https://ria.ru/20231029/kosmos-1905710016.html

Опыт есть только у России. Кто еще строит ядерные космические буксиры

Опыт есть только у России. Кто еще строит ядерные космические буксиры - РИА Новости, 29.10.2023

Опыт есть только у России. Кто еще строит ядерные космические буксиры

В NASA выбрали компании, которые создадут прототипы ядерных двигателей для космических кораблей. В Европе сообщают о разработке малых модульных реакторов для... РИА Новости, 29.10.2023

2023-10-29T08:00

2023-10-29T08:00

2023-10-29T11:37

наука

космос - риа наука

физика

астрономия

марс

ядерные реакторы

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/07/09/1740554399_0:90:1600:990_1920x0_80_0_0_383de7a6e0524056570688f332c354ca.jpg

МОСКВА, 29 окт — РИА Новости, Татьяна Пичугина. В NASA выбрали компании, которые создадут прототипы ядерных двигателей для космических кораблей. В Европе сообщают о разработке малых модульных реакторов для межпланетного траспорта. В России на самом высоком уровне заявляют о проекте ядерного буксира. В чем преимущество этих программ перед традиционными ракетными двигателями — в материале РИА новости.На заре ядерной эрыВ середине XX века появилась идея использования ядерной энергетики в космических целях. Ученые предложили заменить камеру сгорания в ракетном двигателе на ядерный реактор, пропускать через его активную зону жидкий водород, нагревать до нескольких тысяч кельвинов и выпускать образующийся газ из сопел. Такой тип двигателя стали называть ядерным тепловым. Другой вариант — сочетание тепловой энергии реактора и электрического ракетного двигателя.В 1960-е над ядерными двигателями активно работали во всем мире. В СССР достигли удельной тяги до 9000, в США — до 7500 метров в секунду. К тому времени стало ясно, что такого рода установки нестабильны и небезопасны, к тому же появились новые жидкостные двигатели, а перспектива полетов в дальний космос откладывалась на неопределенный срок. Американцы сконструировали и испытали 23 ядерных реактора для космоса, но ни один не запустили.В 1986-м Чернобыльская авария почти остановила все работы в СССР. В России проекты по созданию ядерного двигателя возобновили после 2010-го.В США обозначили срокиВ последние годы вновь пробудился интерес к созданию космического корабля с мощной энергетической установкой. Ученые предлагают самые разные проекты с использованием ядерных, термоядерных и солнечных источников энергии.Мощные двигатели обещают доставку десятков тонн грузов на геостационарную орбиту и к Луне, новые способы избавления от космического мусора, астероидной и кометной защиты. Кроме того, они существенно сокращают время полета к Марсу и другим планетам, что делает вполне реальными пилотируемые экспедиции в дальний космос.Три года назад в NASA заявили о намерении создать два типа ядерных двигателей — тепловой и электрический. Производителей попросили представить идеи, из которых для дальнейшего финансирования отберут лучшие.Для исследования дальнего космоса автоматическими аппаратами достаточно существующих двигателей. Но в ближайшие десятилетия все изменится, полагают в NASA. В частности, агентство заинтересовано в пилотируемой миссии на Марс, которая включает и возврат астронавтов.Сейчас полет к Марсу и обратно займет примерно четыре года. За это время люди получат смертельные дозы облучения. На ядерной тяге можно уложиться в два года, что существенно снизит риски для здоровья экипажа и уровень стресса от длительного опасного путешествия. На борт можно взять значительно меньше груза, кроме того, ядерный двигатель — более компактный, ему не нужна дозаправка.Направление курирует Космический центр Маршалла NASA в штате Алабама в сотрудничестве с научными организациями. Ученые тестируют новые виды топлива для реакторов. Есть много нерешенных вопросов, например высокая температура — порядка пяти тысяч кельвинов. Для работы в таких условиях нужно создавать особые материалы.В январе в СМИ просочилась информация, что NASA планирует испытать двигатель на ядерной тяге уже в 2027-му. Подключилось Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США — DARPA, которое уже привлекло к работам компании General Atomics, Lockheed Martin и Blue Origin Джона Безоса. На год на эти цели выделили 110 миллионов долларов.В конце июля DARPA сделала выбор в пользу авиастроительной компании Lockheed Martin. Ей поручили разработать проект, прототип двигателя и ракеты, а также провести испытания. Реактор построит фирма BWX Technologies. Проект финансируется программой DRACO ("Демонстрационная ракета для быстрых маневров за орбитой Луны") с бюджетом 500 миллионов долларов.В отличие от первых проектов середины прошлого века, в нынешних будут использовать обогащенный уран вместо оружейного. Реактор необходимо включать только после выхода в космос, чтобы минимизировать последствия для Земли в случае аварии. Тестовый полет пройдет на орбите высотой 700-2000 километров. Это гарантирует, что ракета с реактором остается там минимум 300 лет, пока опасные радиоактивные элементы не распадутся.