هلیوم۳؛ ۱۲ سال برق رایگانِ ایران با ۲۵ تن خاک ماه

به گزارش پایگاه خبری “ججین” به نقل از خبرگزاری تسنیم، در حالی که ابرقدرت‌های فضایی جهان در سال ۲۰۲۶ رقابت نفس‌گیری را برای تثبیت حضور خود در کره ماه آغاز کرده‌اند، محققان ایرانی نیز با درک اهمیت حیاتی این میدان، گام‌های بنیادین و استراتژیکی برداشته‌اند.

دکتر مهدی نصیری؛ رئیس پژوهشکده سامانه‌های ماهواره‌ای پژوهشگاه فضایی ایران، اخیراً از موفقیت بزرگ دانشمندان کشور در «شبیه‌سازی دقیق خاک ماه» و تولید نخستین مصالح ساختمانی منطبق با شرایط قمری خبر داده است.

این دستاورد که در قالب «پروژه ماه» و با همکاری دانشگاه علم و صنعت و شرکت‌های دانش‌بنیان حاصل شده، نشان‌دهنده توانایی فنی و بومی ایران برای ورود به عرصه زیست و ساخت‌وساز در فراسوی جو زمین است؛ دستاوردی که با تلاش‌های محققان به ثمر نشسته است.

با این حال، این پیشرفت‌های فنی با یک هشدار جدی و راهبردی همراه است. دکتر نصیری تأکید می‌کند که تمرکز تک‌بعدی بر صنعت فضایی و محدود کردن آن به ساخت ماهواره، در حالی که غول‌های فناوری مانند اسپیس‌ایکس و کشورهایی چون چین و آمریکا در حال احداث پایگاه‌های دائمی در ماه هستند، می‌تواند ایران را از منابع عظیم انرژی آینده محروم کند.

به‌گفته او، تعلل در حمایت از تأسیس «مرکز ملی تحقیقات ماه» و عدم‌تحقق وعده‌های داده‌شده توسط نهادهای مسئول، خطر عقب‌ماندگی ایران را در زمانی که کشورهای دیگر در حال تقسیم منابع انرژی آینده هستند، به‌شدت افزایش می‌دهد.

پایان دوران شکافت هسته‌ای و طلوع عصر هلیوم۳

برای درک اهمیت این رقابت، باید دانست که جهان در آستانه یک دگردیسی کامل در صنعت انرژی است، دورانی که انرژی هسته‌ای مترادف با «شکافت» (Fission) اورانیوم، تولید پلوتونیوم و زباله‌های خطرناک رادیواکتیو بود، به‌آرامی رو به پایان است.

بشر اکنون به‌دنبال «هم‌جوشی هسته‌ای» (Fusion) است؛ فرآیندی مشابه آنچه در قلب خورشید رخ می‌دهد و انرژی پاک و بی‌پایان تولید می‌کند، کلید طلایی این فناوری جدید، ایزوتوپی کمیاب و غیررادیواکتیو به‌نام «هلیوم۳» است.

هلیوم۳ به‌خلاف هلیوم معمولی که دو نوترون دارد، تنها دارای یک نوترون در هسته خود است. این تفاوتِ ساختاریِ کوچک، خواص فیزیکی شگفت‌انگیزی ایجاد می‌کند. واکنش هم‌جوشی دوتریوم و هلیوم۳، انرژی عظیمی آزاد می‌کند بدون آنکه نوترون‌های مزاحم و پرتوزا تولید کند (Aneutronic Fusion)،

این یعنی راکتورهای آینده نه خطر ذوب شدن دارند و نه زباله‌هایی که هزاران سال محیط زیست را آلوده کنند. کارایی این سوخت به‌حدی بالاست که تخمین زده می‌شود فقط ۲۵ تن هلیوم۳ می‌تواند تمام انرژی برق موردنیاز کشوری به‌وسعت ایران را برای حداقل ۱۰ سال کامل تأمین کند؛ قدرتی که چندین برابر شکافت هسته‌ای سنتی است.

