صاروخ حراري


الصاروخ النووي الحراري هو نوع من الصواريخ الحرارية حيث تحل الحرارة الناتجة عن تفاعل نووي محل الطاقة الكيميائية للوقود في الصاروخ الكيميائي . في هذا النوع من الصواريخ، يُسخّن سائل عامل ، عادةً الهيدروجين السائل ، إلى درجة حرارة عالية في مفاعل نووي ، ثم يتمدد عبر فوهة الصاروخ لتوليد قوة الدفع . نظريًا، يسمح مصدر الحرارة النووي الخارجي بسرعة عادم فعالة أعلى ، ومن المتوقع أن يضاعف أو يثلث سعة الحمولة مقارنةً بالوقود الكيميائي الذي يخزن الطاقة داخليًا.
طُرحت المفاعلات النووية الحرارية كتقنية لدفع المركبات الفضائية ، وأُجريت أولى الاختبارات الأرضية عليها عام 1955. وحافظت الولايات المتحدة على برنامج تطوير هذه المفاعلات حتى عام 1973، حين أُغلق لأسباب مختلفة، منها التركيز على تطوير مكوك الفضاء . وعلى الرغم من بناء واختبار أكثر من عشرة مفاعلات بقدرات متفاوتة، فإنه اعتبارًا من عام 2025لم يتم إطلاق أي صاروخ نووي حراري. [ 1 ]
بينما اعتمدت جميع التطبيقات المبكرة للدفع الصاروخي الحراري النووي على عمليات الانشطار ، اتجهت الأبحاث في العقد الثاني من الألفية الثانية نحو مناهج الاندماج النووي . ويُعد مشروع محرك الاندماج المباشر في مختبر برينستون لفيزياء البلازما مثالًا على ذلك، على الرغم من أن "الاندماج النووي ذو الطاقة الإيجابية لا يزال بعيد المنال". وفي عام 2019، وافق الكونجرس الأمريكي على تمويل تطوير صواريخ الدفع الحراري النووي بمبلغ 125 مليون دولار أمريكي. [ 1 ]
في مايو 2022، أصدرت وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة ( DARPA ) طلبًا لتقديم العروض (RFP) للمرحلة التالية من برنامجها التجريبي لمحرك الصاروخ النووي الحراري للعمليات القمرية السريعة (DRACO) . [ 2 ] ويأتي هذا بعد اختيارها، في عام 2021، لتصميم محرك مبكر من شركة جنرال أتوميكس ومفهومين لمركبتين فضائيتين من شركتي بلو أوريجين ولوكهيد مارتن . ستركز المراحل التالية من البرنامج على تصميم وتطوير وتصنيع وتجميع محرك صاروخي نووي حراري. [ 3 ] في يوليو 2023، مُنحت شركة لوكهيد مارتن عقد بناء المركبة الفضائية، وكان من المقرر أن تتولى شركة بي دبليو إكس تكنولوجيز ( BWXT ) تطوير المفاعل النووي. كان من المتوقع إطلاق الصاروخ في عام 2027، [ 4 ] [ 5 ] ولكن تم تعليق ذلك إلى أجل غير مسمى بسبب متطلبات اختبار المفاعل النووي، [ 6 ] وتفاقم الوضع لاحقًا بسبب التخفيضات المقترحة في ميزانية السنة المالية 2026 من قبل إدارة دونالد ترامب الثانية [ 7 ] قبل إلغائه. [ 8 ] [ 9 ]
في يونيو 2025، اقترحت وكالة الفضاء الأوروبية محركها الخاص للدفع النووي الحراري، والذي أطلق عليه اسم "ألومني". [ 10 ] وفي الوقت نفسه، يستخدم نوع آخر من الدفع النووي الحراري، يُسمى الصاروخ النووي الحراري الطارد المركزي، اليورانيوم السائل كوقود. [ 11 ]
مبدأ التشغيل
تُعد الصواريخ الحرارية التي تعمل بالطاقة النووية أكثر فعالية من الصواريخ الحرارية الكيميائية، ويرجع ذلك أساسًا إلى قدرتها على استخدام مواد دافعة ذات كتلة جزيئية منخفضة مثل الهيدروجين. [ 12 ] [ 13 ] [ 10 ]
تعمل الصواريخ الحرارية النووية، كغيرها من الصواريخ الحرارية، بشكل مشابه للصواريخ الكيميائية : حيث يُطلق مصدر حراري طاقة حرارية في وقود غازي داخل جسم المحرك، وتعمل فوهة في أحد طرفيه كمحرك حراري بسيط للغاية، إذ تسمح للوقود بالتمدد بعيدًا عن المركبة، حاملًا معه زخمًا ومحولًا الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية متماسكة. ويُحدد الدفع النوعي (Isp) للمحرك بسرعة تيار العادم. [ 14 ] ويتغير هذا بدوره كجذر تربيعي للطاقة الحركية المحملة على كل وحدة كتلة من الوقود. وتُحدد الطاقة الحركية لكل جزيء من الوقود بدرجة حرارة المصدر الحراري (سواء كان مفاعلًا نوويًا أو تفاعلًا كيميائيًا ). عند أي درجة حرارة معينة، تحمل جزيئات الوقود خفيفة الوزن نفس القدر من الطاقة الحركية التي تحملها جزيئات الوقود الأثقل، وبالتالي تمتلك طاقة حركية أكبر لكل وحدة كتلة. وهذا ما يجعل أنواع الوقود ذات الكتلة الجزيئية المنخفضة أكثر فعالية من أنواع الوقود ذات الكتلة الجزيئية العالية.
نظرًا لأن الصواريخ الكيميائية والنووية تُصنع من مواد صلبة مقاومة للحرارة، فإن تشغيلها يقتصر على درجات حرارة أقل من 3000 درجة مئوية (5000 درجة فهرنهايت) ، وذلك بسبب خصائص قوة المعادن عالية الحرارة. تستخدم الصواريخ الكيميائية الوقود الأكثر توفرًا، وهو عبارة عن مخلفات التفاعلات الكيميائية التي تُنتج طاقتها الحرارية. تستخدم معظم الصواريخ الكيميائية التي تعمل بالوقود السائل إما الهيدروجين أو احتراق الهيدروكربونات، وبالتالي فإن وقودها يتكون أساسًا من الماء (الكتلة الجزيئية 18) وثاني أكسيد الكربون (الكتلة الجزيئية 44). لذلك، تتمتع الصواريخ الحرارية النووية التي تستخدم غاز الهيدروجين كوقود (الكتلة الجزيئية 2) بدفع نوعي أقصى نظريًا أكبر من 3 إلى 4.5 مرة من دفع الصواريخ الكيميائية.
