انقلاب در فناوری انرژی بدون خورشید
1
ژاپن در حال توسعه نوعی باتری نوآورانه است که با استفاده از ماده‌ای رادیواکتیو به نام آمریکیم کار می‌کند و می‌تواند تا صد سال بدون وقفه در فضا انرژی تولید کند. این فناوری حتی در مناطقی که نور خورشید ناکافی است نیز قابل استفاده خواهد بود و می‌تواند مأموریت‌های فضایی به ماه و فراتر از مشتری را متحول کند.
گامی بلند برای تأمین انرژی پایدار در فضا
همکاری دو نهاد علمی برجسته
ژاپن با کمک آژانس انرژی اتمی ژاپن (JAEA) و آژانس فضایی ژاپن (JAXA) گام مهمی در مسیر توسعه یک سیستم جدید تأمین انرژی برداشته است. این دو نهاد در چارچوب توافق‌نامه‌ای، در حال ساخت یک منبع انرژی ویژه هستند که با استفاده از ماده رادیواکتیو آمریکیم کار می‌کند. این باتری خاص می‌تواند در شرایط سخت فضا بدون نیاز به تعمیر یا تعویض تا یک قرن دوام بیاورد.
به گفته ماساهیده تاکانو، پژوهشگر JAEA، با وجود چالش‌های فنی، این پروژه از نظر عملی قابل اجراست. او گفته است: «ما منبعی فشرده از انرژی ارائه خواهیم کرد که بدون نیاز به نگهداری، تا ۱۰۰ سال کار خواهد کرد.»
سازگاری با شرایط سخت ماه
فراتر از باتری‌های معمولی و پنل‌های خورشیدی
منبع انرژی جدید قرار است از فناوری متفاوتی نسبت به پنل‌های خورشیدی مرسوم یا باتری‌های مورد استفاده روی زمین استفاده کند. این باتری باید در برابر نوسانات شدید دمایی سطح ماه مقاوم باشد؛ جایی که دما در روز به ۱۱۰ درجه سانتی‌گراد و در شب به منفی ۱۷۰ درجه می‌رسد. همچنین باید با چرخه شبانه‌روزی دو هفته‌ای ماه نیز سازگار باشد.
آمریکیم؛ عنصر ناشناخته‌ای با کاربردی تازه
عنصر آمریکیم از تجزیه طبیعی پلوتونیوم در زباله‌های هسته‌ای به وجود می‌آید. برخلاف پلوتونیوم، این ماده دائماً دچار شکافت هسته‌ای نمی‌شود، بنابراین نیاز به نظارت و کنترل شدید ندارد. آمریکیم در ذخایر پلوتونیوم مورد استفاده در JAEA وجود دارد و اکنون با توجه به ظرفیت آن در تولید حرارت مداوم از طریق واپاشی هسته‌ای، به عنوان منبع انرژی جدیدی مورد توجه قرار گرفته است.
سبک‌سازی، بزرگ‌ترین چالش فنی
JAEA با ترکیب این حرارت با فناوری تولید انرژی بر پایه اختلاف دما، در حال طراحی نسل جدیدی از باتری‌ها است. اما یکی از مهم‌ترین چالش‌ها، سبک و فشرده‌سازی این سیستم برای ادغام در فضاپیماهاست. این باتری باید در برابر انفجار احتمالی موشک مقاوم باشد و همچنین در دماهای بسیار بالا نیز عملکرد ایمنی داشته باشد.
راه‌حل‌های مهندسی برای کار با مواد رادیواکتیو از راه دور و بررسی دقیق چارچوب‌های قانونی مربوط به استفاده از این مواد نیز بخشی از روند توسعه این پروژه است. JAEA پیش‌تر موفق شده در یک آزمایش، با استفاده از آمریکیم، یک چراغ LED را روشن کند. این سازمان که از بودجه صندوق استراتژی فضایی دولت حمایت می‌شود، قصد دارد تا سال ۲۰۲۹ یک نمونه اولیه به اندازه یک قوطی شیر خشک آماده کند.
اهداف بلندمدت پروژه
این پروژه فقط برای مأموریت‌های ماه طراحی نشده، بلکه هدف اصلی آن تأمین مداوم انرژی در نقاطی از فضاست که نور خورشید به آنجا نمی‌رسد. اگر این فناوری با موفقیت توسعه یابد، می‌تواند به نقطه عطفی در فناوری فضایی ژاپن تبدیل شود و مسیر اکتشافات فضایی را برای همیشه تغییر دهد.