طبق تحقیقات پروفسور «اویانگ زیوان» (پدر برنامه ماه چین) و انستیتو فناوری همجوشی دانشگاه «ویسکانسین»، قدرت تولید انرژی هلیوم۳ چنان عظیم است که فقط ۲۵ تن از این ماده (که می‌توان آن را در یک شاتل فضایی جای داد)، برای تأمین برق یک سال کامل کشوری به‌وسعت و مصرف ایالات متحده آمریکا کافی است. این عدد، یک استاندارد طلایی در محاسبات انرژی‌های نوین محسوب می‌شود و نشان می‌دهد که ما با یک منبع انرژی معمولی سروکار نداریم، بلکه با ماده‌ای روبه‌رو هستیم که قواعد بازی را تغییر می‌دهد.

وقتی این استاندارد جهانی را با وضعیت مصرف انرژی در ایران مقایسه می‌کنیم، به نتایج خیره‌کننده‌ای می‌رسیم. مصرف سالانه برق در آمریکا حدود ۱۲ برابر بیشتر از ایران است. استدلال ساده و منطقی این است: سوختی که می‌تواند چرخ‌های عظیم‌ترین اقتصاد صنعتی جهان را برای یک سال کامل بچرخاند، قطعاً می‌تواند نیازهای کشور ما را برای بیش از یک دهه (حداقل ۱۰ تا ۱۲ سال) تأمین کند.

ماه؛ معدن انرژی هزارساله بشر

پرسش اساسی این است؛ چرا برای دستیابی به این ماده باید به فضا رفت؟ پاسخ در «بادهای خورشیدی» نهفته است. خورشید میلیاردها سال است که ذرات هلیوم۳ را در منظومه شمسی پراکنده می‌کند.

در زمین، میدان مغناطیسی و جو غلیظ سیاره مانند یک سپر عمل می‌کنند و مانع رسیدن این ذرات به سطح می‌شوند، به همین دلیل هلیوم۳ در زمین تقریباً نایاب است، اما ماه، فاقد جو و سپر محافظ است و سطح آن (رگولیت) طی چهار میلیارد سال گذشته مانند یک اسفنج عظیم، بادهای خورشیدی را جذب کرده است.

دانشمندان برآورد می‌کنند که بیش از یک‌میلیون و یکصدهزار تن هلیوم۳ در لایه‌های سطحی خاک ماه ذخیره شده است؛ مقداری که می‌تواند نیاز انرژی کل سیاره زمین را برای هزاران سال تأمین کند.

وضعیت رقابت قدرت‌های جهانی تا سال ۲۰۲۶

اکنون در سال ۲۰۲۶، ماه دیگر فقط یک مقصد علمی نیست، بلکه به یک منطقه استراتژیک ژئوپولیتیک تبدیل شده است. چین را می‌توان پیشتاز بی‌چون‌وچرای تمرکز بر هلیوم۳ دانست.

این کشور پس از موفقیت در بازگرداندن نمونه‌هایی از ماه در مأموریت‌های «چانگ‌ای»، موفق به کشف ماده معدنی جدیدی به نام Changesite-(Y) شد که حاوی هلیوم ۳ است. چین در سال ۲۰۲۶ با اجرای مأموریت «چانگ‌ای ۷»، تمرکز خود را بر قطب جنوب ماه گذاشته است تا با استفاده از مدارگردها و ربات‌های پرنده، مکان دقیق منابع را شناسایی کرده و مقدمات «ایستگاه تحقیقاتی بین‌المللی ماه» (ILRS) را فراهم کند.

در سوی دیگر، ایالات متحده آمریکا با برنامه آرتمیس و کمک گرفتن از بخش خصوصی، رویکرد متفاوتی را در پیش گرفته است. ناسا با همکاری شرکت‌هایی نظیر «اسپیس‌ایکس» به دنبال استقرار پایدار انسان و استخراج آب یخ‌زده از دهانه‌های تاریک قطب جنوب ماه است.