التاريخ المبكر
في عام 1944، فكّر ستانيسواف أولام وفريدريك دي هوفمان في فكرة التحكم بقوة الانفجارات النووية لإطلاق المركبات الفضائية. [ 15 ] بعد الحرب العالمية الثانية، بدأ الجيش الأمريكي بتطوير صواريخ باليستية عابرة للقارات (ICBM) استنادًا إلى تصميمات صواريخ V-2 الألمانية . صُممت بعض الصواريخ الكبيرة لحمل رؤوس حربية نووية بمحركات دفع تعمل بالطاقة النووية. [ 15 ] في وقت مبكر من عام 1946، أُعدت تقارير سرية للقوات الجوية الأمريكية ، كجزء من مشروع NEPA ، من قِبل شركة نورث أمريكان للطيران ومشروع راند التابع لشركة دوغلاس للطائرات . [ 16 ] حددت هذه التقارير الرائدة محركًا مفاعليًا يُسخّن فيه سائل عامل ذو وزن جزيئي منخفض باستخدام مفاعل نووي باعتباره الشكل الأكثر واعدة للدفع النووي، لكنها حددت العديد من المشكلات التقنية التي تحتاج إلى حل. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]
في يناير 1947، ودون علمهم بهذا البحث المصنف، نشر مهندسو مختبر الفيزياء التطبيقية بحثهم حول الدفع النووي، وصُنِّف تقريرهم لاحقًا ضمن الأبحاث السرية. [ 25 ] [ 15 ] [ 26 ] وفي مايو 1947، قدّم العالم الصيني تشيان شيويهسن، الحاصل على تعليم أمريكي ، بحثه حول "النفثات الحرارية" التي تعمل بواسطة مفاعل نووي مُهدِّئ بالجرافيت المسامي، وذلك في ندوات العلوم والهندسة النووية الرابعة والخمسين التي نظمها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . [ 27 ] [ 26 ]
في عامي 1948 و1949، نشر الفيزيائي ليزلي شيبرد وعالم الصواريخ فال كليفر سلسلة من الأبحاث العلمية الرائدة التي تناولت كيفية تطبيق التكنولوجيا النووية في السفر بين الكواكب . وقد بحثت هذه الأبحاث كلاً من الدفع النووي الحراري والدفع النووي الكهربائي . [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]
تطوير محركات ناسا في المراحل المبكرة
بدأ مختبر لوس ألاموس الوطني ، من خلال مشروع روفر ، بتطوير المحركات النووية الحرارية في عام 1955، واختبر أول محرك صاروخي نووي تجريبي في العالم، كيوي-أيه ، عام 1959. [ 32 ] ثم استمر هذا العمل في لوس ألاموس من خلال برنامج نيرفا التابع لناسا (1961-1973). حقق برنامج نيرفا نجاحات عديدة، وطوّر النماذج الأولية لإنتاج محركات قوية تفوق كفاءتها نظيراتها الكيميائية بعدة مرات. إلا أن البرنامج أُلغي عام 1973 بسبب قيود الميزانية. وحتى الآن، لم يُنفذ أي نظام دفع نووي حراري في الفضاء. [ 33 ]
أنواع الوقود الكهربائي
يمكن تصنيف الصواريخ النووية الحرارية حسب نوع المفاعل، بدءًا من المفاعل الصلب البسيط نسبيًا وصولًا إلى مفاعل القلب الغازي الأكثر تعقيدًا في البناء ولكنه نظريًا أكثر كفاءة. وكما هو الحال في جميع تصاميم الصواريخ الحرارية ، فإن الدفع النوعي الناتج يتناسب طرديًا مع الجذر التربيعي لدرجة حرارة سائل التشغيل (كتلة التفاعل). ولتحقيق أقصى كفاءة، يجب أن تكون درجة الحرارة أعلى ما يمكن. بالنسبة لتصميم معين، تُحدد درجة الحرارة التي يمكن الوصول إليها عادةً بالمواد المختارة لهياكل المفاعل والوقود النووي وغلاف الوقود. ويُعد التآكل مصدر قلق أيضًا، لا سيما فقدان الوقود وما يصاحبه من انبعاثات إشعاعية. [ 34 ]
قلب صلب

تُغذّى المفاعلات النووية ذات القلب الصلب بمركبات اليورانيوم التي توجد في الحالة الصلبة في ظل الظروف السائدة، وتخضع للانشطار النووي لإطلاق الطاقة. يجب أن تكون مفاعلات الطيران خفيفة الوزن وقادرة على تحمل درجات حرارة عالية للغاية، لأن سائل التبريد الوحيد المتاح هو سائل التشغيل/الوقود. [ 1 ] يُعدّ المحرك النووي ذو القلب الصلب أبسط تصميم من حيث البناء، وهو المفهوم المستخدم في جميع المفاعلات النووية التجريبية. [ 35 ]
باستخدام الهيدروجين كوقود دافع، يُنتج تصميم القلب الصلب عادةً دفعات نوعية (Isp ) تتراوح بين 850 و1000 ثانية، أي ما يقارب ضعف ما تُنتجه تصاميم الهيدروجين السائل والأكسجين ، مثل المحرك الرئيسي لمكوك الفضاء . وقد اقتُرحت وقودات أخرى، مثل الأمونيا والماء والأكسجين السائل ، إلا أن هذه الوقودات تُقلل من سرعة العادم وأدائه، مع انخفاض طفيف في تكلفة الوقود. ومن مزايا الهيدروجين الأخرى أنه يبدأ بالتفكك عند ضغوط منخفضة عند حوالي 1500 كلفن، وعند ضغوط عالية عند حوالي 3000 كلفن. وهذا يُقلل من كتلة نواتج العادم، مما يزيد من الدفعات النوعية ( Isp) .
شككت المنشورات المبكرة في جدوى استخدام المحركات النووية في الفضاء. ففي عام ١٩٤٧، كان المفاعل النووي الكامل ثقيلاً للغاية لدرجة أن المحركات الحرارية النووية ذات النواة الصلبة كانت ستعجز تمامًا عن تحقيق نسبة دفع إلى وزن تبلغ ١:١، وهي النسبة اللازمة للتغلب على جاذبية الأرض عند الإطلاق. [ ٣٦ ] وعلى مدى السنوات الخمس والعشرين التالية، وصلت تصاميم الصواريخ الحرارية النووية الأمريكية في نهاية المطاف إلى نسب دفع إلى وزن تبلغ حوالي ٧:١. ومع ذلك، لا تزال هذه النسبة أقل بكثير مما يمكن تحقيقه باستخدام الصواريخ الكيميائية، التي تصل نسب الدفع إلى الوزن فيها إلى حوالي ٧٠:١. بالإضافة إلى الخزانات الكبيرة اللازمة لتخزين الهيدروجين السائل، فإن هذا يعني أن المحركات النووية الحرارية ذات النواة الصلبة هي الأنسب للاستخدام في الفضاء الخارجي (خارج الغلاف الجوي السفلي للأرض)، وليس للإطلاق، ناهيك عن تجنب التلوث الإشعاعي الذي قد ينتج عن استخدامها في الغلاف الجوي (في حال استخدام تصميم "دورة مفتوحة"، على عكس تصميم "دورة مغلقة" ذي الأداء المنخفض حيث لا يُسمح بتسرب أي مواد مشعة مع وقود الصاروخ). [ 1 ] [ 37 ]
إحدى طرق رفع درجة حرارة تشغيل المفاعل هي تغيير عناصر الوقود النووي. وهذا هو أساس مفاعل طبقة الجسيمات، الذي يُغذى بعدة عناصر (كروية الشكل عادةً) "تطفو" داخل سائل الهيدروجين العامل. ويمكن أن يمنع دوران المحرك بأكمله عنصر الوقود من الخروج من الفوهة. ويُعتقد أن هذا التصميم قادر على زيادة الدفع النوعي إلى حوالي 1000 ثانية (9.8 كيلو نيوتن.ثانية/كيلوجرام) على حساب زيادة التعقيد. ويمكن لهذا التصميم أن يتشارك عناصر تصميمية مع مفاعل طبقة الحصى ، الذي يُولّد العديد منه الكهرباء حاليًا. في الفترة من 1987 إلى 1991، موّل مكتب مبادرة الدفاع الاستراتيجي (SDI) مشروع تيمبرويند ، وهو صاروخ حراري نووي غير دوار يعتمد على تقنية طبقة الجسيمات. وقد أُلغي المشروع قبل إجراء الاختبارات. [ 38 ]
صاروخ حراري نووي نبضي

في تصميم المفاعل النووي التقليدي ذي القلب الصلب، تكون أقصى درجة حرارة للعادم في كتلة العمل مساوية لدرجة حرارة المفاعل، وفي الواقع العملي، تكون أقل منها. تمثل هذه الدرجة طاقة أقل بكثير من طاقة النيوترونات الفردية المنبعثة من تفاعلات الانشطار. تتوزع طاقة هذه النيوترونات عبر كتلة المفاعل، مما يؤدي إلى توازنها الحراري. في تصميمات محطات الطاقة، يُبرّد القلب النووي عادةً باستخدام الماء. في حالة المحرك النووي، يُستبدل الماء بالهيدروجين، لكن المبدأ يبقى متشابهًا.
تسعى المفاعلات النبضية إلى نقل الطاقة مباشرةً من النيوترونات إلى كتلة العمل، مما يسمح للعادم بالوصول إلى درجات حرارة تتجاوز بكثير نقطة انصهار قلب المفاعل. وبما أن الدفع النوعي يتناسب طرديًا مع درجة الحرارة، فإن استغلال طاقة النيوترونات النسبية يتيح زيادةً هائلةً في الأداء. [ 39 ]
لتحقيق ذلك، تعمل المفاعلات النبضية بسلسلة من النبضات القصيرة بدلاً من التفاعل المتسلسل المستمر للمفاعل التقليدي. يكون المفاعل عادةً مطفأً ليبرد، ثم يُشغّل مع نظام التبريد أو تدفق الوقود، ويعمل بمستوى طاقة عالٍ جدًا. عند هذا المستوى، يبدأ قلب المفاعل بالتسخين بسرعة، وبمجرد الوصول إلى درجة حرارة محددة، يُطفأ المفاعل بسرعة مرة أخرى. خلال هذه النبضات، تكون الطاقة المنتجة أكبر بكثير مما يمكن أن ينتجه مفاعل بنفس الحجم بشكل مستمر. يكمن سر هذا النهج في أنه على الرغم من صغر كمية الوقود التي يمكن ضخها عبر المفاعل خلال هذه النبضات القصيرة، إلا أن كفاءة هذه النبضات الناتجة تكون أعلى بكثير.
عمومًا، لا تعمل هذه التصاميم بنظام النبضات فقط، بل يمكن تغيير دورة تشغيلها حسب الحاجة. على سبيل المثال، خلال مرحلة الدفع العالي أثناء الطيران، كالخروج من مدار أرضي منخفض ، يمكن للمحرك أن يعمل باستمرار ويوفر دفعًا نوعيًا مشابهًا لتصميمات المحركات التقليدية ذات النواة الصلبة. أما خلال رحلة طويلة، فيتحول المحرك إلى نظام النبضات لترشيد استهلاك الوقود.
