Ядерный двигатель для космических кораблейОпубликовано: 27.08.2018 
|
Энергетическая установка с ядерным двигателем позволит космическому кораблю за полтора месяца долететь до Марса и при этом маневрировать, заявил глава госкорпорации Росатом Сергей Кириенко, выступая в Совете Федерации. Энергоустановка с ядерным двигателем позволяет достигнуть Марса за один-полтора месяца, обеспечивая возможность маневрирования и ускорения. На обычном двигателе полет на Марс составил бы около полутора лет без возможности вернуться назад, - отметил Кириенко. Ядерные космические двигатели: что это такое? Ранее сообщалось о планах Росатома к 2018 году изготовить опытный образец ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса, предназначенной для полетов в дальнем космосе. Работы по созданию транспортного энергетического модуля на основе такой установки начались в 2010 году, в 2012-м был выполнен технический проект. Ожидалось, что в 2015 году будет создана сама установка, а к концу 2018 года транспортно-энергетический модуль подготовят к летным испытаниям. Сообщалось, что на реализацию проекта потребуется 20 млрд рублей, в том числе 17 млрд из бюджета. В космос на ядерных двигателях! И эти двигатели есть, - Михаил Ковальчук! 14.08.2017 Ядерная энергетика в освоении космического пространства используется не в первый раз. В период с 1970 по 1988 год в СССР был осуществлен запуск 32 космических аппаратов с термоэлектрической ядерной энергоустановкой, а в период с 1960 по 1980 год разработан и прошел испытания на Семипалатинском полигоне ядерный ракетный двигатель. Ядерный реактивный двигатель для межпланетных кораблейСовременные химические и ядерные реактивные двигатели обладают относительно малой скоростью выхода из сопла двигателя продуктов горения и поэтому с их помощью можно осваивать только околоземное пространство или посылать автоматические станции к планетам Солнечной системы с получением от них информации, как правило, спустя многие годы. Для реального освоения межпланетного космического пространства, когда время полета до любой планеты и возвращение на Землю не превысит одного года, необходимы принципиально новые реактивные двигатели. Одним из вариантов такого двигателя может стать предлагаемый ЯРД, оборудованный установкой, производящей ядерное горючее для его работы. Как сам двигатель, так и установка по производству ЯГ основаны на новом принципе организации взаимодействия нейтронов с веществом и использования эффекта вовлечения термоядерных нейтронов в реакцию деления, что позволило в десятки-сотни тысяч раз повысить скорость ядерных реакций в единице объема и тем самым, соответственно, уменьшить плотности веществ, участвующих в реакциях. Разработанный на этих принципах ЯРД обладает следующими характеристиками: цепная ядерная реакция деления осуществляется в глубоком вакууме, поэтому высокоэнергетические продукты ядерных реакций могут выйти из активной зоны и сопла двигателя практически без потери своей кинетической энергии со скоростью около 10000 км/с и создать реактивную тягу; предлагаемый двигатель по тепловому режиму значительно менее нагружен, чем современные ЯРД, поскольку в его АЗ остается менее 5% выделившейся ядерной энергии, в то время как у современных ЯРД в АЗ остаются практически все 100%. В связи с этим его мощность может достигать десятков - сотен ГВт; ядерное горючее для работы двигателя, за исключением времени выхода всех его систем на полную мощность, будет производиться на борту ракеты из природного урана, В связи с этим вместо массивных и взрывоопасных баков с горючим, на ракете будет находиться определенное количества безопасного компактного металлического урана; ЯРД будет работать в течение всего времени полета, что позволит практически устранить невесомость и создать комфортные условия для космонавтов, при этом средняя скорость полета может достигать 1000 км/с; вследствие того, что продукты деления с высокой скоростью выходят из сопла двигателя, то при его работе радиационный фон, как в окрестностях космического корабля, так и в межпланетном пространстве не будет повышаться, поскольку эти продукты менее, чем за 10 суток покинут пределы Солнечной системы; заложенные в двигатель возможности позволяют, в принципе, обеспечить доставку межпланетного корабля на любую планету Солнечной системы менее, чем за 20 дней или разогнать межзвездный зонд до половины скорости света.