هدف اسپیس‌ایکس ایجاد پایگاهی در ماه به عنوان سکوی پرشی برای سفر به مریخ است و تا سال ۲۰۲۶، زیرساخت‌های حمل‌ونقل سنگین به ماه را توسعه داده است.

هند نیز به عنوان بازیگری هوشمند و اقتصادی، با فرود موفقیت‌آمیز فضاپیمای چاندریان-۳ در نزدیکی قطب جنوب ماه، معادلات را تغییر داد. این کشور اکنون در سال ۲۰۲۶ با همکاری ژاپن در مأموریت LUPEX، در حال حفاری عمیق‌تر در خاک ماه است تا میزان دقیق منابع آب و کانی‌ها را بسنجد. رقابت اصلی اکنون بر سر تصاحب «قله‌های نور ابدی» و «دهانه‌های تاریکی مطلق» در قطب جنوب ماه است؛ جایی که انرژی خورشیدی دائمی و منابع یخ و هلیوم ۳ در کنار هم وجود دارند.

جایگاه ایران و دستاوردهای بومی در میان غول‌های فناوری

در این میان، محققان ایرانی اگرچه هنوز به پرتابگرهای سنگین برای سفر به ماه دسترسی ندارند، اما هوشمندانه بر توسعه دانش فنیِ «زیست و ماندگاری» در ماه تمرکز کرده‌اند.

طبق گزارش دکتر نصیری، پروژه شبیه‌سازی خاک ماه در ایران با موفقیتی چشمگیر همراه بوده است. از آنجا که خاک ماه دارای لبه‌های تیز و ساینده است و رفتار متفاوتی نسبت به خاک زمین دارد، تولید نمونه دقیق آن برای آزمایش تجهیزات حفاری و ساخت‌وساز حیاتی است.

محققان ایرانی با استفاده از این خاک شبیه‌سازی شده و پرینترهای سه‌بعدی، موفق به تولید مصالح ساختمانی شده‌اند که می‌تواند برای احداث پناهگاه‌های مقاوم در برابر اشعه‌های کیهانی در سطح ماه استفاده شود.

علاوه بر مهندسی عمران فضایی، ایران در حوزه «کشاورزی فضایی» نیز گام‌های نوآورانه‌ای برداشته است. با توجه به چالش کمبود اکسیژن در ماه، تیم تحقیقاتی پژوهشکده سامانه‌های ماهواره‌ای، سیستم همزیستی گیاهی خاصی را طراحی کرده‌اند.

در این سیستم، گیاهان تولیدکننده اکسیژن و مصرف‌کننده دی‌اکسید کربن در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند تا چرخه‌ای پایدار برای تنفس فضانوردان ایجاد کنند. این گیاهان در دستگاه‌های شبیه‌ساز رشد کرده و کارایی آن‌ها اثبات شده است.

گزارش‌ها و تحولات سال ۲۰۲۶ نشان می‌دهد که «اقتصاد ماه» در حال شکل‌گیری است و هلیوم ۳ محور اصلی این اقتصاد جدید است. هشدارهای دکتر نصیری مبنی بر پرهیز از نگاه تک‌بعدی به فضا، ناشی از درک دقیق این واقعیت است که جاماندن از چرخه اکتشافات ماه، به معنای وابستگی مطلق انرژی در آینده خواهد بود.

دانش بومی محققان ایرانی در شبیه‌سازی خاک و کشاورزی فضایی، پتانسیل بالایی دارد، اما تبدیل این دانش آزمایشگاهی به یک برگ برنده ملی، نیازمند سرمایه‌گذاری فوری، تأسیس مرکز ملی تحقیقات ماه و تعریف مأموریت‌های مشترک بین‌المللی است. ایران باید پیش از آنکه ماه به طور کامل توسط قدرت‌های شرقی و غربی قطعه‌بندی شود، سهم خود را در دانش و بهره‌برداری از منابع آن تثبیت کند.