ليكويد كور
تُشغَّل المحركات النووية ذات القلب السائل بمركبات من العناصر القابلة للانشطار في الحالة السائلة . ويُقترح أن يعمل محرك القلب السائل عند درجات حرارة أعلى من نقطة انصهار الوقود النووي الصلب والكسوة، بحيث لا تُحدَّد درجة حرارة التشغيل القصوى للمحرك بواسطة وعاء ضغط المفاعل ومادة عاكس النيوترونات . ومن المتوقع أن تُحقق درجات حرارة التشغيل الأعلى أداءً نبضيًا نوعيًا يتراوح بين 1300 و1500 ثانية (12.8-14.8 كيلو نيوتن.ثانية/كيلوجرام).
يُعدّ بناء مفاعل ذي قلب سائل أمرًا بالغ الصعوبة باستخدام التقنيات الحالية. إحدى المشكلات الرئيسية هي أن زمن تفاعل الوقود النووي أطول بكثير من زمن تسخين سائل التشغيل. إذا لم يتم فصل الوقود النووي عن سائل التشغيل فعليًا، فهذا يعني ضرورة حصر الوقود داخل المفاعل بينما يُسمح لسائل التشغيل بالخروج بسهولة عبر الفوهة. أحد الحلول الممكنة هو تدوير خليط الوقود/السائل بسرعات عالية جدًا لدفع الوقود ذي الكثافة الأعلى إلى الخارج، لكن هذا سيعرض وعاء ضغط المفاعل لأقصى درجة حرارة تشغيل، بالإضافة إلى زيادة الكتلة والتعقيد والأجزاء المتحركة.
يُعدّ الصاروخ النووي ذو القلب السائل، الذي يعمل بالماء المالح، تصميمًا بديلًا . في هذا التصميم، يُستخدم الماء كسائل تشغيل، كما يعمل كمُهدئ للنيوترونات . لا يتم الاحتفاظ بالوقود النووي، مما يُبسط التصميم بشكل كبير. مع ذلك، سيُطلق الصاروخ كميات هائلة من النفايات شديدة الإشعاع ، ولن يكون تشغيله آمنًا إلا خارج الغلاف الجوي للأرض ، وربما حتى خارج الغلاف المغناطيسي . [ 40 ]
قلب غازي


يُصنف محرك الانشطار النووي في نهاية المطاف ضمن محركات القلب الغازي . وهو تعديل لتصميم القلب السائل، حيث يستخدم دورانًا سريعًا للسائل لتكوين جيب حلقي من وقود اليورانيوم الغازي في منتصف المفاعل، محاطًا بالهيدروجين. في هذه الحالة، لا يلامس الوقود جدار المفاعل إطلاقًا، مما يسمح بوصول درجات الحرارة إلى عشرات الآلاف من الدرجات، وبالتالي توليد دفعات نوعية تتراوح بين 3000 و5000 ثانية (30 إلى 50 كيلو نيوتن.ثانية/كيلوجرام). في هذا التصميم الأساسي، المعروف باسم "الدورة المفتوحة"، يصعب التحكم في فقدان الوقود النووي، مما دفع إلى دراسة "الدورة المغلقة" أو محرك المصباح النووي ، حيث يُحفظ الوقود النووي الغازي في وعاء كوارتز فائق الحرارة ، يتدفق فوقه الهيدروجين. يشترك محرك الدورة المغلقة في العديد من الخصائص مع تصميم القلب الصلب، إلا أن زمن التشغيل فيه محدود بدرجة الحرارة الحرجة للكوارتز بدلًا من الوقود والكسوة. على الرغم من أن تصميم الدورة المغلقة أقل كفاءة من تصميم الدورة المفتوحة، إلا أنه من المتوقع أن يوفر دافعًا نوعيًا يتراوح بين 1500 و2000 ثانية (15 إلى 20 كيلو نيوتن.ثانية/كيلوجرام). [ 41 ]
تصاميم الانشطار النووي ذات النواة الصلبة في الممارسة العملية

الاتحاد السوفيتي وروسيا
خضع الصاروخ السوفيتي RD-0410 لسلسلة من الاختبارات في موقع التجارب النووية بالقرب من موقع سيميبالاتينسك للاختبارات . [ 42 ] [ 43 ]
في أكتوبر 2018، أكد مركز كيلديش للأبحاث في روسيا نجاح اختبار أرضي لمشعات الحرارة المهدرة لمحرك فضائي نووي، بالإضافة إلى اختبارات سابقة لقضبان الوقود ومحركات الأيونات . [ 44 ]
الولايات المتحدة
بدأ تطوير المفاعلات النووية ذات النواة الصلبة عام 1955 تحت إشراف لجنة الطاقة الذرية الأمريكية (AEC) ضمن مشروع روفر ، واستمر حتى عام 1973. [ 1 ] أُجري العمل على مفاعل مناسب في مختبر لوس ألاموس الوطني والمنطقة 25 (موقع نيفادا للأمن القومي) في موقع نيفادا للاختبارات النووية . نتج عن هذا المشروع أربعة تصاميم أساسية: كيوي، فويبوس، بيوي، والفرن النووي. تم اختبار عشرين محركًا منفردًا، بإجمالي وقت تشغيل يزيد عن 17 ساعة. [ 45 ] في عام 1968، ولّد مفاعل فويبوس-2A أكثر من 4000 ميغاواط من الطاقة الحرارية، مما جعله أقوى مفاعل دفع نووي في عصره. مع أن فويبوس-2A لم يُصمم لمهام فضائية، إلا أن العلماء كانوا يأملون في إمكانية تكييفه لاحقًا لرحلة إلى المريخ. [ 46 ]
عندما تأسست وكالة ناسا عام ١٩٥٨، مُنحت صلاحية الإشراف على جميع الجوانب غير النووية لبرنامج المركبة الجوالة. ولتمكين التعاون مع هيئة الطاقة الذرية والحفاظ على سرية المعلومات، تم إنشاء مكتب الدفع النووي الفضائي (SNPO) في الوقت نفسه. كان برنامج نيرفا لعام ١٩٦١ يهدف إلى إدخال محركات الصواريخ النووية الحرارية في استكشاف الفضاء. وعلى عكس عمل هيئة الطاقة الذرية، الذي كان يهدف إلى دراسة تصميم المفاعل نفسه، كان هدف نيرفا هو إنتاج محرك حقيقي يمكن استخدامه في مهمات فضائية. استند تصميم نيرفا الأساسي، بقوة دفع تبلغ ٣٣٤ كيلو نيوتن (٧٥٠٠٠ رطل ) ، إلى سلسلة محركات كيوي بي ٤.
شملت المحركات التي تم اختبارها: كيوي، فويبوس، إن آر إكس/إي إس تي، إن آر إكس/إكس إي، بيوي، بيوي 2، والفرن النووي. وقد بلغت كثافة الطاقة المتزايدة تدريجيًا ذروتها في محرك بيوي. [ 45 ] أُلغيت اختبارات تصميم بيوي 2 المُحسّن عام 1970 لصالح الفرن النووي (NF-1) الأقل تكلفة، وانتهى برنامج الصواريخ النووية الأمريكي رسميًا في ربيع عام 1973. خلال هذا البرنامج، حقق مفاعل نيرفا أكثر من ساعتين من وقت التشغيل، بما في ذلك 28 دقيقة بكامل طاقته. [ 1 ] اعتبرت منظمة SNPO أن نيرفا هو آخر مفاعل لتطوير التكنولوجيا مطلوب للانتقال إلى نماذج الطيران الأولية.
خضعت العديد من المحركات الأخرى ذات النواة الصلبة للدراسة بدرجات متفاوتة. صُمم محرك الصاروخ النووي الصغير (SNRE) في مختبر لوس ألاموس الوطني (LANL) للاستخدام في المراحل العليا من الصواريخ، سواءً على متن مركبات الإطلاق غير المأهولة أو مكوك الفضاء . تميز هذا المحرك بفوهة مزدوجة قابلة للدوران الجانبي، مما يسمح له بشغل مساحة أقل في حجرة شحن المكوك. وفر التصميم قوة دفع بلغت 73 كيلو نيوتن، وعمل بدفع نوعي قدره 875 ثانية (8.58 كيلو نيوتن.ثانية/كيلوجرام)، وكان من المخطط زيادة هذا الدفع إلى 975 ثانية، لتحقيق نسبة كتلة تبلغ حوالي 0.74، مقارنةً بـ 0.86 لمحرك مكوك الفضاء الرئيسي (SSME).
