חדשות היום

אנרגיית גרעין בחלל

אם לא יהיו עיכובים של הרגע האחרון, ב 2025 תחזור ארצות הברית לירח. המשימה המתוכננת ARTEMIS 3 , אמורה להנחית עליו צוות אסטרונאוטים,  53 שנה אחרי המשימה המאויישת האחרונה עם החללית אפולו 17. התכנית שמשותפת לסוכנויות החלל של ארצות הברית, אירופה ואוסטרליה  שילחה כבר לחלל את המשימה הראשונה שלה עם החללית ARTEMIS 1  שהקיפה בחודש נובמבר 2022 את הירח עם שתי בובות ניסוי, במטרה לבחון את תנאי הקרינה והטיסה. המשימה הבאה ARTEMIS 2 מתוכננת ל 2024, בדיוק באותו מסלול רק שהפעם עם צוות של ארבעה אסטרונאוטים. ב 2025 מתוכננת הנחיתה המאויישת לצורך בדיקת מערכות השינוע וההנחתה על קרקעית הכוכב, ומשימת ARTEMIS 4 שמתוכננת ל 2028, תהיה כבר עם חלקים ראשונים לבניית בסיס קרקעי כחלק מתכנית להקים בו מושבה אנושית .

כאן נכנס לתמונה מאמץ בינלאומי נוסף, מחקר ופיתוח של מקורות אנרגיה נצילים על הירח, בכדי לאפשר רצף שהייה של האסטרנאוטים. כיום מקור האנרגיה של חלליות הם פאנלים סולאריים שהופכים את קרני השמש לחשמל. העקרון הזה יעיל כאשר החלליות נמצאות בתנועה מתמדת ונחשפות לקרניים. אלא שעל הירח המצב בעייתי מאד משום שהלילות החשוכים בו יכולים להגיע לעד שבועיים ימים, וזה מצריך התבססות על מקור אנרגיה אחר. בנוסף הטמפרטורה על הירח יכולה להגיע למינוס 180 צלסיוס, מה שיצריך חימום רציף של מערכות אלקטרוניות עדינות.

בדיוק לצורך הזה העניקה לאחרונה סוכנות החלל של בריטניה לחברת Royce-Rolls חוזה פיתוח לכור גרעיני קטן מבוסס פלוטוניום, שיהווה מקור אנרגיה חלופי לפרקי הזמן החשוכים של הירח. על פי הסקירה הטכנולוגית של משרד הבטחון מדובר בכור כוח גרעיני, המייצר אנרגיה על בסיס חום הנוצר מדעיכה של אלמנטיים רדיואקטיביים, בדומה לכורים גרעיניים אזרחיים שנמצאים  בשימוש על כדור הארץ ביישומים אזרחיים וצבאיים. הכור שיבנה לירח יהיה קטן יותר ויותאם לתנאים המיוחדים ששוררים בו.  Royce-Rolls כבר עובדת על הפרויקט הזה – MICRO REACTOR PROGRAM – כשנה בשיתוף עם מספר מוסדות אקדמיים בהם:  University of Oxford, University of Bangor, University of Brighton, University of Sheffield’s Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) and Nuclear AMRC. תקציב המחקר הראשוני שניתן לחברה על ידי עומד על 300 אלף דולרים, וזאת רק כדי לבדוק את ההיתכנות. אחד האתגרים הטכנולוגיים של המפתחים הוא להפוך את החום לאנרגיה נצילה בתנאי סביבה קיצוניים, בשונה מאלה השוררים על כדור הארץ.

הדמייה של המושבה על הירח איור : Royce-Rolls

“אנחנו בהחלט מעודדים מהבחירה בנו לפרוקיט השאפתני הזה” אומר אבי קלייטון מנהל תכניות הפיתוח של Royce-Rolls בראיון לאתר הטכנולוגי NEW ATLAS. “אנחנו מאמינים שבעזרת התקציב הזה נצליח להוכיח שקיימת היתכנות ממשית ליצירת אנרגיה נצילה על הירח, מעבר כמובן לידע שנצבור וישרת אותנו בפיתוח מקורות אנרגיה דומים גם על כדור הארץ. אנחנו מעריכים שנוכל להציג טכנולוגיה שיהיו לה שימושים נרחבים, גם בתחום האזרחי וגם בצבאי, ויותר מכל היא תהיה אנרגיה נקייה יותר בהיבטים של איכות סביבה”. ב Royce-Rolls מעריכים שניתן יהיה להציב את הכור הגרעיני על הירח כבר ב 2029, שנה אחרי תחילת בניית המושבה האנושית המתוכננת על במסגרת תכנית ARTEMIS.

