ما هو نظام شعاع الحبيبات Pellet-Beam للدفع فائق السرعة في الفضاء ؟

شعاع الحبيبات Pellet-Beam .. مفهوم جديد للدفع فائق السرعة للحمولات الثقيلة عبر الوسط النجمي تسعى ناسا لتطويره أملا أن يسرع رحلاتنا إلى خارج النظام الشمسي !












من المعلوم أن مغامرات البشر في الفضاء الخارجي ٫ و التي تقوم على محاولات فهم نشأة الكون و تشكل المجرات و النجوم و على البحث عن مواطن محتملة للحياة في كواكب أخرى ٫ تستوجب إمكانيات تكنولوجية فائقة تحملنا إلى ما بعد نظامنا الشمسي و هي تقنيات لا نملكها و قد لا نحصل عليها في المستقبل القريب 


لكن العلوم التي نعتمدها لتطوير تلك التقنيات لا تنفك تعدنا بالجديد ٫ حيث نجح مهندس الطيران من جامعة كاليفورنيا بلوس أنجلس "أرتور دافويان" في وضع إقتراح علمي لمفهوم جديد للدفع في النقل للسريع عبر الفضاء (النظام الشمسي و الوسط النجمي) للحمولات الثقيلة التي يفوق وزنها 1 طن ٫ و هو مفهوم يعرف بإسم نظام دفع "شعاع الحبيبات" Pellet-Beam و تسعى وكالة ناسا NASA لإجراء المزيد من الأبحاث و التطويرات عليه بمنحها تمويلا بقيمة 175 ألف دولار أمريكي للمشروع 



من ناحية أخرى ٫ نجد أن أكبر المشاكل التي تعيق توسع سفرنا في الفضاء هي الجانب اللوجيستي للمركبات الفضائية من تزود بالوقود و تواصل مع مراكز التحكم نظرا للمسافات الهائلة التي تفصلها عنها فضلا عن محدودية سرعة هذه المركبات التي تجوب الفضاء الشاسع ما بين النجوم و الكواكب (خارج الغلاف الشمسي) ٫ لذلك يسعر العلماء بإستمرار لإبتكار حلول تطبيقية لتلك المشكلات بهدف المضي قدما في إرسال بعثات للفضاء النجمي من قبيل بعثة المسبارين "فوياجر-1" و "فوياجر-2" اللذين تم إطلاقهما في العام 1977 ليبتعدا اليوم عن الأرض لأكثر من 24 مليار كلم بعد أن تطلب الأمر أن يسافر المسبار بسرعة تبلغ 3.6 وحدة فلكية (و التي تساوي المسافة بين الأرض و الشمس أي نحو 150 مليون كلم) في السنة لمدة تبلغ 35 عاما ليصل إلى حدود الغلاف الشمسي فقط !















أما مع هذا الأنموذج أو المفهوم الجديد للدفع عبر الفضاء فإن التقرير الذي نشرته مجلة "ساينس ألرت" Science Alert في شهر مارس/آذار الماضي يقول بأن نظام الدفع الجديد يمكنه (نظريا) أن يرسل مركبة فضائية ثقيلة إلى الخارج (ما بعد حدود النظام الشمسي) في أقل من 5 سنوات فقط أي نفس المسافة التي قطعها "فوياجر-1" في 35 سنة كاملة 


بشكل جزئي ٫ يستلهم مفهوم "شعاع الحبيبات" Pellet-Beam من مبادرة "بريك ثرو ستارشوت" Breakthrough Starshot التي تهدف لإظهار دليل على مفهوم المصنوعات النانوية فائقة السرعة و المدفوعة بالضوء ٫ بما يضيف فوائد تكميلية هامة لعلم الفلك و أنشطته كإستكشاف النظام الشمسي و إكتشاف الكويكبات العابرة للأرض ٫ و هو مفهوم يقوم على نظام دفع "الشراع الشمسي" 



كيف يمكن تفسير مفهوم نظام دفع شعاع الحبيبات ؟ 








إقترح الفريق البحثي المؤسس لهذا المفهوم (وفق تقرير لموقع انتريستنغ انجينيرينغ Interesting Engineering) إستخدام مركبتين فضائيتين بحيث تنطلق الأولى نحو الفضاء ما بين النجوم فيما تذهب الثانية إلى مدار حول الأرض لتطلق آلاف الحبيبات المعدنية الصغيرة في الثانية على المركبة الأولى المتجهة نحو الفضاء (بين النجوم) إلى جانب إطلاقها شعاع ليزر بقوة 10 ميغاوات على هذه الأخيرة أو ستقوم بإعادة توجيه شعاع ليزر أطلق من الأرض بإتجاهها 


هذه العملية ستسمح لشعاع الليزر بتسخين الحبيبات عند ضربه لها إلى درجة إزالة طبقة منها يمكنها التحول الى بلازما تسرع بقايا الحبيبات التي ستوفر قوة دفع هائلة للمركبة الفضائية المسافرة بين النجوم ٫ كما أن نفس المفهوم يمكن أن يطبق بطريقة أخرى (وفق دايوفان) حيث يمكن لجهاز توليد مجال مغناطيسي على متن المركبة المسافرة بين النجوم أن يوفر حقلا مغناطيسيا يتنافر مع الحبيبات و يدفع المركبة قدما 



ما هي نقائص مفهوم نظام دفع شعاع الحبيبات Pellet-Beam ؟ 

أهم ما ينقص هذا المفهوم هو الإثبات العملي ٫ حيث و إن كان تصورا نظريا لنظام دفع بسرعات هائلة للمركبات الفضائية خارج النظام الشمسي إلا أنه لا يتجاوز حدود المفهوم و النظرية ٫ لكن و بإعتماد منحة وكالة ناسا للمفاهيم والمبتكرة و المتقدمة NIAC سيتم التركيز في مرحلة أولى على إثبات جدوى المفهوم عبر إجراء نمذجة مفصلة للأنظمة الفرعية المختلفة لتقنية الدفع الجديدة و إجراء دراسات تجريبية للمفهوم 



ما هي إمكانيات نظام دفع شعاع الحبيبات Pellet-Beam فائق السرعة ؟ 






يمكن لنظام الدفع "شعاع الحبيبات" Pellet-Beam أن يدفع مسبارا بوزن 1 طن بسرعة تصل إلى نحو 480 ألف كلم في الساعة ما يجعله أسرع بعشر (10) مرات من أنظمة الدفع الكيميائية للصواريخ التقليدية وفق رئيس الفريق البحثي "أرتور دافويان" 








و وفقا للمهندس "دافويان" دائما فإنه يمكن الوصول إلى الكواكب الخارجية في أقل من عام واحد بإستخدام تقنية شعاع الحبيبات و إلى 100 وحدة فلكية في نحو 3 سنوات و إلى عدسة الجاذبية الشمسية (عند 500 وحدة فلكية) في 15 عاما فقط .














المصدر  :  وكالة ناسا NASA ٫ Science Alert 


وسم : علوم 


إقرأ أيضا : 






مستقبل المعرفة©

أحدث أقدم