كان تصميم "دومبو" تصميمًا مشابهًا، شهد بعض التجارب لكنه لم يصل إلى مرحلة النموذج الأولي. تشابه "دومبو" مع "كيوي/نيرفا" في المفهوم، لكنه استخدم تقنيات بناء أكثر تطورًا لتقليل وزن المفاعل. يتكون مفاعل "دومبو" من عدة أنابيب كبيرة أسطوانية الشكل، مصنوعة بدورها من صفائح متراصة من مادة مموجة. رُتبت التموجات بحيث تحتوي المجموعة الناتجة على قنوات تمتد من الداخل إلى الخارج. مُلئت بعض هذه القنوات بوقود اليورانيوم، ومُلئت أخرى بمادة مُهدئة، بينما تُركت بعضها مفتوحة كقناة غاز. يُضخ الهيدروجين إلى منتصف الأنبوب، حيث يُسخن بواسطة الوقود أثناء مروره عبر القنوات وصولًا إلى الخارج. كان النظام الناتج أخف وزنًا من التصميم التقليدي لأي كمية محددة من الوقود.
بين عامي 1987 و1991، دُرِسَ تصميمٌ متطورٌ لمحركٍ ضمن مشروع تيمبرويند ، التابع لمبادرة الدفاع الاستراتيجي ، والذي توسع لاحقًا ليصبح تصميمًا أكبر في برنامج الدفع النووي الحراري الفضائي (STNP). وقد أدت التطورات في المعادن عالية الحرارة، والنمذجة الحاسوبية، والهندسة النووية عمومًا، إلى تحسيناتٍ كبيرةٍ في الأداء. فبينما كان من المتوقع أن يزن محرك نيرفا حوالي 6803 كيلوغرامات (14998 رطلًا) ، قدم برنامج الدفع النووي الحراري الفضائي النهائي ما يزيد قليلًا عن ثلث قوة الدفع التي كان يقدمها محركٌ يزن 1650 كيلوغرامًا فقط (3640 رطلًا)، وذلك بتحسين معدل الدفع الذاتي (Isp) إلى ما بين 930 و1000 ثانية.
إطلاق نار تجريبي

كان مفاعل كيوي أول مفاعل يُشغّل، بدءًا من يوليو 1959 مع كيوي 1. لم يكن المفاعل مُصممًا للطيران، وسُمّي تيمنًا بطائر الكيوي الذي لا يطير. كان قلب المفاعل عبارة عن مجموعة من صفائح أكسيد اليورانيوم غير المطلية، يُصبّ عليها الهيدروجين . وقد ولّد المفاعل طاقة حرارية قدرها 70 ميغاواط عند درجة حرارة عادم تبلغ 2683 كلفن. أُجري اختباران إضافيان للمفهوم الأساسي، A1 وA3، حيث طُليت الصفائح بطبقات لاختبار تصميمات قضبان الوقود.
استُخدمت في سلسلة مفاعلات كيوي بي كريات صغيرة من ثاني أكسيد اليورانيوم (UO₂ ) مغمورة في مصفوفة من الجرافيت منخفض البورون ومغطاة بكربيد النيوبيوم . امتدت تسعة عشر ثقبًا على طول حزم الوقود، يتدفق من خلالها الهيدروجين السائل. عند بدء التشغيل، تسببت الحرارة والاهتزازات الشديدة في تشقق حزم الوقود. كانت مواد الجرافيت المستخدمة في بناء المفاعل مقاومة لدرجات الحرارة العالية، لكنها تآكلت تحت تأثير تيار الهيدروجين فائق التسخين، وهو عامل مُختزل . لاحقًا، تم استبدال نوع الوقود بكربيد اليورانيوم ، وكان آخر تشغيل للمفاعل في عام 1964. تم تحسين مشكلتي تآكل وتشقق حزم الوقود، لكنهما لم تُحلا تمامًا، على الرغم من الجهود الواعدة المبذولة في مجال المواد في مختبر أرغون الوطني .
بدأ اختبار صاروخ نيرفا NRX (الصاروخ النووي التجريبي) في سبتمبر 1964. وكان المحرك الأخير في هذه السلسلة هو XE، المصمم بمعدات تحاكي ظروف الطيران، والذي تم إطلاقه في غرفة ضغط منخفض لمحاكاة الفراغ. أجرى مكتب SNPO ثمانية وعشرين اختبارًا لصاروخ نيرفا NRX/XE في مارس 1968. ولّدت جميع الاختبارات 1100 ميغاواط، ولم تتوقف العديد منها إلا عند نفاد وقود الهيدروجين من منصة الاختبار. أنتج صاروخ نيرفا NRX/XE قوة الدفع الأساسية البالغة 334 كيلو نيوتن (75000 رطل ) التي اشترطها مركز مارشال لرحلات الفضاء في خطط مهمة المريخ . في آخر اختبار لصاروخ NRX، فُقد 17 كيلوغرامًا (38 رطلًا) من الوقود النووي خلال ساعتين من الاختبار، وهو ما اعتبره مكتب SNPO كافيًا لمهام الفضاء.
استنادًا إلى سلسلة مفاعلات كيوي، كانت سلسلة مفاعلات فويبوس أكبر بكثير. استمر أول اختبار من النوع 1A في يونيو 1965 لأكثر من 10 دقائق بقدرة 1090 ميغاواط ودرجة حرارة عادم بلغت 2370 كلفن. وحسّن الاختبار من النوع B في فبراير 1967 هذه القدرة إلى 1500 ميغاواط لمدة 30 دقيقة. أما الاختبار الأخير من النوع 2A في يونيو 1968، فقد استمر لأكثر من 12 دقيقة بقدرة 4000 ميغاواط، وكان آنذاك أقوى مفاعل نووي تم بناؤه على الإطلاق.
تم بناء نسخة أصغر من جهاز كيوي، وهي جهاز بيوي. تم تشغيله عدة مرات بقدرة 500 ميغاواط لاختبار الطلاءات المصنوعة من كربيد الزركونيوم (بدلاً من كربيد النيوبيوم )، كما ساهم بيوي في زيادة كثافة الطاقة للنظام. استُخدم نظام التبريد المائي المعروف باسم NF-1 (اختصارًا لـ Nuclear Furnace ) عناصر وقود بيوي 2 لاختبارات المواد المستقبلية، مما أظهر انخفاضًا في تآكل الوقود بمقدار ثلاثة أضعاف. لم يُختبر بيوي 2 على المنصة، وأصبح أساسًا لتصاميم المفاعلات النووية الحالية التي يجري البحث فيها في مركز غلين للأبحاث ومركز مارشال لرحلات الفضاء التابعين لناسا .
أُلغي مشروع نيرفا /روفر في نهاية المطاف عام ١٩٧٢ مع التراجع العام لوكالة ناسا في حقبة ما بعد أبولو . وبدون مهمة مأهولة إلى المريخ ، تبقى الحاجة إلى صاروخ نووي حراري غير واضحة. كما أن المخاوف العامة بشأن السلامة والتلوث الإشعاعي تُشكل مشكلة أخرى .
اختبار تدميري لشركة كيوي-تي إن تي
في يناير 1965، قام برنامج روفر الأمريكي بتعديل مفاعل كيوي (KIWI-TNT) عمدًا للوصول إلى حالة الاشتعال الفوري، مما أدى إلى تدمير فوري لوعاء ضغط المفاعل وفوهته ومجموعات الوقود. كان الهدف من ذلك محاكاة أسوأ سيناريو محتمل للسقوط من ارتفاع شاهق في المحيط، كما قد يحدث في حالة فشل صاروخ معزز بعد الإطلاق، وكان من شأن التسرب الإشعاعي الناتج أن يتسبب في وفيات حتى ارتفاع 200 متر (600 قدم) وإصابات حتى ارتفاع 600 متر (2000 قدم) . وُضع المفاعل على عربة سكة حديد في منطقة جاكاس فلاتس بموقع اختبار نيفادا . [ 47 ]
المملكة المتحدة
اعتبارًا من يناير 2012، كان فريق الدفع لمشروع إيكاروس يدرس نظام دفع NTR، [ 48 ] ولكن لم يشهد سوى القليل من النشاط منذ عام 2019.
إسرائيل
في عام 1987، نشر رونين وليبسون [ 49 ] [ 50 ] دراسةً حول استخدام نظير الأمريسيوم 242m (أحد نظائر الأمريسيوم ) كوقود نووي للمفاعلات النووية الفضائية ، مشيرين إلى مقطعه الحراري العالي للغاية وكثافة طاقته العالية . وتتطلب الأنظمة النووية التي تعمل بنظير الأمريسيوم 242m وقودًا أقل بمقدار يتراوح بين ضعفين إلى مئة ضعف مقارنةً بالوقود النووي التقليدي .