במקביל לפיתוח הבריטי גם סוכנות החלל האמריקנית NASA נמצאת בתהליך פיתוח מואץ של כלים וטכנולוגיות לבניית מושבת החלל. אחד הפרויקטים המעניינים הוא רובוטים שיעבדו לצד האסטרנאוטים בבניית התשתית הפיסית למבני הקבע. הרובוטים הללו אמורים לסייע בחפירת תעלות, שינוע מטענים ונשיאת מטענים כבדים. במכון הטכנולוגי של מאסצ’וסטס  – MIT, מפתחים מדענים ממחלקת החלל ומדעי כדור הארץ חלקים מודולרים שמהם יורכבו הרובוטים למשימה ייעודית. אחרי השימוש בהם הם יפורקו לצורך שימוש למשימה אחרת. הרעיון מאחורי הפיתוח הזה הוא למנוע הצטברות של גרוטאות על הירח. התכנית  WORMS –   Oligomeric Robotic Mobility System,  בנויה מרובוטים בעלי יכולת מפרקית מתקדמת המקבילה למפרק אנושי וזאת במטרה לאפשר ביצוע של עבודות מורכבות  המצריכות מוטוריקה עדינה יחד עם הפעלת כוח.

הכור הגרעיני שיספק אנרגיה למושבת הירח איור : Royce-Rolls

הפרויקט הזה החל ב 2022 עם הכרזה של NASA על תחרות לבניית מערכות רובוטיות שינועו בירח ולא יהיו מבוססות על גלגלים. הסיבה לקריאה הזו היא הרצון לחקור את הקוטב הדרומי של הירח שם החלק העליון  של הקרקע מורכב משכבה עבה של אבק, מדרונות תלולים ובורות כתוצאה מפעילות געשית. כל אלה מקשים מאד על תנועת רכב גלגלי. “בקבוצת החשיבה הראשונית החלטנו  להתבסס על מוטוריקה של חיות כדי להתמודד עם כל האתגרים הללו” סיפר סגן ראש הפרוקיט מייקל בראון לאתר האוניברסיטה, “טור של פילים יכול לשאת משקל גדול למרחק רב, עכביש רב רגליים יכול לנוע בשטח סלעי ותולעת יכולה לנוע במחילות”,

על פי הפרסום של MIT, רובוט יכול לשאת פאנלים סולאריים כבדים שיוצבו על גבעה ואחר כך ניתן יהיה לפרק אותו ולהרכיב אותו מחדש כרובוט תולעת שישמש למחקר מחילות לבה בעומק הקרקע. צוות הפיתוח כבר בנה אבטיפוס ראשון של רובוט כזה הבנוי עם שש רגליים שהוצג בתערוכת חלל  בארצות הברית בחודש מרץ האחרון.

“מדובר בקונספט מאד פשוט”, אומר ראש הפרויקט ד”ר ג’ורג לוייד. “תדמיינו מחסן חלפים עם הרבה מאד מדפים וספר הדרכה. לכל משימה יהיו הוראות ספציפיות כיצד להרכיב את הרובוט. החלקים יכללו זרועות, מנועים, סנסורים ורכיבי חישוב שליטה ובקרה. אחרי סיום המשימה הרובוט יפורק וכל חלק יחזור למדף לשימוש חוזר. מעבר לחסכון הכספי האדיר, זו גמישות תפעולית שתאפשר עבודה רציפה ויעליה לאורך זמן בהתבסס על מערכות חזקות ואמינות”.


רובוט מודולרי לשימוש בירח. איור מתוך : news.mit.edu

אמיר בר-שלום

תגובות סגורות