علماء يدرسون استخراج الطاقة من باطن القمرميلواكى ـ سوزان كويك: يعتقد علماء من جامعة ويسكونسين ماديسون ان كل ما سنحتاجه من طاقة للألفية القادمة قد يتوفر في القمر. وقال غيرالد كولسينيسكى ، استاذ الهندسة النووية ومدير معهد تكنولوجيا الانصهار النووى ، ان سطح القمر ملئ بغاز الهليوم-3 ، احد مصادر الطاقة المهمة.
وحسب جون سانتاريوس ، الاستاذ المشارك في معهد تكنولوجيا الانصهار النووى التابع لجامعة ويسكونسين ، ان كل رطل من غاز الهليوم ـ3 يوفر طاقة كهربائية تزيد بمقدار مليون مرة عن الطاقة التى يوفرها طن فحم. واضاف ان غاز الهليوم ـ 3 يوجد على عمق اقدام قليلة من سطح القمر، و للوصول اليه فان العملية لا تحتاج سوى جرف التربة من على السطح و غربلتها ، ثم فصل الغاز واعادة التربة الى مكانها.
واوضح كلسينسكى، ان صهر الهليوم ـ3 لا ينتج عنه انبعاثات اشعاعية، وبالتالى فهو ليس مضر بالبيئة. واضاف: (نسبة لعدم وجود ماء وهواء على سطح القمر ، فانه لا توجد مشاكل تلوث بيئية على القمر).
ومنذ عام 1985 كان كلسينيسكى، وسانتاريوس وزملاء اخرين في جامعة ويسكينسون يحلمون باستخراج الطاقة من غاز الهليوم ـ3 عن طريق الانصهار. وحجتهم في ذلك كما قال كلسينيسكى: اننا نظرنا الى الموضوع من وجهة النظر المتعلقة بالطاقة ، فنحن نبحث عن صيغة اقتصادية لتوفير طاقة امنة على المدى الطويل.
الجدير بالذكر ان الانصهار يتطلب مزج الذرات لاستخراج الطاقة ، خلافا للانشطار الذى يتطلب فصل الذرات لاستخراج الطاقة ـ وهى العملية المستعملة في المفاعلات النووية. ونظريا ، فان استخراج الطاقة عن طريق الانصهار يبدو اكثر امانا. فقد وجد الباحثون نتائج مبشرة حتى في المراحل الاولى من البحث الذى استهدف اختبار صهر ديوتيريوم ( الهيدروجين الثقيل) مع تريتيوم (مادة اشعاعية) ، ورغم ان التجربة صاحبها انبعاث بعض الاشعاعات الا انها كانت ضئيلة وتزول في وقت وجيز ، على النقيض من الانشطار النووى. ومع المزيد من البحث ، اكتشفوا ان استبدال التريتيوم بعنصر هليوم ـ3 ثم مزجه بالديتيريوم يقلل اكثر من نسبة الاشعاعات المنبعثة. و قال كلسينيسكى: ان المرحلة الثالثة من ابحاثنا اظهرت انه اذا مزج هليوم ـ3 بنفس العنصر فانه لا تنتج عن ذلك اى انبعاثات اشعاعية سوى انبعاث قليل لغازا الهيليوم والهايدروجين بشكل طبيعى. و لكنه اشار الى امرين يمكنهما ان يعيقا تطوير هذه التقنية. الاول ان الباحثين احتاجوا الى بناء مفاعل لانتاج طاقة اكثر من التى يستوعبها المفاعل نفسه.والثانىانهم احتاجوا لمصدر وافر للهليوم ـ3 . واضاف ، بالنسبة للارض ممكن ولكن بصعوبة شديدة عن طريق الاستخراج من الاسلحة النووية الحرارية ، بالاضافة الى تذويب التريتيوم وهى عملية استبدال النيترون بالبروتون.