اقترح جورج تشابلين [ 51 ] في مختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL) عام 1988 صاروخًا يعمل بشظايا الانشطار باستخدام الأمريسيوم -242m ، حيث اقترح نظام دفع يعتمد على التسخين المباشر لغاز الوقود بواسطة شظايا الانشطار الناتجة عن مادة انشطارية. وأثبت رونين وآخرون [ 52 ] أن الأمريسيوم -242 m قادر على الحفاظ على الانشطار النووي المستدام على شكل غشاء معدني رقيق للغاية، لا يتجاوز سمكه 1 ميكرومتر. ولا يحتاج الأمريسيوم -242 m إلا إلى 1% فقط من كتلة اليورانيوم -235 أو البلوتونيوم -239 للوصول إلى حالته الحرجة. كما أظهر فريق رونين في جامعة بن غوريون في النقب أن الوقود النووي المصنوع من الأمريسيوم-242 m قادر على تسريع المركبات الفضائية من الأرض إلى المريخ في غضون أسبوعين فقط. [ 53 ]
يُستمد استخدام الأمريسيوم -242m كوقود نووي من حقيقة امتلاكه أعلى مقطع عرضي للانشطار الحراري (آلاف البارن )، أي ما يقارب عشرة أضعاف المقطع العرضي التالي الأعلى بين جميع النظائر المعروفة. الأمريسيوم -242m قابل للانشطار (لأنه يحتوي على عدد فردي من النيوترونات ) وله كتلة حرجة منخفضة ، تُقارن بكتلة البلوتونيوم -239 . [ 54 ] [ 55 ]
يتميز هذا العنصر بمقطع عرضي كبير جدًا للانشطار، وإذا ما وُجد في مفاعل نووي، فإنه يتحلل بسرعة نسبية. ويزعم تقرير آخر أن الأمريسيوم -242 m قادر على الحفاظ على تفاعل متسلسل حتى في صورة طبقة رقيقة، ويمكن استخدامه في نوع جديد من الصواريخ النووية . [ 52 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]
نظرًا لارتفاع مقطع الامتصاص الحراري للأمريسيوم -242 m، فإن أفضل طريقة للحصول عليه هي التقاط النيوترونات السريعة أو فوق الحرارية في الأمريسيوم-241 المُشعَّع في مفاعل سريع . مع ذلك، فإن المفاعلات ذات الطيف السريع غير متوفرة بسهولة. وقد قُدِّم تحليلٌ مُفصَّلٌ لتكاثر الأمريسيوم-242m في مفاعلات الماء المضغوط (PWRs) الموجودة . [ 59 ] كما أبلغت دراسةٌ أجراها معهد كارلسروه للتكنولوجيا عام 2008 عن مقاومة انتشار الأمريسيوم -242 m . [ 60 ]
إيطاليا
في عام 2000، وسّع كارلو روبيا في مركز سيرن نطاق عمل رونين [ 50 ] وشابلين [ 51 ] على صاروخ يعمل بشظايا الانشطار باستخدام الأمريسيوم -242m كوقود. [ 61 ] درس مشروع 242 [ 62 ] ، استنادًا إلى تصميم روبيا، مفهوم "مفاعل نووي حراري ذو غشاء رقيق مُسخّن بشظايا الانشطار" [ 63 ] باستخدام الأمريسيوم -242m ، وذلك بتحويل الطاقة الحركية لشظايا الانشطار مباشرةً إلى زيادة في المحتوى الحراري لغاز الدفع. درس مشروع 242 تطبيق نظام الدفع هذا على مهمة مأهولة إلى المريخ. [ 64 ] كانت النتائج الأولية مُرضية للغاية، ولوحظ أن نظام دفع بهذه الخصائص يُمكن أن يجعل المهمة ممكنة. ركزت دراسة أخرى على إنتاج الأمريسيوم -242 m في المفاعلات النووية الحرارية التقليدية. [ 65 ]
وكالة الفضاء الأوروبية
في عام 2022، أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية مبادرة بعنوان "التقييم الأوروبي الأولي للدفع الكهربائي النووي لتطبيقات الفضاء" (RocketRoll)، وكلفت تحالفًا من الشركات بإجراء دراسة حول المحركات الكهربائية التي تعمل بالطاقة النووية، والمعروفة باسم الدفع الكهربائي النووي. وتحدد الدراسة خارطة طريق لإطلاق نموذج تجريبي للدفع النووي في عام 2035. [ 66 ] [ 67 ]
الأبحاث الحالية في الولايات المتحدة منذ عام 2000


تهدف التصاميم الحالية للصواريخ النووية الحرارية ذات النواة الصلبة إلى الحد بشكل كبير من انتشار وتفتت عناصر الوقود المشعة في حالة حدوث عطل كارثي. [ 68 ]
اعتبارًا من عام 2013، يجري دراسة محرك نووي حراري (NTR) للسفر بين الكواكب من مدار الأرض إلى مدار المريخ في مركز مارشال لرحلات الفضاء بالتعاون مع مركز جلين للأبحاث . [ 69 ] في الاختبارات الأرضية السابقة، أثبتت المحركات النووية الحرارية كفاءةً تفوق ضعف كفاءة المحركات الكيميائية الأكثر تطورًا على الأقل، مما يسمح بنقل أسرع وزيادة في سعة الحمولة. إن مدة الرحلة الأقصر، المقدرة بـ 3-4 أشهر باستخدام المحركات النووية الحرارية، [ 70 ] مقارنةً بـ 6-9 أشهر باستخدام المحركات الكيميائية، [ 71 ] من شأنها أن تقلل من تعرض الطاقم للأشعة الكونية الضارة التي يصعب حمايتها . [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ] وقد تم اختيار محركات نووية حرارية، مثل محرك بيوي المستخدم في مشروع روفر ، في التصميم المرجعي للمريخ (DRA). [ 73 ] [ 74 ] [ 76 ] [ 77 ]
في عام 2017، واصلت وكالة ناسا البحث والتطوير في مجال المركبات النووية الحرارية، حيث صممت هذه المركبات لتطبيقات الفضاء باستخدام مواد معتمدة للاستخدام المدني، وذلك بموجب عقد مدته ثلاث سنوات بقيمة 18.8 مليون دولار أمريكي. [ 78 ]
في عام 2019، تضمن مشروع قانون الاعتمادات الذي أقره الكونجرس الأمريكي 125 مليون دولار أمريكي [ 1 ] لتمويل أبحاث الدفع الحراري النووي، بما في ذلك التخطيط لمهمة تجريبية للطيران بحلول عام 2024. [ 79 ]
اعتبارًا من عام 2021، أبدى كلٌ من القوات الفضائية الأمريكية ووكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA) اهتمامًا كبيرًا بالصواريخ الحرارية النووية لاستخدامها في المدارات والقمر. وإلى جانب الجيش الأمريكي، أعرب مدير وكالة ناسا، جيم بريدنستين، عن اهتمامه بالمشروع وتطبيقاته المحتملة في مهمة مستقبلية إلى المريخ . [ 80 ] منحت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة عقدين لبرنامجها "صاروخ العرض التوضيحي للعمليات القمرية السريعة " (DRACO)، الذي يهدف إلى إثبات جدوى نظام الدفع الحراري النووي في المدار: الأول في سبتمبر 2020 لشركة غريفون تكنولوجيز بقيمة 14 مليون دولار أمريكي، [ 80 ] والثاني في أبريل 2021 لشركة جنرال أتوميكس بقيمة 22 مليون دولار أمريكي، وكلاهما لتصميمات أولية للمفاعل. [ 81 ] تم اختيار تصميمين مفاهيميين لمركبة فضائية من شركتي بلو أوريجين ولوكهيد مارتن. وكان الموعد النهائي لتقديم مقترحات لتجربة طيران الدفع الحراري النووي في السنة المالية 2026 هو 5 أغسطس 2022. [ 82 ]
في يناير 2023، أعلنت وكالة ناسا ووكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (داربا) عن شراكة في مشروع دراكو (DRACO) لعرض محرك المفاعل النووي الحراري في الفضاء، وهي قدرة أساسية لبعثات ناسا المأهولة إلى المريخ. [ 83 ] وفي يوليو 2023، أعلنت وكالات أمريكية عن فوز شركة لوكهيد مارتن بعقد قيمته 499 مليون دولار لتجميع مركبة المفاعل النووي الحراري التجريبي (X-NTRV) ومحركها. [ 84 ]
في عام 2025، أُلغي مشروع دراكو بسبب انخفاض تكاليف الإطلاق وظهور تحليلات جديدة، بالإضافة إلى تخفيضات الميزانية التي فرضتها إدارة دونالد ترامب الثانية، والتي قد تؤدي إلى حظر تام لكل من الدفع النووي الحراري والكهربائي. ومع ذلك، رفض مشروع قانون الإنفاق الذي قدمته لجنة الاعتمادات في مجلس الشيوخ في يوليو 2025 هذه التخفيضات، ووجه وكالة ناسا لإنفاق ما لا يقل عن 110 ملايين دولار على الدفع النووي، بما في ذلك 10 ملايين دولار لإنشاء "مركز تميز" لأبحاث الدفع النووي في منطقة لا يوجد بها مركز تابع لناسا، ولكنها تضم "عددًا كبيرًا من الشركاء الصناعيين الذين يستثمرون أيضًا في أبحاث الدفع النووي". [ 85 ]
المخاطر
قد يؤدي عطل صاروخي في الغلاف الجوي أو المدار إلى انتشار مواد مشعة في البيئة. وقد يتسبب اصطدام الصاروخ بحطام مداري، أو عطل في مكوناته نتيجة انشطار نووي غير متحكم فيه، أو عيوب في المواد أو إجهادها، أو أخطاء في التصميم البشري، في تسرب المواد الانشطارية إلى داخل حاوية الاحتواء. ويمكن لمثل هذا العطل الكارثي أثناء الطيران أن يُطلق مواد مشعة فوق الأرض في منطقة واسعة وغير متوقعة. وتعتمد كمية التلوث على حجم محرك الصاروخ النووي الحراري، بينما تعتمد منطقة التلوث وتركيزه على الأحوال الجوية السائدة والمعايير المدارية وقت دخول الصاروخ الغلاف الجوي.
