corporation (المعروفة باسم SpaceNukes) عقداً لتطوير مفاعل نووي ذاتي التشغيل واختباره أرضياً. وبحسب تقرير كتبه Prabhat في موقع Interesting Engineering، تندرج هذه الاتفاقية (OTA) ضمن برنامج Fast Capacitance (المعروف اختصاراً باسم Fat Cat)، والذي يهدف إلى تعزيز التشغيل الذاتي للمفاعلات في مهام الأمن القومي الأمريكي.
ووفقاً لبيان صحفي نقله الموقع، يدعم العقد تطوير تقنيات متقدمة للتحكم في المفاعلات واختبارها على الأرض، بهدف توسيع القدرات المُثبتة للطاقة النووية الأمريكية.
البناء على إرث مشروع KRUSTY لعام 2018
بموجب الاتفاقية الحالية، ستتعاون SpaceNukes مع مختبر Los Alamos National Laboratory لتصميم وبناء وإجراء اختبار أرضي نووي تكميلي لمفاعل من فئة Kilopower. وسيتضمن التصميم الجديد تشغيلاً نشطاً لقضبان التحكم، وهو تطور يتجاوز البنية الخاضعة للتحكم السلبي التي استُعرضت في اختبار عام 2018.
وكان أعضاء رئيسيون في فريق SpaceNukes قد نفذوا في عام 2018، أثناء عملهم لدى Los Alamos National Laboratory ووكالة NASA، العمل التأسيسي لمشروع Kilopower Reactor Using Stirling Technology (المعروف باسم KRUSTY). ومثّلت تلك التجربة الاختبار الأرضي الوحيد بكامل الطاقة لمفاعل فضائي أمريكي جديد منذ خمسة عقود.
وقال Patrick McClure، الرئيس التنفيذي للعمليات في SpaceNukes، إن «هذه المنحة تقدّر نضج واستمرارية الفريق الذي صمم وبنى واختبر KRUSTY في عام 2018». وأضاف: «نحن فخورون بالعمل جنباً إلى جنب مع الدكتور Dodson ومختبر Los Alamos National Laboratory لتقديم الخطوة المُثبتة التالية في مجال الطاقة النووية الأمريكية».
خطوات الوصول إلى التحكم الذاتي والاختبار الأرضي
يعتمد البرنامج هيكلاً مرحلياً يشمل محطات للتصميم والتوريد والدمج وصولاً إلى العرض الأرضي. ويهدف ذلك إلى إنتاج عتاد مُختبر نووياً إلى جانب الأساس الهندسي اللازم لتشغيل المفاعل ذاتياً وبتحكم نشط. وتتضمن الخطوات المقبلة تطوير التصميم ودمج المكونات الضرورية وإجراء اختبارات أرضية لتقييم أداء وحدة التحكم.
وسيقود كبير المهندسين Marc Gibson أعمال الدمج في ورشة SpaceNukes بمدينة ميدينا في ولاية أوهايو. وبحسب البيان الصحفي للشركة، يؤهل هذا العمل الصناعة الأمريكية لتوفير طاقة نووية موثوقة عبر نطاق أوسع من المهام، بما في ذلك المهام التي تتطلب إدارة ديناميكية للطاقة واستجابة سريعة في ظل ظروف تشغيلية متغيرة.
«لا يوجد بديل للتقنية المُثبتة عندما تكون أهداف الأمن القومي الأمريكي على المحك. تتيح لنا هذه المنحة المضي قدماً في العمل الذي بدأ في برنامج KRUSTY وتقديم قدرة مُختبرة أخرى للبلاد.»
Andy Phelps، الرئيس التنفيذي، SpaceNukes
التطبيقات المحتملة وحدود الجاهزية الحالية
يشير موقع Interesting Engineering إلى أن أهمية المشروع تكمن في سعيه إلى تجاوز مجرد استعراض مفاعل نووي صغير، نحو تطوير نظام أكثر تقدماً قادر على التحكم النشط في عملياته ذاتياً. وفي مجال استكشاف الفضاء، قد توفر هذه التقنية الكهرباء لقواعد القمر المستقبلية والأدوات العلمية والمهام الفضائية الطويلة، لا سيما في المواقع محدودة الإضاءة الشمسية حيث قد لا تكفي الألواح الشمسية وحدها لتوفير إمدادات طاقة موثوقة.
ويمكن لأنظمة مماثلة أن تدعم المنشآت النائية وبعض التطبيقات الدفاعية التي تتطلب طاقة مستدامة. ومع ذلك، يوضح الكاتب Prabhat أن هذه السيناريوهات تظل تطبيقات محتملة للتقنية، وليست تأكيداً على أن هذا المفاعل بالتحديد جاهز للاستخدام التشغيلي الفعلي.
كُتب هذا المقال بالذكاء الاصطناعي اعتماداً على ما نشره: interestingengineering.com.