وكان كلسينسكى وفريقه قد فكروا منذ عام 1985 في هذه الفكرة المزهلة ـ من اين يمكن الحصول على الهليوم ـ3؟. فوجدوا ان الشمس يمكن ان تحتوى على كميات هائلة من الغاز. ولكن في الكواكب ذات المجال الجوى الضخم ـ كالارض ـ فان الغاز من المحتمل ان يتبعثر عندما يتم اشعال مصباح اضاءة على سبيل المثال . ولذلك رأوا ان المكان المناسب لغاز الهليوم ـ 3 هو القمر. وقال كلسينيسكى (لا يوجد مجال جوى او كتلة غازية ضخمة تحيط بالقمر.. مما يجعل عملية الاستخرج سهلة).
ولاثبات فرضياتهم ، قاموا باقناع مركز جونسون لابحاث الفضاء في هوستن باجراء اختبار على نمازج صخرية اخذت من القمر خلال رحلة مكوك ابولو.وكانت المفاجأة انهم وجدوا الصخور تحتوى على غاز هليوم ـ3 .و قدر الفريق احتواء القمر على مليون طن مترى من الغاز على سطحه ـ وهى طاقة اكثر من كافية لسد حاجة الولايات المتحدة من الكهرباء لمدة الف عام.
ومنذ ذلك الاكتشاف ، بدأ الباحثون يفكرون في كيفية استخراج الغاز من سطح القمر. وهى عملية كما قال كيلسينسكى ليست بالصعبة، حيث يتوفر الهليوم في باطن التربة التى تغطى سطح القمر ، ولفصل مصدر الطاقة ، يجب تسخين التربة الى درجة حرارة 700 مئوية حتى يخرج الغاز من التربة والصخور . وعملية التسخين يمكن ان تتم بواسطة الاشعة الشمسية ، وبعدها يمكن فصل الغاز و تعبئته.
واستخدام الهليوم ـ3 في الطاقة ربما يصبح حقيقة ماثلة ، خصوصا وان الرئيس بوش قد دعى هذا الشهر لانشاء قاعدة دائمة لابحاث القمر ، وقال: اذا تمكنا من الهبوط بالمكوك على سطح القمر وملأنا الحمولة بشظايا غاز الهليوم ـ3 المتوفر في السطح وعدنا بالمكوك الى الارض، فان تلك الشحنة سوف تسد حاجة الولايات المتحدة من الطاقة الكهربائية لمدة عام كامل
وحسب جون سانتاريوس ، الاستاذ المشارك في معهد تكنولوجيا الانصهار النووى التابع لجامعة ويسكونسين ، ان كل رطل من غاز الهليوم ـ3 يوفر طاقة كهربائية تزيد بمقدار مليون مرة عن الطاقة التى يوفرها طن فحم. واضاف ان غاز الهليوم ـ 3 يوجد على عمق اقدام قليلة من سطح القمر، و للوصول اليه فان العملية لا تحتاج سوى جرف التربة من على السطح و غربلتها ، ثم فصل الغاز واعادة التربة الى مكانها.
واوضح كلسينسكى، ان صهر الهليوم ـ3 لا ينتج عنه انبعاثات اشعاعية، وبالتالى فهو ليس مضر بالبيئة. واضاف: (نسبة لعدم وجود ماء وهواء على سطح القمر ، فانه لا توجد مشاكل تلوث بيئية على القمر).
ومنذ عام 1985 كان كلسينيسكى، وسانتاريوس وزملاء اخرين في جامعة ويسكينسون يحلمون باستخراج الطاقة من غاز الهليوم ـ3 عن طريق الانصهار. وحجتهم في ذلك كما قال كلسينيسكى: اننا نظرنا الى الموضوع من وجهة النظر المتعلقة بالطاقة ، فنحن نبحث عن صيغة اقتصادية لتوفير طاقة امنة على المدى الطويل.
