أتاحت الإنجازات السلمية للطاقة النووية مجموعة واسعة من التطبيقات في الحياة اليومية للإنسان؛ بدءا من إنتاج الأدوية الإشعاعية لعلاج مرضى السرطان، وصولًا إلى استخدامها في الزراعة الحديثة والصناعة والطب النووي ومكافحة الآفات، وبناء أنظمة استشعار دقيقة، وحتى تطوير تقنيات الفضاء.

تُعتبر التكنولوجيا النووية اليوم محركًا رئيسيًا في التطور العلمي للدول. فالدول التي تحقق قدرات محلية في مجال التقنيات النووية السلمية تُوفر عمليًا البنية التحتية اللازمة للتقدم في العلوم والصناعات المتقدمة الأخرى؛ لأن العديد من هذه التقنيات متشابكة ومتكاملة.

نظام الدفع الالتوائي للدفعات البلازمية النبضية

مع التطور المتزايد للأقمار الصناعية الصغيرة في العديد من التطبيقات، ازدادت الحاجة إلى محركات دفع منخفضة الطاقة لإجراء تغييرات مدارية محدودة أو للتحكم في الوضع بشكل كبير. وفي مثل هذه التطبيقات، يُعد قياس الدفع الدقيق في نطاقات صغيرة جدًا من الميكرونيوتن أمرا أساسيا.

وفيما يخص هذا المشروع نجحت منظمة الطاقة الذرية الإيرانية في قياس الدفع (الصدمة الكلية) من محرك دفع بلازما نبضي عبر تصميم وبناء حامل دفع متوازن التوائي. وصُنع هذا الدافع في مختبر ديناميكا البلازما، وخضع أداؤه لاختبارات دقيقة للغاية.

المواصفات الفنية للنظام المذكور

يتكون ميزان الالتواء من ذراع دوار يدور بحرية حول محور. ويُثبّت الدافع في طرف الذراع. وعند إطلاقه، تُسبب قوة الدفع، دوران الذراع حول محوره. ويُوازن هذا الدوران، قوة الارتداد من زنبرك الالتواء المُثبّت عند نقطة اتصال المحور بالذراع. وبعد إيقاف تشغيل الدافع، يعود الذراع إلى موضعه الأصلي، وتُحسب قوة الدفع الناتجة عن الدافع بناءً على هذا الفرق.

مجال التطبيق والسوق المستهدف

يُستخدم هذا النظام بشكل رئيسي في صناعة الجوفضاء. ومن أهم استخداماته اختبار أداء الدافعات في نطاق "ميلي نيوتن" المُستخدمة في الأقمار الصناعية المكعبة الصغيرة (CubeSats). وهذا النظام قادر على قياس قوة الدفع بدقة، وبالتالي حساب الدفع النوعي للدوافع، مما يلعب دورًا رئيسيا في تصميم وتحسين البعثات الفضائية.

آفاق التطوير

نظرًا للنمو السريع لصناعة الأقمار الصناعية الصغيرة ومجموعات الأقمار الصناعية، تزداد الحاجة إلى تطوير دوافع كهربائية ذات قوة دفع منخفضة جدًا (في نطاق الميكرونيوتن وحتى النانونيوتن). وتؤثر دقة القياس في هذا الأمر بشكل مباشر على جودة تصميم وتشغيل الدوافع.

ولتحقيق دقة أعلى، تشمل الخطوات المستقبلية ما يلي:

-زيادة طول ذراع التوازن، مما يتطلب بناء غرف تفريغ أكبر.

-استخدام مستشعرات إزاحة بدقة أعلى.

-تقليل الاحتكاك الميكانيكي للنظام عن طريق استبدال المحامل بمحامل انثناء.

سيصبح مع تطبيق هذه التغييرات، تحقيق توازن الالتواء بدقة النانونيوتن ممكنًا. كما أن تصميم قاعدة تثبيت تُسهّل تركيبها في غرف التفريغ القياسية يُعدّ من الأهداف المستقبلية لهذا المشروع.

يُظهر بناء هذا النظام أن القدرات العلمية والتقنية للجمهورية الإسلامية في تصميم معدات فضائية دقيقة قد دخلت مرحلة نضج تُمكّنها من تلبية احتياجات البنية التحتية للتقنيات المتقدمة دون الاعتماد على الخارج.