Die betrokke volumeverslag word gepubliseer op die portaal van Nasionale Akademieë van Wetenskappe, Ingenieurswese en Geneeskunde (NASEM). 'N Gedrukte kopie kos 45 dollar (ongeveer 3300 roebels), en 'n gratis PDF-lêer kan na registrasie afgelaai word. In die publikasie lei vooraanstaande kundiges van die vuurpyl en ruimtebedryf hul gesaghebbende opinie oor twee sleutelkwessies: termiese kern-vuurpyl enjins (NTP, tuin) en kernkragsentrales vir elektriese bedryfsmotors (NEP).
Albei hierdie aktiwiteite op een of ander manier is uitgewerk en selfs "in metaal" beliggaam, maar vir Martian-missies is dit nie genoeg nie. Onthou, die Nasionale Lugvaart- en Ruimte Ruimte-navorsing (NASA) beplan om mense op die Rooi Planeet ongeveer 2039 te land. Dit sal die vlieënde vlug van Mars of sy metgesel Fobos in 2033 voorafgaan. Dit blyk dat die tyd mishandel word, maar kenners glo dat as jy nie aksie doen nie, jy op chemiese missiele moet vlieg en die missiesprogram sterk beperk. Die hele verslag word deur een gedagte deurdring: sonder 'n toename in die finansiering en die "aggressiewe" tempo van ontwikkeling sal kernreaktore nie die kolonisators van Mars help nie.
Ons kan dink dat NASA en die gepaardgaande Amerikaanse departemente eenvoudig weer probeer om politici en die publiek oortuigend te verdien om befondsing uit te brei. In 'n mate is dit so, maar aan die ander kant is alle versoeke redelik gemotiveerd. As u vanuit die oogpunt abstrak, "het hulle net geld nodig", daar is baie nuttige en redelike redenasie in die verslag. Dit is veral interessant om die mening van buitelandse spesialiste van die vuurpyl- en ruimtebedryf te lees teen die agtergrond van baie jare van epiese met die ontwikkeling van 'n kernkosmiese sleepboot in Rusland. So, in die verslag is daar verskeie fundamentele probleme in die ontwikkeling van elk van die aanwysings.
Hitte kern-vuurpyl enjins (erf)
Vanuit die oogpunt van eenvoud is die NTP-ontwerp 'n onvoorwaardelike leier in die sfeer van ruimte kerntegnologieë. Trouens, dit is 'n gereelde termiese vuurpyl enjin waarin die werkliggaam (gewoonlik waterstof) verhit word, nie deur 'n chemiese reaksie met 'n oksideermiddel nie, en vloei deur die aktiewe sone van die atoomreaktor. Die diagram van die hele installasie is misleidend primitief: Gas uit die tenk val op die brandstofvergadering, verhit en brei uit, en dan met 'n groot spoed van die spuitstuk. Sulke installasies het selfs in die vorige eeu geslaag, en sommige was gereed vir inbedryfstelling. Maar het nie gekom nie.
Om kragtige, veilige en duursame meter te skep, moet jy die enigste probleem oplos. Of eerder, uitvind sulke materiale wat die nodige temperature in die aktiewe sone sal weerstaan. As 'n reël is die doeltreffendheid van sulke enjins maksimum wanneer waterstof verhit word tot 2700 grade Kelvin. Afhangende van die ontwerp wissel hierdie waarde tussen 2,5 en drie duisend grade. En in hierdie rigting van materiale wetenskap, so ver dowes: óf enkel eksperimentele ontwikkeling, of toets mislukkings.
Bykomende hoofpyn voeg 'n kwessie van toetse van sulke enjins by - op die binnehof is reeds ver van die ruimte ras van die 1960's, die uitstoot van duisende kubieke meter radioaktiewe gasse in die atmosfeer vandag sal burgers nie op enige plek ly nie. So en met erwe sal iets moet opdoen om toetse direk in die ruimte te doen.
Ten slotte bly daar die probleem om waterstof deur die reis na Mars en terug te stoor. Hierdie gas in vloeibare staat diffundeer baie materiale en sal die tenk deur die mikropores in die materiaal van die mure verlaat, en selfs vinnig verdamp.
