في خطوة علمية غير مسبوقة، كشفت اليابان عن مشروع لتطوير بطارية نووية يمكنها تزويد المركبات والمجسات الفضائية بالطاقة لأكثر من مئة عام، ما يمهد الطريق لإنهاء الاعتماد على الطاقة الشمسية في المهام الفضائية بعيدة المدى.
ويقوم على المشروع تحالف علمي يضم هيئة الطاقة الذرية اليابانية (JAEA)، ووكالة الفضاء اليابانية (JAXA)، والمعهد الوطني للعلوم الصناعية المتقدمة (AIST)، حيث يهدف هذا الفريق إلى إنتاج نموذج أولي للبطارية بحلول عام 2029، وفقا لموقع sustainability-times.
بديل للبلوتونيوم... ويدوم أكثر
وتعتمد البطارية الجديدة على عنصر "الأمريكيوم"، وهو مادة مشعة مشتقة من البلوتونيوم المستخدم في الوقود النووي المستهلك، ويُعد هذا العنصر أقل تقييدا قانونيا في اليابان مقارنة بالبلوتونيوم، ما يمنحه ميزة كبيرة للاستخدام في التطبيقات الفضائية. ورغم أن الأمريكيوم يولّد حرارة أقل، إلا أنه يوفر طاقة مستقرة وطويلة الأمد، بحسب ما أوضحه باحثون من هيئة الطاقة الذرية.
وأكد كبير الباحثين في المركز النووي التابع للهيئة، ماساهيدي تاكانو، أن البطارية الجديدة تمثل حلا عمليا ومستداما لتزويد المجسات الفضائية بالطاقة في البيئات التي لا تصلها أشعة الشمس.
تأمين العنصر المشع وتطوير نظام آمن
وأعلنت الهيئة عن نجاحها في استخلاص الأمريكيوم من وقود "MOX" المخزن لديها، مشيرة إلى أن هذه العملية تضمن مصدرا محليا مستقرا للعنصر النادر، كما طوّرت طريقة لتغليف الأمريكيوم داخل كبسولات معدنية محكمة، بهدف منع تسرب الإشعاع وضمان السلامة في حال وقوع حوادث أثناء عمليات الإطلاق.
تجربة ناجحة تمهد للمستقبل
وفي تجربة أولية، تمكن فريق العمل من تشغيل مصابيح LED باستخدام طاقة ناتجة عن تحلل الأمريكيوم، وهو ما اعتُبر دليلا عمليا على قدرة العنصر على توليد كهرباء مستقرة لفترات طويلة عبر تقنيات أشباه الموصلات.
نهاية الاعتماد على الشمس؟
من المتوقع أن تُحدث البطارية النووية الجديدة تحولا جذريا في مهام الفضاء، خصوصا تلك الموجهة إلى مناطق مظلمة أو بعيدة عن الشمس مثل الكويكبات الخارجية والجانب المظلم من القمر، كما تشير التقديرات إلى أن هذه التقنية ستوفر مصدرا للطاقة يمكن الاعتماد عليه لعقود من الزمن، دون الحاجة لإعادة الشحن أو الصيانة.
وبهذا المشروع، تخطو اليابان خطوة متقدمة نحو قيادة الجيل الجديد من تقنيات الفضاء، في وقت يتزايد فيه التنافس الدولي على اكتشاف الفضاء العميق.