นิวเคลียร์ กุญแจดอกใหม่สู่ดวงจันทร์และดาวอังคารของ NASA
NASA เดินหน้าเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์บนดวงจันทร์ ผลิตไฟฟ้า 20 กิโลวัตต์ รองรับการตั้งฐานมนุษย์ พร้อมต่อยอดสู่จรวดนิวเคลียร์สู่ดาวอังคาร
ในช่วงที่ผ่านมาพลังงานนิวเคลียร์ได้รับความสนใจและการพูดถึงอย่างกว้างขวาง จากการผลักดันให้เป็นอีกหนึ่งทางเลือกแห่งพลังงานสะอาด โดยเฉพาะในยุคที่ความต้องการพลังงานพุ่งสูงจากความก้าวหน้าของ AI จึงมีการผลักดันสร้างโรงไฟฟ้าและเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขึ้นมารองรับ
ล่าสุดพลังงานนิวเคลียร์อาจพัฒนาไปอีกขั้น สู่การนำไปใช้กับภารกิจดวงจันทร์และดาวอังคาร
เมื่อเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์จะกลายเป็นส่วนสำคัญบนดวงจันทร์
โครงการนี้มาจากแผนงานของ NASA กับแนวคิดในการพัฒนา Mid-power space reactor หรือ เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันสำหรับใช้บนอวกาศ เพื่อให้เป็นส่วนสำคัญและแกนกลางของระบบพลังงานบนดวงจันทร์ เพื่อจัดทำโครงสร้างพื้นฐานสำหรับตั้งรกรากอย่างเป็นทางการ
ตัวโครงการจะมีความร่วมมือระหว่าง NASA กับบริษัทเอกชนพร้อมร่วมกับ Department of War(DOW) เพื่อพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลังต่ำถึงปานกลาง เพื่อให้พร้อมสำหรับนำไปใช้งานทั้งบนสถานีอวกาศระดับวงโคจร หรือการตั้งฐานปฏิบัติการบนดวงจันทร์
ตัวเครื่องจะเป็นเตาปฏิกรณ์ที่ออกแบบเพื่อผลิตไฟฟ้าโดยเฉพาะ ได้รับการออกแบบให้มีกำลังผลิตไฟฟ้าขั้นต่ำที่ 20 กิโลวัตต์ โดยต้องทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพอย่างน้อย 3 ปีในการใช้งานบนวงโคจร และ 5 ปีสำหรับใช้งานบนพื้นผิวดวงจันทร์ พร้อมออกแบบให้สามารถพัฒนาเพิ่มเติมเพื่อยกระดับกำลังการผลิตไปสู่ 100 กิโลวัตต์ในอนาคต
โครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของแผนงานขนาดใหญ่ในการสร้างฐานทัพบนดวงจันทร์ ที่มีแผนในการจัดตั้งฐานปฏิบัติการต่อการสำรวดวงจันทร์และดาวดวงอื่นในอวกาศเป็นลำดับถัดไป โดยมุ่งเป้าในการทดสอบเทคโนโลยีเพื่อการสำรวจ จัดตั้งโครงสร้างพื้นฐานรองรับ เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการนำมนุษย์ไปตั้งถิ่นฐานบนดวงจันทร์ในระยะยาวต่อไป
โดยคาดว่าเตาปฏิกรณ์จะถูกพัฒนาและพร้อมสำหรับการทดสอบภายในปี 2029
ก้าวแรกของนิวเคลียร์จากดวงจันทร์สู่ดาวอังคาร
หลายท่านอาจสงสัยเมื่อพูดถึงเทคโนโลยีอวกาศหลายท่านอาจนึกถึงพลังงานแสงอาทิตย์ อาศัยโซล่าเซลล์แบบเดียวกับดาวเทียมและสถานีอวกาศต่างๆ แต่ในภารกิจสำรวจอวกาศบางครั้งเราอาจต้องไปในพื้นที่อับแสงหรือแดดส่องไม่ถึง นั่นเป็นเหตุผลให้ NASA มองว่า พลังงานนิวเคลียร์เป็นกุญแจสำคัญนับจากนี้
เตาปฏิกรณ์ที่ได้รับพัฒนาขึ้นมาไม่เพียงจะถูกนำไปใช้งานเพื่อตั้งรกรากบนดวงจันทร์อย่างเดียว NASA มีอีกหนึ่งเป้าหมายสำคัญของพวกเขาคือ การจัดสร้างจรวดสำหรับเดินทางสู่ดาวอังคาร โดยเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงเคมีแบบดั้งเดิมที่ใช้กัน มาขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์อย่างเต็มรูปแบบ
จุดเด่นสำคัญของการเปลี่ยนมาใช้เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์คือ ประสิทธิภาพสูงกว่าอย่างก้าวกระโดด ทั้งในส่วนกำลังขับเคลื่อน ปริมาณเชื้อเพลิงที่บรรทุก และความเสถียรในการใช้งาน ด้วยคุณสมบัติผลิตพลังงานได้เป็นเวลานาน ที่จะช่วยเพิ่มศักยภาพจรวดอย่างก้าวกระโดด ทั้งช่วยลดระยะเวลาเดินทาง เพิ่มความจุสัมภาระ และมีเสถียรภาพในการเดินทาง
ปัจจุบัน NASA เร่งพัฒนายานอวกาศ Space Reactor-1 Freedom ยานอวกาศลำแรกที่จะอาศัยระบบขับเคลื่อนพลังงานไฟฟ้า ที่จะผลิตโดยเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ภายในอย่างเต็มรูปแบบ โดยมีเป้าหมายเพื่อทดสอบระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ในสภาพแวดล้อมจริง ก่อนจะนำไปใช้ในภารกิจร่วมกับนักบินอวกาศบนดวงจันทร์
ตัวยานจะถูกทดสอบเพื่อส่งไปยังดาวอังคารแล้วทำการสำรวจพื้นผิวเพื่อเก็บข้อมูลเพิ่มเติม เมื่อเดินทางถึงดวงจันทร์ตัวยานจะมุ่งสู่วงโคจรดาวอังคาร จากนั้นจึงส่งโดรนเฮลิคอปเตอร์ Skyfall จำนวน 3 ลำ เพื่อทำการสำรวจพื้นผิวดาว เก็บข้อมูลทรัพยากรและโครงสร้างทางธรณีวิทยา เพื่อค้นหาจุดปลอดภัยสำหรับลงจอดยานในแผนงานขั้นต่อไป
จากกำหนดการจรวดที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์นี้มีกำหนดออกสู่อวกาศในปี 2030
แน่นอนสหรัฐฯไม่ใชประเทศเดียวที่มีแผนในการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์บนอวกาศ หลายประเทศก็มีแนวคิดผลักดันเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์บนอวกาศเช่นกัน ทั้งโครงการยานอวกาศขนาดใหญ่ขนาด 1 เมกะวัตต์ของรัสเซีย, เตาปฏิกรณ์โลหะเหลวเพื่อเตรียมใช้บนดวงจันทร์ของจีน หรือแบตเตอรี่นิวเคลียร์ของสหภาพยุโรป ก็ล้วนใช้พลังงานนิวเคลียร์ทั้งสิ้น
จากทิศทางนี้เราคงต้องรอดูกันว่า ประเทศใดจะประสบความสำเร็จในการพัฒนาเตาปฏิกรณ์บนอวกาศก่อนกัน
ที่มา
https://interestingengineering.com/space/nasa-moon-base-nuclear-spacecraft-mars-plan
https://interestingengineering.com/space/nuclear-reactors-in-space-moon-us