Reaktore vir elektriese vuurpyl enjins
Trouens, NEP (Kernektriese inspannings) is presies die rigting wat die kontrakteurs "Roskosmos" gaan. 'N Kernreaktor, soos in die Aarde, lewer eenvoudig energie, en dit word reeds ongelooflik doeltreffende elektriese vuurpylmotors (EDD) verbruik. Ja, in hierdie variant sal die stoot belaglik wees, maar dit kan ten minste al die pad ondersteun word - die werkliggaam word baie min bestee. 'N Spesifieke impuls, die hoofmaat van die effektiwiteit van vliegtuig enjins, is eenvoudig uitgebrei as die chemiese "kollegas".
Met kernreaktore in die ruimte is nog moeiliker. NASA en Russiese ingenieurs het ondervinding in die ontwikkeling en bedryf van sulke energie-aanlegte in die baan. Maar vir interplanetêre reis sal hulle krag 'n paar orde van grootte moet verhoog - van eenhede of tiene kilowatt tot megawatt. En dit is heeltemal nuwe probleme met verkoelingstelsels, en verseker veiligheid en transformeer termiese energie in elektrisiteit.
'N Klein huis in die verslag is die kwessie van "oppervlakkige" reaktore, dit is diegene wat die basisse op die maan of Mars sal voed, as sonpanele nie genoeg is nie. Wel, of vir die nodige krag, is fotovoltaïese transducers eenvoudig onmoontlik om te ry weens te groot afmetings. Hierdie rigting word vir drie redes as 'n prioriteit erken. Eerstens het die Kilopower-projek reeds sy prestasie bewys, wat afgeskaal kan word. Dit is 'n kompakte kernreaktor met stirling enjins met elektriese krag tot 10 kilowatt. Tweedens, sulke installasies is nodig vir die Lunar Program "Artemis", wat vroeër sal ontvou. Wel, en derdens, werk op die "oppervlak" reaktore word indirek bevorder deur die NEP, aangesien dit op baie maniere verenig kan word.
Afskrikmiddel faktore
Ja, volgens Amerikaanse spesialiste, kernkragsentrales - indien nie nodig nie, dan is dit 'n uiters wenslike element van bemande Martiaanse missies. En die argumente ten gunste van hierdie standpunt is baie sterk. Ten minste ruimtevaarders moet nie vir 'n half jaar aan hoë dosisse kosmiese straling onderworpe wees nie: die atoomruimte sleep kan vir een en 'n half of twee maande by Mars kom. En dit verminder die tyd van al die vlug terug na meer as 'n severo of gee meer tyd om op die oppervlak van die rooi planeet te werk.
Maar daar is baie onaangename nuanses as gevolg van ervaring. Die leier in die gebruik van kernreaktore in die ruimte kan as die Sowjet-Unie beskou word. Dit is ook 'n absolute rekordhouer in terme van gevaarlike voorvalle met satelliete wat aansienlike aantal radioaktiewe materiaal aan boord gehad het.
As gevolg van wanfunksies met sulke toestelle van die USSR, alhoewel ons onzin, maar steeds snye hoogs verrykte uraan-235 Noordwes-Kanada en die Hemelvaart-eiland. En 'n paar naby-aarde wentelle teen hoogtes tussen 760 en 860 kilometer vir 'n paar honderd jaar sal ongewenste wees om enige satelliete daar te akkommodeer: hulle is metaaldruppels van die koelmiddel van die Cosmos-1818-deursnee-reaktor met 'n deursnee van tot 30 millimeter.
Dit is maklik om te verstaan waarom al die ontwikkeling in hierdie gebied so stadig gaan - hulle is onderworpe aan selfs strenger ontwerpveiligheidsvereistes as gewoonlik in die vuurpyl- en ruimtebedryf. En selfs as alle teoretiese en eksperimentele data die betroubaarheid van kernreaktore vir verre vlugte toon, is dit nie 'n feit dat hulle grootliks gebruik sal word nie. In die moderne samelewing is anti-maste stemmings uiters sterk, sodat die gedagte om so 'n energie-installasie op die vuurpyl te plaas, min mense is.
Bron: Naakte Wetenskap