من غير المرجح أن تنتشر عناصر وقود المفاعل على مساحة واسعة، لأنها تتكون من مواد مثل مركبات الكربون أو الكربيدات، وعادةً ما تُغطى بطبقة من هيدريد الزركونيوم . [ 86 ] قبل الوصول إلى حالة التفاعل الحرجة، لا يُعد وقود المفاعل النووي ذي القلب الصلب شديد الخطورة. بمجرد بدء تشغيل المفاعل لأول مرة، تُنتج نواتج انشطارية قصيرة العمر شديدة الإشعاع، بالإضافة إلى نواتج انشطارية أخرى أقل إشعاعًا ولكنها طويلة العمر للغاية. تكون كمية نواتج الانشطار صفرًا عند بدء التشغيل بالوقود الجديد، وتتناسب تقريبًا (بل هي محدودة) بكمية حرارة الانشطار الإجمالية المُنتجة منذ بدء التشغيل بالوقود الجديد. [ 87 ] [ 88 ] علاوة على ذلك، تتعرض جميع هياكل المحرك لقصف نيوتروني مباشر، مما يؤدي إلى تنشيطها إشعاعيًا.
انظر أيضاً
- صاروخ شظايا الانشطار
- نيرفا – مشروع محرك الصاروخ الحراري النووي الأمريكي (1956-1973)
- صاروخ كهربائي نووي
- الدفع النبضي النووي
- مشروع بلوتو – مشروع المحرك النفاث النووي الأمريكي، 1957-1964
- مشروع بروميثيوس – مشروع الدفع الكهربائي النووي التابع لناسا 2003–2006
- مشروع روفر – مشروع أمريكي لبناء صاروخ حراري نووي
- مشروع تيمبرويند – مشروع أمريكي، 1987-1991، لتطوير محركات الصواريخ الحرارية النووية
- صاروخ النظائر المشعة
- دفع المركبات الفضائية
- صاروخ حراري
- UHTREX – تجربة المفاعل الأمريكي ذو درجة الحرارة العالية للغاية (1959-1971)
مراجع
- 1 2 3 4 5 6 7 كاين، فريزر (3 يوليو 2019). "من الأرض إلى المريخ في 100 يوم؟ قوة الصواريخ النووية" . مجلة العلوم العالمية . تاريخ الاسترجاع: 24 أغسطس 2019.
بدأت أولى تجارب الصواريخ النووية عام 1955 مع مشروع روفر في مختبر لوس ألاموس العلمي. وكان التطور الرئيسي هو تصغير حجم المفاعلات بما يكفي لوضعها على صاروخ. وعلى مدى السنوات القليلة التالية، قام المهندسون ببناء واختبار أكثر من اثني عشر مفاعلاً بأحجام وقدرات مختلفة.
- ↑ "ناسا وداربا ستختبران محركًا نوويًا لمهام المريخ المستقبلية - ناسا" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أبريل 2024 .
- ↑ وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA) تمضي قدمًا في تطوير مركبات فضائية تعمل بالطاقة النووية. أخبار DARPA، 4 مايو 2022. الرابط: https://www.darpa.mil/news-events/2022-05-04
- ↑ بدأت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA) تصميم وتصنيع مركبة DRACO التجريبية غير المتحولة. أخبار DARPA، 26 يوليو 2023. الرابط: https://www.darpa.mil/news-events/2023-07-26
- ↑ "(النووي) يمهد الطريق: مستقبل الدفع النووي هنا" . لوكهيد مارتن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 أبريل 2024 .
- ↑ ماتشي، فيفيان (17 يناير 2025). "متطلبات اختبار المفاعل النووي تُعلّق خطط إطلاق دراكو" . أسبوع الطيران وتكنولوجيا الفضاء . بقلم غريغوري د. هاميلتون . تاريخ الاسترجاع: 4 مايو 2025 .
- ↑ ويليامز، ماثيو (2 مايو 2025). "البيت الأبيض يُصدر طلب ميزانية ناسا لعام 2026. تخفيضات في برنامج نظام الإطلاق الفضائي (SLS) ومحطة غيتواي وبرنامج أوريون" . يونيفرس توداي . تاريخ الاسترجاع: 4 مايو 2025 .
- ↑ كلارك، ستيفن (3 يونيو 2025). "بعض بنود ميزانية ترامب المقترحة لوكالة ناسا قاسية للغاية" . آرس تكنيكا . تاريخ الاسترجاع: 14 يونيو 2025 .
- ↑ فوست، جيف (2 يوليو 2025). "داربا تقول إن انخفاض تكاليف الإطلاق وتحليلاً جديداً دفعاها إلى إلغاء مشروع الدفع النووي دراكو" . SpaceNews.com . تم الاطلاع عليه في 7 يوليو 2025 .
- 1 2 "محرك صاروخي نووي للقمر والمريخ" . وكالة الفضاء الأوروبية . ESA. 2 يونيو 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يونيو 2025 .
- ↑ أمان تريباثي (29 مايو 2025). "إنجاز صاروخي نووي: علماء أمريكيون يبنون محركًا من اليورانيوم المنصهر لمهام أسرع" . هندسة مثيرة للاهتمام . تم الاطلاع عليه في 11 يوليو 2025 .
- ↑ "الدفع النووي قد يساعد في إيصال البشر إلى المريخ بشكل أسرع - ناسا" . ١٢ فبراير ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٦ أبريل ٢٠٢٤ .
- ↑ "الدفع الحراري النووي: تقنية ثورية لاستكشاف الفضاء السحيق - ناسا" . 25 مايو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أبريل 2024 .
- ↑ ماتلوف، جريج؛ جيريش، هارولد (2023). "حجم المشكلة: المسافات بين النجوم، والوقت، واعتبارات الطاقة". السفر بين النجوم . ص 51-82 . doi : 10.1016/B978-0-323-91360-7.00001-X . ISBN 978-0-323-91360-7.
- 1 2 3 كورليس، ويليام ر.؛ شوينك ، فرانسيس س. (1971). الدفع النووي للفضاء، فهم سلسلة الذرات . لجنة الطاقة الذرية الأمريكية . ص 11-12 . OSTI 1132518. ERIC ED054967 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ شريبر، ر. إي. (1956). برنامج الدفع الصاروخي النووي التابع لمختبر لوس ألاموس الوطني (تقرير). doi : 10.2172/7365651 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ سيربر، ر. (5 يوليو 1946). استخدام الطاقة الذرية للصواريخ . شركة دوغلاس للطائرات.
- ↑ إتش بي يوكي، تي إف ديكسون (1 يوليو 1946)، "دراسة أولية حول استخدام الطاقة النووية في الصواريخ"، التقرير NA-46-574
- ↑ ر. جوموج (3 أغسطس 1946)، "حسابات الصواريخ"، التقرير NEPA-508. تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو في الملكية العامة .

- ↑ إل إيه أوبلينجر (13 أغسطس 1946)، "محطة تجريبية للطائرات التي تعمل بالطاقة النووية"، التقرير NEEA-505
- ↑ LA Ohlinger (21 نوفمبر 1946) "ضوابط الطائرات التي تعمل بالطاقة النووية"، التقرير NEPA-511. تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو في الملكية العامة .

- ↑ جدوى الصواريخ والمحركات النفاثة التي تعمل بالطاقة النووية، التقرير NA 47-15، فبراير 1947
- ↑ "الطيران بالطاقة النووية"، LEXP-1، 30 سبتمبر 1948
- ↑ ريدينغ، إي إم (8 سبتمبر 1948). جدوى الصواريخ التي تعمل بالطاقة النووية (تقرير). معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، كامبريدج. مشروع ليكسينغتون. OSTI 969679 .
- ↑ إيه إي روارك (محرر) (14 يناير 1947) "الطيران بالطاقة النووية"، APL/JEU-TG-20
- 1 2 شريبر، ر. إي. (1956). برنامج الدفع الصاروخي النووي التابع لمختبر لوس ألاموس الوطني (ملف PDF) . المجلد 2036 من سلسلة LAMS. مختبر لوس ألاموس الوطني. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022.
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ تسين، إتش إس (1949). "الصواريخ وغيرها من النفاثات الحرارية التي تستخدم الطاقة النووية". في غودمان، سي. (محرر). علم وهندسة الطاقة النووية . المجلد 2. مطبعة أديسون-ويسلي.
