برای بیش از 60 سال، بشریت فن آوری “همجوشی هسته ای” را در قالب بمب های هیدروژنی می شناسد. اما تنها در سال‌های اخیر، تحقق فناوری همجوشی هسته‌ای صلح‌آمیز و اقتصادی مورد توجه محققان قرار گرفته است. در فناوری همجوشی هسته‌ای، هسته‌های سبک ماده (مثلاً هیدروژن) با هم ترکیب می‌شوند و هسته‌های سنگین‌تری (مثلا هلیوم) تشکیل می‌دهند و مقادیر زیادی انرژی آزاد می‌کنند. این همان فرآیندی است که در قلب خورشید و سایر ستارگان رخ می دهد.
به گزارش مگتو، 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 تقریبا تمام نشدنی را در اختیار ما قرار می دهد. در همین حال، فناوری شکافت هسته ای، انتشارات خطرناک و قابل توجهی تولید می کند و با الگوهای زیست محیطی و انرژی های تجدیدپذیر ناسازگار است.
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 انیشتین این بود که از دمای بالای همجوشی هسته ای برای ایجاد جریانی از پروتون ها و در نتیجه ایجاد نیروی محرکه استفاده کند.
تلاش های قبلی برای ساخت موتور همجوشی هسته ای به دلیل محدودیت های تکنولوژیک شکست خورده بود. با این حال، فناوری در حوزه های مختلف در دهه های اخیر به قدری پیشرفت کرده است که اکنون می توان برای ساخت این موتور انقلابی تلاش کرد.
یکی یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌ها، توسعه مواد جدیدی است که می‌توانند در برابر دمای بسیار بالا در داخل یک راکتور همجوشی هسته‌ای مقاومت کنند. امروزه آلیاژهای ویژه و سرامیک های پیشرفته برای سازگاری با پلاسمای فوق داغ مورد نیاز برای همجوشی در حال توسعه 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 توانایی بیشتری برای تثبیت و حفظ واکنش‌های لازم می‌دهد.
علاوه بر این، تکنیک های جدیدی برای کنترل پلاسمای داغ با استفاده از میدان های الکتریکی و مغناطیسی ایجاد شده است. یکی یکی از بزرگترین موانع توسعه فناوری همجوشی (همجوشی هسته ای) تماس پلاسمای داغ با دیواره راکتور است که پلاسما را خنک می کند و واکنش را متوقف می کند. 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 تاسیس شد، در حال توسعه یک موتور پیشرانش همجوشی هسته ای است. هدف آنها ساخت یک موشک انقلابی است که با همجوشی هسته های هیدروژن، تکانه های خاص بسیار بالایی تولید 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 با سرعت بالا به جت های پلاسما 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 می توان سوخت همجوشی (هیدروژن) را از آب سنگین به دست آورد که ذخایر آن در آب دریا عملاً تمام نشدنی است و همچنین در آینده نه چندان نزدیک می توان از آن در وسایل نقلیه استفاده کرد.
موتور پروتون نشان می دهد که حمل و نقل پایدار، سازگار با محیط زیست و بدون آلاینده با فناوری مدرن قابل دستیابی است. اما فناوری های دیگری مانند پیل سوختی نیز می توانند در این زمینه حرفی برای گفتن داشته باشند.