إسرائيليون يطورون قاذفة كهرومغناطيسية لمهام الفضاء المستقبلية
كتب: أشرف التهامي
قالت مصادر إعلام إسرائيلية إن باحثين من جامعة أرييل قاموا بتطوير نظام إطلاق كهرومغناطيسي قادر على تسريع الحمولات بسرعات عالية باستخدام الطاقة الكهربائية فقط؛ يمكن أن تحل البنادق الملفوفة محل الصواريخ التي تعمل بالوقود الكيميائي في المستقبل.
وأضافت المصادر أنه في عام ١٨٦٥، تخيل جول فيرن في رواية الخيال العلمي “من الأرض إلى القمر” إطلاق مدفع لإطلاق قذيفة إلى الفضاء. وبينما لا يزال هذا غير واقعي حتى اليوم، هل يُمكن لمفهوم مماثل – إطلاق أجسام من القمر – أن يصبح حقيقة؟
هذا هو السؤال الذي طرحه البروفيسور موشيه إينات والدكتورة يافيت أورباخ من جامعة أرييل في بحثهما المنشور مؤخرًا في مجلة “التقارير العلمية”. طوّر الباحثان نظام إطلاق كهربائي قائم على مدفع لولبي، قادر على تسريع الأجسام إلى سرعات غير مسبوقة باستخدام طاقة متوفرة بسهولة في الفضاء – الكهرباء – بدلًا من الوقود التقليدي الذي يجب نقله من الأرض.
استعمار القمر
ستتطلب مهمات الفضاء المستقبلية، وخاصةً استعمار القمر، أنظمة إطلاق متطورة لا تعتمد على الوقود الكيميائي. في حين تستكشف بعض الحلول الحالية استخراج الأكسجين والوقود من موارد القمر، يتضمن نهج آخر تسخير الطاقة الشمسية لتشغيل نظام إطلاق كهربائي بالكامل.
تنقسم القاذفات الكهرومغناطيسية الحالية عادةً إلى فئتين:
المدافع الكهرومغناطيسية .
المدافع اللولبية.
تُولّد المدافع الكهرومغناطيسية تسارعًا بتمرير التيار عبر قضبان معدنية، إلا أن تآكلها السريع الناتج عن الاحتكاك يُشكّل تحديًا كبيرًا.
أما المدافع اللولبية، فتستخدم المجالات المغناطيسية لدفع الأجسام دون احتكاك، مما يُجنّبها التآكل والتلف. مع ذلك، عانت تصاميم المدافع اللولبية السابقة من سرعات إطلاق منخفضة نسبيًا.
تجاوز حواجز السرعة
وأضافت المصادر أنه في أحدث أبحاثهما، تغلب إينات وأورباخ على العائق الرئيسي لقاذفة الملف، ألا وهو السرعة. يسمح نظام التسارع متعدد المراحل بإضافة مراحل تسارع متتالية، كل مرحلة تزيد من سرعة المقذوف. باستخدام سبع مراحل تسارع، حققا سرعة قياسية بلغت 131 مترًا في الثانية، وهي أعلى سرعة مسجلة على الإطلاق لهذا النوع من القاذفات.
يعمل النظام باستخدام سلسلة من الملفات التي تُولّد مجالًا مغناطيسيًا قويًا، مما يدفع المقذوف إلى الأمام.
يكمن الابتكار الرئيسي في التوقيت الدقيق للنبضات الكهربائية، مما يُمكّن من التسارع بسلاسة دون فقدان الطاقة من التيارات الكهربائية المتبقية. بالإضافة إلى ذلك، يُعيد نظام طاقة متطور تدوير الطاقة المفقودة في كل مرحلة، مما يُحسّن الكفاءة الكلية بشكل كبير.
تطوير قدرات الإطلاق القمرية
قالت إينات: “يمكن لتكنولوجيا الإطلاق الكهرومغناطيسي أن تُحدث ثورة في كيفية إرسال معدات البحث أو الموارد من القمر إلى الفضاء”. “بدلاً من الاعتماد على قاذفات الصواريخ التقليدية التي تعمل بالوقود الكيميائي، يُمكننا استخدام نظام كهذا لنقل الحمولات بتكلفة أقل وأمان أكبر – باستخدام الطاقة الشمسية فقط”.
في مرحلة ما، يشير تحقيق سرعات إطلاق قياسية إلى إمكانية تطبيقها عمليًا قريبًا. وأضاف إينات: “مع تطويرنا لمراحل تسريع إضافية، ستستمر السرعات في التزايد.
في المستقبل، قد نتمكن من إطلاق أجسام بسرعات عالية تكفي لإرسالها مباشرة من القمر إلى مدار حول الأرض، أو حتى أبعد من ذلك”.
المستقبل
وبالنظر إلى المستقبل، قد تُلغي منصات الإطلاق الكهرومغناطيسية الحاجة إلى عمليات الإطلاق التي تعمل بالوقود من القمر، بالاعتماد كليًا على المجالات المغناطيسية.
تقول إينات: “بعد عقود من الآن، قد يُصبح القمر مركز إطلاق رئيسي لاستكشاف الفضاء العميق. من المثير للاهتمام أن نرى فكرة بدت في السابق خيالًا علميًا تقترب من الواقع”.