(عُرض في ندوة بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عام 1947)
- ↑ شيبارد، إل آر؛ كليفر، إيه في (سبتمبر 1948). "الصاروخ الذري 1". مجلة الجمعية البريطانية بين الكواكب . 7 : 185-194 . ISSN 0007-084X .
- ↑ شيبارد، إل آر؛ كليفر، إيه في (نوفمبر 1948). "الصاروخ الذري الثاني". مجلة الجمعية البريطانية بين الكواكب . 7 : 234-241 . ISSN 0007-084X . OSTI 4411445 .
- ↑ شيبارد، إل آر؛ كليفر، إيه في (يناير 1949). "الصاروخ الذري الثالث". مجلة الجمعية البريطانية بين الكواكب . 8 : 23-27 . ISSN 0007-084X .
- ↑ شيبارد، إل آر؛ كليفر، إيه في (مارس 1949). "الصاروخ الذري الرابع". مجلة الجمعية البريطانية بين الكواكب . 8 : 59-70 . ISSN 0007-084X . OSTI 4424933 .
- ↑ "مشروع روفر: البرنامج الأصلي للصواريخ التي تعمل بالطاقة النووية" .
- ↑ هارولد ب. جيريش الابن (25 فبراير 2014). تاريخ الاختبارات الأرضية للدفع الحراري النووي - برنامج روفر/نيرفا . ناسا (تقرير) . تم الاطلاع عليه في 8 مارس 2025 .
- ↑ هول، لورا (21 مايو 2018). "الدفع الحراري النووي: تقنية ثورية" . ناسا . تم الاطلاع عليه في 21 سبتمبر 2022.
أظهرت أبحاث سابقة أجرتها NERVA أن المحركات التي تعمل بوقود مركب من الجرافيت تعاني من تآكل وتشققات غير مرغوب فيها
. - ↑ Solid Core NTR Beyond Nerva. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 مايو 2022
- ↑ ألفاريز، لويس، "لا توجد طريقة واضحة أو بسيطة لاستخدام الطاقة الذرية في المركبات الفضائية"، خدمات الطيران الأمريكية ، يناير 1947، ص 9-12
- ↑ "قائمة المحركات 2 - الصواريخ الذرية" . projectrho.com .
- ↑ الأولويات في علوم الفضاء التي أتاحتها الطاقة النووية والدفع . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. 2006. ص 114. doi : 10.17226/11432 . ISBN 978-0-309-10011-3أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ ١٣ يوليو ٢٠٢٢. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢١ سبتمبر ٢٠٢٢. تم اختيار تصاميم أولية ،
ولكن لم يتم اختبار أي من مكونات النموذج الأولي قبل إلغاء البرنامج. ولم يتم إطلاق أي نظام على الإطلاق.
- ↑ آرياس، فرانسيسكو ج. (2016). "حول استخدام صاروخ نووي حراري نبضي للسفر بين الكواكب". المؤتمر المشترك الثاني والخمسون للدفع التابع لـ AIAA/SAE/ASEE . doi : 10.2514/6.2016-4685 . ISBN 978-1-62410-406-0.
- ↑ موراي، آر إل؛ مختبر شمال غرب المحيط الهادئ، ريتشلاند (ديسمبر 1981). فهم النفايات المشعة (تقرير). ريتشلاند، واشنطن: مختبر شمال غرب المحيط الهادئ.
- ↑ باور، هـ. إي.؛ ماكلافيرتي، ج. هـ. (1 أبريل 1968). "دراسات حول محركات الصواريخ النووية الغازية ذات الدورة المفتوحة والمثبتة بالدوامات، والتي تعمل بمصباح نووي محدد" . خادم التقارير الفنية لوكالة ناسا : 12569. رمز Bibcode : 1968ntrs.rept12569B .
- ↑ ويد، مارك. "RD-0410" . موسوعة رواد الفضاء. مؤرشف من الأصل في 8 أبريل 2009. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2009 .
- ↑ ""Konstruktorskoe Buro Khimavtomatiky" - مجمع الأبحاث العلمية / RD0410. محرك صاروخي نووي. مركبات إطلاق متطورة . KBKhA - مكتب تصميم الأتمتة الكيميائية . مؤرشف من الأصل في 30 نوفمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2009 .
- ↑ "В России испеного испытали ключевой елемент космического яderного двигателя" [ نجحت روسيا في اختبار عنصر أساسي في المحرك النووي الفضائي ] . РИА Новости (بالروسية). ريا نوفوستي. 3 مارس 2020. مؤرشفة من الأصلي في 11 فبراير 2022 . تم الاسترجاع في 21 سبتمبر 2022 .
- 1 2 ديوار، جيمس أ. (2007). إلى نهاية النظام الشمسي: قصة الصاروخ النووي ( الطبعة الثانية). دار أبوجي للنشر. ISBN 978-1-894959-68-1.
- ↑ "الماضي والحاضر: مشروع روفر | مختبر لوس ألاموس الوطني" . مختبر لوس ألاموس الوطني . 22 أبريل 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يوليو 2025 .
- ↑ فولتين، آر. في. (يونيو 1968). "الآثار البيئية لمخلفات كيوي-تي إن تي: مراجعة وتقييم" (ملف PDF) . تقارير لوس ألاموس: لجنة الطاقة الذرية الأمريكية . لوس ألاموس: 1-67 . PMID 5695558. LA-3449. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022. (تحتوي الصفحتان 35-36 على المادة المذكورة) تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو في الملكية العامة .

- ↑ جيلستر، بول (26 يناير 2012). "مشروع بيفروست: العودة إلى الصواريخ النووية" . تم الاطلاع عليه في 5 يوليو 2019 .
- ↑ رونين، يغال؛ ليبسون، ملفين ج. (1987). "مثال على التطبيقات المحتملة للأمريكيوم-242م كوقود نووي". معاملات الجمعية النووية الإسرائيلية . 14 : V-42.
- رونين ، يغال؛ ليبسون، ملفين ج. (يوليو 1988). "التطبيقات المحتملة للأمريسيوم -242 كوقود نووي". العلوم والهندسة النووية . 99 (3): 278-284 . Bibcode : 1988NSE....99..278R . doi : 10.13182/NSE88-A28998 .
- 1 2 تشابلين، جورج (أغسطس 1988). "مفهوم صاروخ شظايا الانشطار". الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ: المسرعات، والمطيافات، وأجهزة الكشف، والمعدات المرتبطة بها . 271 (1): 207-208 . Bibcode : 1988NIMPA.271..207C . doi : 10.1016/0168-9002(88)91148-5 .
- رونين ، يغال؛ شواغيراوس، إي. (2000). "عناصر وقود من الأمريسيوم -241 فائقة الرقة في المفاعلات النووية". الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء أ . 455 (2): 442-451 . رمز Bibcode : 2000NIMPA.455..442R . doi : 10.1016/s0168-9002(00)00506-4 .
- ↑ «وقود نووي فائق الكفاءة قد ينقل الإنسان إلى المريخ في غضون أسبوعين فقط» (بيان صحفي). جامعة بن غوريون في النقب. 28 ديسمبر 2000.
- ↑ "حسابات الكتلة الحرجة لـ 241 Am و 242m Am و 243 Am" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 22 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 فبراير 2011 .
- ↑ لودفيج، هـ.؛ وآخرون . (يناير 1996). "تصميم مفاعلات طبقة الجسيمات لبرنامج الدفع الحراري النووي الفضائي". التقدم في الطاقة النووية . 30 (1): 1-65 . Bibcode : 1996PNuE...30....1L . doi : 10.1016/0149-1970(95)00080-4 .
- ↑ رونين، ي.؛ رايتسيس، ج. (أبريل 2004). "عناصر وقود من الأمريسيوم -242 فائقة الرقة في المفاعلات النووية. الجزء الثاني". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ: المسرعات، والمطيافات، وأجهزة الكشف، والمعدات المرتبطة بها . 522 (3): 558-567 . doi : 10.1016/j.nima.2003.11.421 .
- ↑ رونين، يغال؛ عبودي، مناشيه؛ ريغيف، درور (مارس 2000). "طريقة جديدة لإنتاج الطاقة باستخدام الأمريسيوم -242 كوقود نووي". التكنولوجيا النووية . 129 (3): 407-417 . Bibcode : 2000NucTe.129..407R . doi : 10.13182/NT00-A3071 .
- ↑ رونين، ي.؛ فريدمان، إ.؛ شواجيراوس، إ. (مايو 2006). "أصغر مفاعل نووي حراري". العلوم والهندسة النووية . 153 (1): 90-92 . Bibcode : 2006NSE...153...90R . doi : 10.13182/NSE06-A2597 .
- ↑ غولياند، ليونيد؛ رونين، يغال؛ شواغيراوس، يوجين (مايو 2011). "التصميم التفصيلي لمفاعلات التوليد بالماء المضغوط باستخدام الأمريسيوم-242 ". العلوم والهندسة النووية . 168 (1): 23-36 . Bibcode : 2011NSE...168...23G . doi : 10.13182/NSE09-43 .
