6 മാസം കൊണ്ട് ചൊവ്വയില്, റോക്കറ്റില് ന്യൂക്ലിയര് ഫ്യൂഷന്; അതിവേഗം ബഹുദൂരം
ന്യൂക്ലിയര് ഫ്യൂഷന് വഴി തുടര്ച്ചയായി ഊര്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന റിയാക്ടറുകള് വികസിപ്പിക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിലാണ് ലോകമെങ്ങും. ദശകങ്ങളായി അതിനുള്ള പരിശ്രമങ്ങള്ക്കിടെ പുതിയ പല രീതികളും വികസിപ്പിച്ചെങ്കിലും പൂര്ണതോതില് പ്രാവര്ത്തികമാക്കാനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ ഇതുവരെയും വികസിപ്പിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. നിലവിലെ ആണവ റിയാക്ടറുകളെ അപേക്ഷിച്ച് ശുദ്ധമായ ഊര്ജ്ജ ഉത്പാദനം നടക്കുമെന്നതാണ് ഫ്യൂഷന് റിയാക്ടറുകള് വികസിപ്പിക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങള്ക്ക് പിന്നിലെ പ്രചോദനം. എങ്കിലും പൂര്ണമായ ഒരു ഫ്യൂഷന് റിയാക്ടര് വികസിപ്പിക്കാന് ഒരുരാജ്യത്തിനുമായിട്ടില്ല.
അതേസമയം, ഭൂമിയിലെ ഊര്ജ്ജാവശ്യങ്ങള് നിറവേറ്റുന്നതിനൊപ്പം ഭാവിയിലെ ബഹിരാകാശ യാത്രകള്ക്ക് ഇന്ധനമായും ഫ്യൂഷന് ഉപയോഗിക്കാമെന്നാണ് പുതിയ കണ്ടെത്തല്. സങ്കീര്ണമായ സാങ്കേതിക വിദ്യയാണെങ്കിലും ഭൂമിയിലെ ആവശ്യങ്ങള്ക്കായി ഫ്യൂഷനെ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നതിന് മുമ്പ് ബഹിരാകാശ യാത്രയ്ക്ക് അത് പ്രാവര്ത്തികമായേക്കുമെന്ന നിലയിലേക്കാണ് കാര്യങ്ങള് പോകുന്നത്. ബഹിരാകാശത്ത് പേടകങ്ങള്ക്ക് മണിക്കൂറില് എട്ടുലക്ഷത്തോളം കിലോമീറ്റര് വേഗത്തില് സഞ്ചരിക്കാന് ഫ്യൂഷന് സാങ്കേതിക വിദ്യ സഹായകമായേക്കുമെന്നാണ് കരുതുന്നത്. നിലവില് മനുഷ്യനിര്മിതമായ ഏറ്റവും വേഗമേറിയ ബഹിരാകാശ പേടകം നാസയുടെ പാര്ക്കര് സോളാര് പ്രോബാണ്. ഇതിന് മണിക്കൂറില് 692,000 കിലോമീറ്ററാണ് വേഗം. ഇതുവെച്ച് നോക്കുമ്പോള് ഭാവി ബഹിരാകാശ യാത്രകള്ക്ക് പുതിയ സാങ്കേതിക വിദ്യ ഏറെ പ്രയോജനകരമായി മാറും.
ഈ രീതിയില് പുതിയ ചുവടുവെപ്പ് നടത്തിയിരിക്കുകയാണ് ബ്രിട്ടീഷ് സ്പേസ് സ്റ്റാര്ട്ടപ്പായ പള്സര് ഫ്യൂഷന്. യു.കെ സ്പേസ് ഏജന്സിയുടെ ധനസഹായത്തോടെ പള്സര് ഫ്യൂഷന് പുതിയ റോക്കറ്റ് വികസിപ്പിക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിലാണ്. ഇതിന്റെ ഭാഗമായി ഒരു റോക്കറ്റ് കണ്സെപ്റ്റ് മോഡല് ഇവര് വികസിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. 'സണ്ബേര്ഡ്' എന്ന് പേരിട്ടിരിക്കുന്ന ഈ റോക്കറ്റിനെ ചലിപ്പിക്കുക ന്യൂക്ലിയര് ഫ്യൂഷന് ആയിരിക്കും. നിലവില് വികസന ഘട്ടത്തിലാണ് 'സണ്ബേര്ഡ്' എന്ന റോക്കറ്റ്. പ്രാവര്ത്തികമായാല് ലോകത്തെ മറ്റ് ബഹിരാകാശ ഏജന്സികളെയും സ്വകാര്യ കമ്പനികളെയും കവച്ചുവെയ്ക്കുന്ന സാങ്കേതിക കുതിച്ചുചാട്ടമാകും നടക്കുക. 2027 ഓടുകൂടി ന്യൂക്ലിയര് ഫ്യൂഷനില് പ്രവര്ത്തിക്കുന്ന റോക്കറ്റ് ബഹിരാകാശത്തേക്ക് കുതിക്കുമെന്നാണ് കണക്കുകൂട്ടല്. ഇത് വിജയകരമായാല് ചൊവ്വായാത്രകള്ക്കുള്ള സമയം പകുതിയായി കുറയ്ക്കാനാകും.