В октбяре стало известно, что Исследовательская лаборатория ВВС США открыла еще одну программу — JETSON — для финансирования проектов по разработке орбитальных ядерных ракет. Заключены контракты с компаниями Intuitive Machines (их посадочный модуль ожидает запуска к Луне в декабре этого года ), Lockheed Martin и Westinghouse Government Services, занимающихся ядерной энергетикой, на создание небольших ядерных ракетных двигателей для спутников до 2025 года.Ядерный буксир по имени "Зевс"Опыт эксплуатации в космосе реакторных ядерных энергоустановок есть только у нашей страны. В 1960-1980-е их испытывали на космических аппаратах серии "Космос" и экспериментальных научно-технологических аппаратах "Плазма-А".В России более десяти лет идут работы по созданию транспортно-энергетического модуля (ТЭМ) на базе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса. Он станет основой космического буксира. В 2020-м по инициативе в то время главы "Роскосмоса" Дмитрия Рогозина его назвали "Зевсом" (вся программа называется "Нуклон"). А вскоре представили и схему.В основе ТЭМ — длинная рама, благодаря которой ядерное топливо будет отделено максимально от основного отсека с оборудованием и людьми. Двигатель представляет собой компактный ядерный реактор, систему преобразования тепловой энергии в электрическую, систему сбора избыточного тепла, маршевые ионные двигатели мощностью до нескольких десятков киловатт и с удельным импульсом свыше семи тысяч секунд.Готовый для космической миссии ТЭМ будут собирать и испытывать на Земле, затем в сложенном состоянии частями выведут на орбиту высотой более 800 километров, где протестируют, запустят реактор и состыкуют с модулем полезной нагрузки. Далее предстоит разгон по спиральной траектории до выхода в открытый космос, расстыковка и возврат на околоземную орбиту. Срок жизни такого двигателя — десять лет. За это время он совершит несколько полетов.Ранее сообщали, что предварительный проект космического буксира должен быть готов к середине 2024-го.По словам гендиректора Центра Келдыша Владимира Кошлакова, испытания капельного излучателя-холодильника для реактора "Зевса" пройдут на МКС в 2024 году. Ранее бывший первый замглавы "Роскосмоса" Юрий Урличич сообщил о разработке опытного образца ядерной энергоустановки в 2025-м. Сборку космического буксира планируют начать в 2030-м.Во время визита на РКК "Энергия" 26 октября Владимир Путин заявил о поддержке создания ядерного буксира."Сейчас просто не знаю деталей, связанных с планируемым финансированием, но мы точно совершенно не бросим эту тему и обеспечим необходимым объемом денег для того, чтобы программа делалась", — сказал глава государства, добавив, что освоение дальнего космоса без этого невозможно.Быстрее скорости светаМощный электроракетный буксир на солнечной энергии (SEP) создают сейчас в NASA. Он легче других видов транспорта, благодаря чему его легче вывести на орбиту. Такая машина перспективна для работ в околоземном пространстве. Ее ключевой элемент — солнечная батарея площадью 800 квадратных метров и электрической мощностью 300 киловатт. Вырабатываемая в них энергия будет напрямую питать ксеноновый двигатель.Еще одна перспективная идея — двигатель на термоядерной тяге. О работе над ним сообщали, к примеру, ученые из Университета Вашингтона. С такой установкой полет на Марс займет месяц — максимум три. Исследователи уже протестировали в лаборатории разные элементы конструкции и пришли к выводу, что в принципе создать такой источник энергии для космоса реально. Для него потребуется совсем мало топлива, главная проблема — запустить термоядерную реакцию и удержать плазму сильными магнитными полями. По сути, нужно зажечь маленькое Солнце внутри ракеты. Пока это удалось лишь на несколько микросекунд.В июле ученые из британской компании Pulsar Fusion сообщили о постройке самого большого термоядерного двигателя размером восемь метров. Он будет создавать реактивную тягу напрямую, минуя преобразование тепловой энергии в электрическую. Такая система гораздо более эффективна и может разогнать корабль до скорости свыше 800 тысяч километров в час. Термоядерную реакцию в установке планируют зажечь в 2027 году.Но научная мысль идет дальше. Почему бы не разогнать космический корабль до скорости света и выше? Для этого фантасты придумали варп-двигатель, использующий структуры пространства-времени, называемые варпами (пузырями). Они движутся в космосе с постоянной скоростью, сохраняя форму. Варпу требуется огромное количество энергии для перемещения. Чаще всего в качестве источника предлагают разные экзотические формы материи, например отрицательную энергию. Однако ученые из Университета Геттингена рассчитали, что можно обойтись и обычными. Теоретики уверяют: с варп-двигателем можно долететь до ближайшей к нам звездной системы Проксима Центавра за считанные годы. Причем варпы не замедляют время для людей, находящихся в космическом корабле внутри "пузыря". Время там течет так же, как и снаружи. Так что, вернувшись на Землю, путешественники будут одного возраста со сверстниками. Осталось выяснить, где взять энергию для такого двигателя.

https://ria.ru/20190812/1557419462.html

https://ria.ru/20220719/zevs-1803244686.html

марс

2023

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

космос - риа наука, физика, астрономия, марс, ядерные реакторы