بیش از 60 سال است که بشر با فناوری “همجوشی هسته ای” به شکل بمب های هیدروژنی آشنا بوده است. اما تنها در چند سال اخیر دستیابی به فناوری همجوشی هسته ای صلح آمیز و اقتصادی در افق محققان ظاهر شده است. در فناوری همجوشی هسته‌ای، هسته‌های سبک ماده (مانند هیدروژن) با هم ترکیب می‌شوند و هسته‌های سنگین‌تری (مانند هلیوم) را تشکیل می‌دهند و مقادیر زیادی انرژی آزاد می‌کنند. این همان فرآیندی است که در قلب خورشید و سایر ستارگان رخ می دهد.
به گزارش سرگرمی روز، گداخت هسته ای برخلاف فناوری شکافت هسته ای که امروزه در نیروگاه های هسته ای برای تولید برق استفاده می شود، منبع انرژی پاک و تقریباً پایان ناپذیری را در اختیار ما قرار می دهد. در این میان، فناوری شکافت هسته ای دارای انتشارات خطرناک و قابل توجهی است و با مدل های اکولوژیکی و انرژی های تجدیدپذیر سازگار نیست.
سال 1929 (1308 پس از میلاد) بود که آلبرت انیشتین، فیزیکدان مشهور آلمانی-آمریکایی، در مورد امکان ساخت یک “موتور پروتون” بر اساس همجوشی هسته ای نظریه پردازی کرد. موتوری که می تواند فضاپیما را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به حرکت درآورد. ایده اینشتین استفاده از دمای بالای همجوشی هسته ای برای شلیک جریانی از پروتون ها و ایجاد نیروی محرکه بود.
تلاش های قبلی برای ساخت موتور فیوژن به دلیل محدودیت های تکنولوژیک شکست خورده است. با این حال، در دهه‌های اخیر، فناوری در بخش‌های مختلف چنان پیشرفت عظیمی داشته است که امروزه می‌توان برای ایجاد این موتور انقلابی تلاش کرد.
یکی از دستاوردهای اصلی، توسعه مواد جدیدی است که می توانند در برابر دمای بسیار بالا در یک راکتور همجوشی هسته ای مقاومت کنند. امروزه آلیاژهای ویژه و سرامیک های پیشرفته ای ساخته شده اند که حاوی پلاسمای فوق داغ مورد نیاز برای همجوشی هستند.
عامل کلیدی دیگر پیشرفت فیزیکدانان در درک فیزیک پلاسما و همجوشی هسته ای است. اکنون دانشمندان از مدل‌های محاسباتی بسیار دقیق‌تری برای شبیه‌سازی و کنترل واکنش‌های همجوشی استفاده می‌کنند که به آنها ظرفیت بیشتری برای تثبیت و حفظ واکنش‌های لازم می‌دهد.
علاوه بر این، تکنیک های جدیدی برای کنترل پلاسمای داغ با میدان های الکتریکی و مغناطیسی ایجاد شده است. یکی از بزرگترین موانع توسعه فناوری همجوشی تماس پلاسمای داغ با دیواره راکتور است که باعث خنک شدن پلاسما و توقف واکنش می شود. اما آهنرباهای ابررسانای جدید می توانند با ترکیب میدان های الکتریکی و مغناطیسی از این پدیده جلوگیری کنند.
استارت آپ RocketStar که در سال 2021 تأسیس شد، در حال توسعه یک موتور پیشرانش همجوشی هسته ای است. هدف آن ساخت یک موشک انقلابی است که از همجوشی هسته های هیدروژن برای تولید تکانه های خاص بسیار بالا استفاده می کند.
طراحی Rocketstar بر اساس همجوشی پروتون ها (هسته هیدروژن) با استفاده از یک میدان مغناطیسی قیفی شکل است. پروتون ها به انتهای پهن قیف تزریق می شوند و با نزدیک شدن به انتهای باریک قیف تا دماها و چگالی های بسیار بالا فشرده می شوند.
در این شرایط همجوشی هسته ای رخ می دهد و مقادیر زیادی انرژی آزاد می شود که به جت های پلاسما پرسرعت تبدیل می شود. همانطور که جت پلاسما پرانرژی از انتهای موتور خارج می شود، موتور و سایر ساختارهای متصل به آن در جهت مخالف به جلو رانده می شوند.
مزیت این روش این است که سوخت همجوشی (هیدروژن) را می توان از آب سنگینی که ذخایر آن در آب های اقیانوس ها عملا تمام نشدنی است به دست آورد و حتی در آینده ای نه چندان نزدیک از آن در وسایل نقلیه استفاده کرد.
موتور پروتون نشان می دهد که حمل و نقل پایدار، سازگار با محیط زیست و بدون آلودگی را می توان با فناوری مدرن به دست آورد. با این حال، فناوری های دیگری مانند سلول های سوختی نیز ممکن است در این زمینه حرفی برای گفتن داشته باشند.