الجدير بالذكر ان الانصهار يتطلب مزج الذرات لاستخراج الطاقة ، خلافا للانشطار الذى يتطلب فصل الذرات لاستخراج الطاقة ـ وهى العملية المستعملة في المفاعلات النووية. ونظريا ، فان استخراج الطاقة عن طريق الانصهار يبدو اكثر امانا. فقد وجد الباحثون نتائج مبشرة حتى في المراحل الاولى من البحث الذى استهدف اختبار صهر ديوتيريوم ( الهيدروجين الثقيل) مع تريتيوم (مادة اشعاعية) ، ورغم ان التجربة صاحبها انبعاث بعض الاشعاعات الا انها كانت ضئيلة وتزول في وقت وجيز ، على النقيض من الانشطار النووى. ومع المزيد من البحث ، اكتشفوا ان استبدال التريتيوم بعنصر هليوم ـ3 ثم مزجه بالديتيريوم يقلل اكثر من نسبة الاشعاعات المنبعثة. و قال كلسينيسكى: ان المرحلة الثالثة من ابحاثنا اظهرت انه اذا مزج هليوم ـ3 بنفس العنصر فانه لا تنتج عن ذلك اى انبعاثات اشعاعية سوى انبعاث قليل لغازا الهيليوم والهايدروجين بشكل طبيعى. و لكنه اشار الى امرين يمكنهما ان يعيقا تطوير هذه التقنية. الاول ان الباحثين احتاجوا الى بناء مفاعل لانتاج طاقة اكثر من التى يستوعبها المفاعل نفسه.والثانىانهم احتاجوا لمصدر وافر للهليوم ـ3 . واضاف ، بالنسبة للارض ممكن ولكن بصعوبة شديدة عن طريق الاستخراج من الاسلحة النووية الحرارية ، بالاضافة الى تذويب التريتيوم وهى عملية استبدال النيترون بالبروتون.
وكان كلسينسكى وفريقه قد فكروا منذ عام 1985 في هذه الفكرة المزهلة ـ من اين يمكن الحصول على الهليوم ـ3؟. فوجدوا ان الشمس يمكن ان تحتوى على كميات هائلة من الغاز. ولكن في الكواكب ذات المجال الجوى الضخم ـ كالارض ـ فان الغاز من المحتمل ان يتبعثر عندما يتم اشعال مصباح اضاءة على سبيل المثال . ولذلك رأوا ان المكان المناسب لغاز الهليوم ـ 3 هو القمر. وقال كلسينيسكى (لا يوجد مجال جوى او كتلة غازية ضخمة تحيط بالقمر.. مما يجعل عملية الاستخرج سهلة).
ولاثبات فرضياتهم ، قاموا باقناع مركز جونسون لابحاث الفضاء في هوستن باجراء اختبار على نمازج صخرية اخذت من القمر خلال رحلة مكوك ابولو.وكانت المفاجأة انهم وجدوا الصخور تحتوى على غاز هليوم ـ3 .و قدر الفريق احتواء القمر على مليون طن مترى من الغاز على سطحه ـ وهى طاقة اكثر من كافية لسد حاجة الولايات المتحدة من الكهرباء لمدة الف عام.
ومنذ ذلك الاكتشاف ، بدأ الباحثون يفكرون في كيفية استخراج الغاز من سطح القمر. وهى عملية كما قال كيلسينسكى ليست بالصعبة، حيث يتوفر الهليوم في باطن التربة التى تغطى سطح القمر ، ولفصل مصدر الطاقة ، يجب تسخين التربة الى درجة حرارة 700 مئوية حتى يخرج الغاز من التربة والصخور . وعملية التسخين يمكن ان تتم بواسطة الاشعة الشمسية ، وبعدها يمكن فصل الغاز و تعبئته.
واستخدام الهليوم ـ3 في الطاقة ربما يصبح حقيقة ماثلة ، خصوصا وان الرئيس بوش قد دعى هذا الشهر لانشاء قاعدة دائمة لابحاث القمر ، وقال: اذا تمكنا من الهبوط بالمكوك على سطح القمر وملأنا الحمولة بشظايا غاز الهليوم ـ3 المتوفر في السطح وعدنا بالمكوك الى الارض، فان تلك الشحنة سوف تسد حاجة الولايات المتحدة من الطاقة الكهربائية لمدة عام كامل