ഫിഷനും ഫ്യൂഷനും
ആറ്റത്തെ വിഘടിപ്പിച്ച് ഊര്ജ്ജമുത്പാദിപ്പിക്കുന്നതരം റിയാക്ടറുകളാണ് ഫിഷന് റിയാക്ടറുകള്. യുറേനിയം പോലെയുള്ള റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങളെ റിയാക്ടറിനുള്ളില് വെച്ച് ന്യൂട്രോണുകളുടെ സഹായത്തോടെ വിഘടിപ്പിക്കും. അതിലൂടെ പുറത്തുവരുന്ന ഊര്ജ്ജത്തെ ഉപയോഗിച്ചാണ് വൈദ്യുതോത്പാദനം നടക്കുന്നത്. ഇത്തരം റിയാക്ടറുകള് ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാമെങ്കിലും ആണവ മാലിന്യങ്ങള് വലിയൊരു സുരക്ഷാ ഭീഷണിയാണ്.
ഹൈഡ്രജന് പോലെ ഭാരം കുറഞ്ഞ ആറ്റങ്ങളെ തമ്മില് അതിസമ്മര്ദ്ദത്തിലും താപത്തിലും കൂട്ടിയോജിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ഊര്ജ്ജമുത്പാദിപ്പിക്കുന്ന രീതിയാണ് ഫ്യൂഷന്. സൂര്യനുള്പ്പെടെയുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളില് നടക്കുന്നത് ഈ രീതിയിലുള്ള ഊര്ജ്ജോത്പാദനമാണ്. ഹൈഡ്രജന് ആറ്റങ്ങള് തമ്മില് ലയിച്ച് ഹീലിയം ആകുന്ന പ്രവര്ത്തനമാണ് നക്ഷത്രങ്ങളില് നടക്കുന്നത്. ഫിഷനേക്കാള് നാലുമടങ്ങ് അധികമായി ഫ്യൂഷന് പ്രവര്ത്തനം വഴി ഊര്ജ്ജമുത്പാദിപ്പിക്കാനാകും. ഫോസില് ഇന്ധനങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചുള്ള ഊര്ജ്ജോത്പാദനത്തെ എന്നെന്നേക്കുമായി അവസാനിപ്പിക്കാനുമാകും. ഫിഷനെ അപേക്ഷിച്ച് നോക്കിയാല് ഊര്ജ്ജമുത്പാദിപ്പിക്കാന് റേഡിയോ ആക്ടിവ് മൂലകങ്ങളുടെ ആവശ്യമില്ല. എന്നാല് ഫ്യൂഷന് പ്രവര്ത്തനത്തെ നിയന്ത്രിക്കാനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. അതിനാല് നിയന്ത്രിതരീതിയില് ഫ്യൂഷന് നടത്താന് സാധിക്കുന്ന റിയാക്ടറുകള് ഇതുവരെ വികസിപ്പിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. സാധ്യമായാല് ആണവമാലിന്യമെന്ന ഭീഷണിയില്ലാത്ത ഊര്ജ്ജോത്പാദനം സാധ്യമാകും.