- ↑ كيسلر، ج. (مايو 2008). "مقاومة انتشار الأمريسيوم الناتج عن وقود المفاعلات المستهلكة المشعة في مفاعلات الماء المضغوط، والمفاعلات السريعة، وأنظمة الدفع بالمسرعات ذات خيارات دورة الوقود المختلفة". العلوم والهندسة النووية . 159 (1): 56-82 . Bibcode : 2008NSE...159...56K . doi : 10.13182/NSE159-56 .
- ↑ روبيا، كارلو. "تسخين شظايا الانشطار لدفع المركبات الفضائية" رقم SL-Note-2000-036-EET. CERN-SL-Note-2000-036-EET، 2000
- ↑ أوجيلي، م؛ بينامي، ج. ف؛ جينتا، ج (فبراير 2013). "المشروع 242: التسخين المباشر لشظايا الانشطار لدفع المركبات الفضائية - توليف البرنامج وتطبيقاته في استكشاف الفضاء". مجلة أكتا أسترونوتيكا . 82 (2): 153-158 . رمز Bibcode : 2013AcAau..82..153A . doi : 10.1016/j.actaastro.2012.04.007 .
- ↑ ديفيس، إريك دبليو (2004). دراسة الدفع المتقدمة (تقرير). مقاييس محرك الالتواء. DTIC ADA426465 .
- ↑ سيسانا، أليساندرا؛ وآخرون . (أكتوبر 2004). "بعض الاعتبارات حول إنتاج الأمريسيوم-242 في المفاعلات الحرارية". التكنولوجيا النووية . 148 (1): 97-101 . Bibcode : 2004NucTe.148...97C . doi : 10.13182/NT04-A3550 .
- ↑ بينيتي، ب.؛ وآخرون . (أغسطس 2006). "إنتاج 242 مللي أمبير ساعة". الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ: المسرعات، والمطيافات، والكواشف، والمعدات المرتبطة بها . 564 (1): 482-485 . doi : 10.1016/j.nima.2006.04.029 .
- ↑ شولتز، إسحاق (19 نوفمبر 2024). "خارطة طريق جديدة تمهد الطريق لمركبات فضائية تعمل بالطاقة النووية بحلول ثلاثينيات القرن الحالي" . جيزمودو . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2024 .
- ↑ بارسونسون، أندرو (18 نوفمبر 2024). "دراسة لوكالة الفضاء الأوروبية تحدد موعد إطلاق نموذج تجريبي للدفع النووي في عام 2035" . رحلات الفضاء الأوروبية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2024 .
- ↑ "الأنشطة الحديثة في مركز أبحاث الفضاء النووي لتطوير الصواريخ النووية الحرارية" (ملف PDF) . inldigitallibrary.inl.gov . مختبر أيداهو الوطني. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 12 يونيو 2017 .
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ سميث، ريك (10 يناير 2013). "باحثو ناسا يدرسون تقنيات الصواريخ النووية المتقدمة" . space-travel.com .
- ↑ برايان فيشباين؛ روبرت هانراهان؛ ستيفن هاو؛ ريتشارد مالينفانت؛ كارولين شيرر؛ هاسكل شينبيرغ؛ أوكتافيو راموس الابن (ديسمبر 2016). "الصواريخ النووية: إلى المريخ وما وراءه" . علوم الأمن القومي . مختبر لوس ألاموس الوطني. مؤرشف من الأصل في 25 يونيو 2012.
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ "كم ستستغرق الرحلة إلى المريخ؟" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 11 يناير 2004.
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ "ما هي السرعة التي يمكننا (أو ينبغي) أن نصل بها إلى المريخ؟ | أد أسترا روكيت" . adastrarocket.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 نوفمبر 2013.
- 1 2 بيرك، لورا م.؛ بوروفسكي، ستانلي ك.؛ مكوردي، ديفيد ر.؛ باكارد، توماس (2013). "رحلة مأهولة ذهابًا وإيابًا لمدة عام إلى المريخ باستخدام نظام دفع نووي حراري وكهربائي ثنائي النمط (BNTEP)". المؤتمر المشترك التاسع والأربعون للدفع التابع لـ AIAA/ASME/SAE/ASEE . doi : 10.2514/6.2013-4076 . ISBN 978-1-62410-222-6.
- ١ ٢ بوروفسكي، ستانلي ك.؛ مكوردي، ديفيد ر.؛ باكارد، توماس و. (٩ أبريل ٢٠١٢). "الدفع الحراري النووي: تقنية نمو مثبتة لبعثات استكشاف المريخ/الأجسام القريبة من الأرض المأهولة" (ملف PDF) . ناسا. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في ٩ أكتوبر ٢٠٢٢.
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ بوروفسكي، ستانلي ك.؛ مكوردي، ديفيد ر.؛ باكارد، توماس و. (16 أغسطس 2012). "خصائص/مركبة الصاروخ/السيارة النووية الحرارية ومفاضلات الحساسية لدراسة ناسا للهندسة المعمارية المرجعية لتصميم المريخ (DRA) 5.0" (ملف PDF) . ناسا. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022.
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ كريس بيرجين (24 يناير 2012). "تقييمات خارطة طريق استكشاف نظام الإطلاق الفضائي (SLS) تُقدّم أدلةً لبعثات المريخ المأهولة" . NASASpaceFlight.com . تاريخ الاطلاع: 26 يناير 2012 .
- ↑ ريك سميث لمركز مارشال لرحلات الفضاء، هانتسفيل، ألاباما (SPX) (10 يناير 2013). "باحثو ناسا يدرسون تقنيات الصواريخ النووية المتقدمة" .
{{cite web}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ موهون، لي (2 أغسطس 2017). "عقد جديد مع ناسا سيساهم في تطوير تكنولوجيا الدفع الحراري النووي" . ناسا.
تتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم . - ↑ «مشروع قانون الميزانية النهائي للسنة المالية 2019 يضمن 21.5 مليار دولار لوكالة ناسا» . سبيس نيوز. 17 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أغسطس 2019 .
- 1 2 وول، مايك (30 سبتمبر 2020). "الجيش الأمريكي يتطلع إلى صاروخ نووي حراري لمهام في الفضاء بين الأرض والقمر" . SPACE.com.
- ↑ إروين، ساندرا (10 أبريل 2021). "شركة جنرال أتوميكس تفوز بعقد داربا لتطوير مفاعل نووي لتزويد مهمات إلى القمر بالطاقة" . SpaceNews.com.
- ↑ داربا تمضي قدماً في تطوير مركبة فضائية تعمل بالطاقة النووية. ساندرا إروين، سبيس نيوز. 4 مايو 2022
- ↑ باردان، روكسانا (24 يناير 2023). "ناسا وداربا ستختبران محركًا نوويًا لمهام المريخ المستقبلية - ناسا" . ناسا.
- ↑ بيرغر، إريك (26 يوليو 2023). "الحكومة الأمريكية تتخذ خطوة جادة نحو الدفع النووي الفضائي" . آرس تكنيكا . تاريخ الاسترجاع: 26 يوليو 2023 .
- ↑ فوست، جيف (21 يوليو 2025). "تقديم حجة جديدة للطاقة النووية الفضائية" . مجلة الفضاء . SpaceNews.com . تاريخ الاطلاع: 5 أغسطس 2025 .
- ↑ بينيت، جي إل (1990). "حالة السلامة لمصادر الطاقة من النظائر المشعة الفضائية والمفاعلات النووية". وقائع المؤتمر الخامس والعشرين المشترك بين الجمعيات لهندسة تحويل الطاقة . المجلد 1. الصفحات 162-167 . doi : 10.1109/IECEC.1990.716860 . ISBN 0-8169-0490-1.
- ↑ بودين، ديفيد (1992). "مسائل السلامة المتعلقة بالدفع الحراري النووي". وقائع مؤتمر معهد الفيزياء الأمريكي . المجلد 246. الصفحات 648-654 . doi : 10.1063/1.41909 . OSTI 10136643 .
- ↑ سفورزا، باسكوالي (يوليو 1993). "تحليل السلامة والموثوقية لأنظمة الدفع الحراري النووي الفضائي". أكتا أسترونوتيكا . 30 : 68. Bibcode : 1992wadc.iafcQX...S . doi : 10.1016/0094-5765(93)90101-2 .
روابط خارجية
- الدفع النووي الفضائي: ناسا ١٩٦٨ علىيوتيوب
- برنامج محرك الصاروخ النووي للمركبة الجوالة: التقرير النهائي - ناسا 1991
- مشروع بروميثيوس: ما وراء القمر والمريخ
- محرك الصاروخ النووي RD-0410 التابع للاتحاد السوفيتي
تتضمن هذه المقالة مواد متاحة للعموم من مواقع إلكترونية أو وثائق تابعة لحكومة الولايات المتحدة .
- دفع المركبات الفضائية النووية