Поскольку представленный проект является фундаментальной разработкой, требует больших капитальных и людских ресурсов и в настоящее время не имеет коммерческого интереса, для его реализации, возможно, потребуется формирование международной программы. Уже через пять-восемь лет российские специалисты создадут летный экземпляр ядерной энергодвигательной установки для космических аппаратов и кораблей, уверен президент ракетно-космической корпорации Энергия Виталий Лопота. Ядерная энергетика позволит России сохранить свои позиции в области космоса и не допустить конкуренции на околоземной орбите, пояснил он, выступая в пятницу в Москве на форуме инновационных технологий Инфоспейс. На форуме Лопота представил ряд перспективных проектов, использующих ядерную энергетику. Но, по словам главы РКК Энергия, для их работы требуется энергетика, начинающаяся от 100 кВт. Разработкой ядерной энергодвигательной установки, рассказал Лопота, сейчас занимаются научные учреждения Росатома. В январе Лопота представил концепцию универсального космического аппарата военного назначения, которую разработали российские ракетные инженеры. По его словам, такой аппарат должен иметь на борту ядерную энергетическую установку мощностью 150-500 мВт. Такая мощность позволит наблюдать за территориями и воздушным пространством, обеспечивать информационное превосходство, в том числе и в ходе вооруженных конфликтов, а также преимущество в указании целей и управлении. Он будет способен решать и задачи поражения, - подчеркнул Лопота. По расчетам специалистов, масса такого космического аппарата - до 20 тонн, ресурс - 10-15 лет. Правительство РФ также выразило намерение выделить 500 миллионов рублей на проект создания космического корабля с ядерным двигателем. Из этой суммы на создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса Росатом получит 430 миллионов рублей, а Роскосмос - 70 миллионов рублей. В целом, по мнению Лопоты, что касается освоения Солнечной системы, то на химических реактивных двигателях дальше Марса мы улететь не сможем. По его оценке, в настоящее время над созданием принципиально новых энергодвигательных установок активно работают американцы. Еженедельно на несколько часов американцы не пускают нас на свой сегмент Международной космической станции , объясняя это интересами национальной безопасности, - заметил Лопота. Он отметил, что это разрешено действующими соглашениями. По его оценке, в это время они работают над новыми технологиями. Надеюсь на появление организующего приказа Роскосмоса, задержка с его появлением вызвана, по всей видимости, из-за финансирования. Надеюсь, что к 2015-2018 годам мы будем иметь летный вариант космической платформы с ядерной энергетической установкой, на базе которой можно будет создать космический аппарат любого предназначения, - заметил он. В космических технологиях мы еще не проиграли, в отличие от фигурного катания, - с улыбкой заметил глава РКК.Ранее глава Роскосмоса Анатолий Перминов заявил, что разработка ядерных энергосистем мегаваттного класса для пилотируемых космических кораблей имеет решающее значение для сохранения конкурентоспособности России в космической отрасли, в том числе исследованиях Луны и Марса. На реализацию проекта потребуется около 17 млрд руб. Кроме того, корпорация работает над концепцией атомного космического буксира, который может более чем в два раза сократить количество расходов на выведение грузов на орбиту. Ядерный реактор, используемый в качестве источника энергии для ионного двигателя, способен вывести космонавтику на качественно новый уровень. Принцип работы двигателя заключается в ионизации газа и его разгоне электростатическим полем до высоких скоростей, превышающих 210 км/с, что намного больше, чем у классических химических ракетных двигателей . В настоящее время ионные двигатели довольно широко используются на космических аппаратах. Однако это в основном маломощные силовые установки со слабой тягой, поскольку ионный двигатель требует очень много электроэнергии, измеряемой в сотнях киловатт-часов. Также ядерный реактор может разогревать водород до нескольких тысяч градусов и давать большую реактивную тягу, при этом без необходимости использования окислителя. В любом виде космический ядерный реактор сможет обеспечить космические аппараты необходимой энергией, тягой и обеспечит быстрый перелет в самые удаленные уголки Солнечной системы, где слишком мало солнечного света для использования солнечных батарей. Источники: oko-planet.su, tass.ru, kuasar.narod.ru, www.umpro.ru, www.nanonewsnet.ru |