മുമ്പ് പറഞ്ഞതുപോലെ ന്യൂക്ലിയര് ഫ്യൂഷന് സാധ്യമാകണമെങ്കില് വലിയതോതില് ഊര്ജ്ജം ആവശ്യമായി വരും. മാത്രമല്ല അതിസമ്മര്ദ്ദവും താപവും ഫ്യൂഷന് തുടര്ന്നുകൊണ്ടുപോകാന് സാധിക്കുന്ന ഒരു റിയാക്ഷന് കേന്ദ്രവുമൊക്കെ വേണം. ഫ്യൂഷന് ആരംഭിക്കാന് വലിയതോതില് ഊര്ജ്ജം ആവശ്യമാണെന്ന് പറഞ്ഞല്ലൊ. അത് പ്രാവര്ത്തികമാക്കുന്നതില് ഇതുവരെ ഗവേഷകര്ക്ക് സാധിച്ചിട്ടില്ല. അക്കാര്യത്തില് വളരെ ചെറിയ പുരോഗതി മാത്രമേ ഇതുവരെയുണ്ടായിട്ടുമുള്ളു.
ഫ്യൂഷന് ബഹിരാകാശത്ത്
ഫ്യൂഷന് വഴി ഊര്ജ്ജോത്പാദനം നടത്തുക എന്നതില് വലിയ വെല്ലുവിളിയാണ് മറികടക്കേണ്ടതെന്ന് ഇപ്പോള് മനസിലായില്ലെ. എന്നാല് ഊര്ജ്ജോത്പാദനമല്ല ലക്ഷ്യമെങ്കില് സങ്കീര്ണതകള് അവിടെ കുറയും. ഇതാണ് ബഹിരാകാശ യാത്രയ്ക്ക് ഫ്യൂഷന് ഉപയോഗിച്ചാലെന്തെന്ന ചിന്തയ്ക്ക് അടിസ്ഥാനം. പള്സര് ഫ്യൂഷന്റെ റോക്കറ്റ് ഡിസൈനില് ഫ്യൂഷന് റിയാക്ഷന് നടക്കുന്നത് പ്ലാസ്മയ്ക്കുള്ളിലാണ്. ഖരം, ദ്രാവകം, വാതകം എന്നിവ കൂടാതെ ദ്രവ്യത്തിന്റെ നാലാമത്തെ അവസ്ഥയാണ് പ്ലാസ്മ. അയോണുകളും ഇലക്ട്രോണുകളും ചേര്ന്ന വൈദ്യുത ചാര്ജുള്ള വാതകമാണിത്. ശക്തമായ കാന്തികശക്തിയുപയോഗിച്ച് പ്ലാസ്മയെ കൂടുതല് ചൂടുപിടിപ്പിക്കും. ഈ ഊര്ജ്ജമുപയോഗിച്ച് ഫ്യൂഷന് നടത്തുകയും ചെയ്യും. ഭൂമിയില് റിയാക്ടറുകള് ചാര്ജുള്ള കണങ്ങള് പുറത്തുപോകുന്നത് തടയുന്ന തരത്തിലാണ് രൂപകല്പ്പന ചെയ്തിട്ടുള്ളത്. എന്നാല് സണ്ബേര്ഡ് റോക്കറ്റിലെ ഫ്യൂഷന് റിയാക്ടര് കണങ്ങളെ പുറത്തുപോകാന് അനുവദിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ പുറത്തുപോകുന്ന ചാര്ജുള്ള കണങ്ങള് റോക്കറ്റിനെ മുന്നോട്ടുകുതിക്കാന് സഹായിക്കും.
സണ്ബേര്ഡ് റോക്കറ്റില് ഫ്യൂഷന് പ്രവര്ത്തനത്തിന് ഹീലിയം-3 എന്ന മൂലകമാണ് ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുക. ഇതിലൂടെ ആവശ്യമായ ഇന്ധനത്തിന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കാനും അതിലൂടെ റോക്കറ്റിന്റെയും ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങളുടെയും ഭാരം കുറയ്ക്കാനും സാധിക്കുമെന്നാണ് പള്സര് ഫ്യൂഷന് കമ്പനി വിശദീകരിക്കുന്നത്. ഭൂമിയില് വളരെ ദുര്ലഭമായി കാണപ്പെടുന്ന മൂലകമാണ് ഹീലിയം-3. അതിനാല് ഇവയെ കൃത്രിമമായി സൃഷ്ടിക്കുകയാണ് ചെയ്യുക. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ചെലവേറെയാണ്. ചന്ദ്രനില് ഹീലിയം-3ന്റെ വലിയ നിക്ഷേപമുണ്ട്. ഭാവിയിലെ ബഹിരാകാശ ദൗത്യങ്ങള്ക്ക് ഇടത്താവളമായി ചന്ദ്രനെ ഉപയോഗിക്കുന്ന കാലത്ത് സണ്ബേര്ഡിന്റെ സാങ്കേതിക വിദ്യ വളരെ ചെലവ് കുറഞ്ഞതായി മാറും.
2027ല് പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള വിക്ഷേപണമാണ് പള്സര് ഫ്യൂഷന് ഉദ്ദേശിക്കുന്നത്. ഇതുവരെ മനുഷ്യന് ബഹിരാകാശത്ത് വെച്ച് ഫ്യൂഷന് സാധ്യമാക്കിയിട്ടില്ല. സണ്ബേര്ഡിന്റെ പ്രവര്ത്തനം തൃപ്തികരമായാല് അത് മറ്റൊരു ചരിത്രംകൂടിയാണ് സൃഷ്ടിക്കാന് പോകുന്നത്. വിജയിച്ചാല് പൂര്ണതോതിലുള്ള സണ്ബേര്ഡ് റോക്കറ്റ് നാല് വര്ഷത്തിനുള്ളില് സജ്ജമാകും. പ്രോട്ടോടൈപ്പ് വികസനത്തിന് തന്നെ ഏഴ് കോടി ഡോളര് (ഏകദേശം 597 കോടി രൂപ) ചെലവഴിക്കേണ്ടി വരുമെന്നാണ് കണക്ക്.
പ്രാഥമിക ഘട്ടത്തില് ഉപഗ്രഹങ്ങളെ ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണ പഥത്തിലെത്തിക്കുന്നതിനുള്ള റോക്കറ്റായാണ് സണ്ബേര്ഡിനെ വികസിപ്പിക്കുന്നത്. പക്ഷെ അതിന്റെ യഥാര്ഥ ഉദ്ദേശം ഗ്രഹാന്തര യാത്രകളാണ്. സണ്ബേര്ഡിന്റെ പ്രവര്ത്തനം വിജയിച്ചാല് 2,000 കിലോയോളം വരുന്ന സാധനങ്ങള് (മനുഷ്യരുള്പ്പെടെ) ആറുമാസം കൊണ്ട് ചൊവ്വയിലെത്തിക്കാനാകുന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ് മനുഷ്യര്ക്ക് ലഭിക്കുന്നത്. വ്യാഴത്തിലേക്കും ശനിയിലേക്കും പേടകങ്ങളെ രണ്ടുമുതല് നാലുവര്ഷത്തിനുള്ളില് എത്തിക്കാനാകും. ഛിന്നഗ്രഹങ്ങളില് പഠനം നടത്തി സാമ്പിളുകളുമായി തിരികെ എത്തുന്ന ദൗത്യം വെറും രണ്ടുവര്ഷംകൊണ്ട് പൂര്ത്തിയാക്കാനാകും. നിലവിലിത് മൂന്ന് വര്ഷമെങ്കിലും കാത്തിരിക്കണം.
പള്സര് ഫ്യൂഷന് മാത്രമാണ് ഈ രംഗത്തുള്ളതെന്ന് കരുതരുത്. യുഎസ് കമ്പനികളായ ഹെലിസിറ്റി സ്പേസും ലോക്ഹീഡ് മാര്ട്ടിന് എന്ന കമ്പനിയും ചേര്ന്ന് സമാനമായ റോക്കറ്റ് വികസിപ്പിക്കാനുള്ള ശ്രമത്തിലാണ്. അതേസമയം ജെനറല് അറ്റോമിക്സ്, യു.എസ് ബഹിരാകാശ ഏജന്സിയായ നാസ എന്നിവരും ആണവോര്ജത്തില് പ്രവര്ത്തിക്കുന്ന റോക്കറ്റ് വികസിപ്പിക്കാനൊരുങ്ങുകയാണ്. ഫ്യൂഷന് പകരം ഫിഷന് റിയാക്ഷനാണ് ഇവര് ഉദ്ദേശിക്കുന്നതെന്ന് മാത്രം. ആളുകളെയും വഹിച്ചുകൊണ്ടുള്ള ബഹിരാകാശ ദൗത്യങ്ങള്ക്ക് നിലവിലെ ഇന്ധനങ്ങളേക്കാള് കൂടുതല് പ്രയോജനകരം ന്യൂക്ലിയര് ഫിഷനാണെന്നാണ് വിലയിരുത്തുന്നത്.
Content Highlights: Sunbird, a nuclear fusion rocket, aims to revolutionize space travel