Relevantni izveštaj o volumištu objavljuje se na portalu nacionalnih akademija nauka, inženjeringa i medicine (NASEM). Ispisana kopija košta 45 dolara (oko 3300 rubalja), a besplatna PDF datoteka može se preuzeti nakon registracije. U publikaciji vodeći stručnjaci raketne i svemirske industrije vode svoje autoritativno mišljenje o dva ključna pitanja: termički nuklearni raketni motori (NTP, dvorište) i nuklearne elektrane za električne operativne motore (NEP).
Obje ove aktivnosti na ovaj ili onaj način razrađeni su, pa čak i utjelovljeni "u metalu", ali za martijske misije nije dovoljno. Podsjetivši, nacionalna istraživanja zrakoplovstva i svemirskog svemirskog prostora (NASA) planira da sleti ljude na Crvenu planetu oko 2039. godine. Ovo će prethoditi pilotiranom letu Marsa ili njegovih pratitelja u 2033. godini. Čini se da je vrijeme zlostavljano, stručnjaci vjeruju da ako ne poduzmite mjere, morat ćete letjeti na hemijskim projektilima i snažno ograničiti program misije. Čitav izvještaj prožet je jednom mišlju: bez povećanja financiranja i "agresivnog" tempa razvoja, nuklearni reaktori neće pomoći kolonizatorima Marsa.
Mi bismo mogli pomisliti da NASA i prateći američki odjeli jednostavno pokušavaju uvjerljivo postići političare i javnost da prošire sredstva. Do neke mjere je to tako, ali s druge strane, svi zahtjevi su prilično potkrijepljeni. Ako apstrakte sa gledišta, "samo im treba novac više", postoji mnogo korisnih i razumnih rezonovanja u izvještaju. Posebno je zanimljivo pročitati mišljenje stranih stručnjaka raketne i svemirske industrije protiv pozadine dugih godina Epskog sa razvojem nuklearnog kosmičkog tegljača u Rusiji. Dakle, u izvještaju postoji nekoliko temeljnih poteškoća u razvoju svakog od pravaca.
Toplinski nuklearni raketni motori (dvorište)
Sa stajališta jednostavnosti, NTP dizajn je bezuvjetni vođa u sferi svemirskih nuklearnih tehnologija. U stvari, to je redovan termički raketni motor u kojem se radno tijelo (obično vodonik) zagrijava ne-hemijska reakcija s oksidirajućim sredstvima i teče kroz aktivnu zonu atomskog reaktora. Dijagram cjelokupne instalacije je varljivo primitivan: plin iz spremnika pada na sklop goriva, zagrijava se i širi, a zatim velikom brzinom ističe iz mlaznice. Takve instalacije su uopće prolazile testiranje u prošlom stoljeću, a neke su bile spremne za puštanje u rad. Ali nije došao okolo.
Da biste stvorili moćna, sigurna i izdržljiva dvorišta, morate riješiti jedini problem. Ili bolje rečeno, izmislite takve materijale koji će izdržati potrebne temperature u aktivnoj zoni. U pravilu, efikasnost takvih motora je maksimalna kada se vodik zagrijava na 2700 stepeni Kelvin. Ovisno o dizajnu, ta vrijednost varira između 2,5 i tri hiljade stupnjeva. I u ovom pravcu nauke materijala, do sada gluh: bilo jedinstveni eksperimentalni razvoj ili testne propuste.
Dodatna glavobolja dodaje pitanje testova takvih motora - na dvorištu je već daleko od toga što se očekuje svemirska utrka iz 1960-ih, emisije hiljada kubnih metara radioaktivnih gasova u atmosferu danas neću patiti. Dakle, a sa štandovima će morati smisliti nešto za provođenje testova direktno u prostoru.
Konačno, ostaje problem skladištenja vodonika u cijelom putovanju na Marsu i nazad. Ovaj plin u tečnom stanju difundira se mnogim materijalima i napustit će tenk kroz mikropore u materijalu zidova, pa čak i brzo isparava.
Reaktori za električne raketne motore
Zapravo, NEP (nuklearni električni pogon) upravo je smjer koji izvođači "Roskosmos" idu. Nuklearni reaktor, kao na zemlji, jednostavno proizvodi energiju, a već je konzumirano nevjerojatno efikasno elektro raketni motori (EDD). Da, u ovoj varijanti potisak će biti smiješan, ali može se podržati barem do kraja - radno tijelo se troši vrlo malo. Specifičan impuls, glavna mjera učinkovitosti mlaznih motora, ERD se jednostavno proširuje od hemijskih "kolega".
Sa nuklearnim reaktorima u svemiru još je teže. NASA i ruski inženjeri imaju iskustva u razvoju i radu takvih energetskih biljaka u orbiti. Ali za međuplanetarno putovanje, njihova će moć trebati podići nekoliko naloga veličine - od jedinica ili desetaka Kilowatta do Megavata. A to su potpuno nove poteškoće sa rashladnim sistemima, osiguravajući sigurnost i transformiranje toplotne energije u električnu energiju.
Malo dvorskog jezika u izvještaju je pitanje "površnih" reaktora, odnosno onih koji će nahraniti baze na Mjesecu ili Mars, ako solarni paneli nisu dovoljni. Pa, ili za potrebnu snagu, fotonaponski pretvarači jednostavno su nemogući voziti zbog prevelika dimenzija. Ovaj smjer je prepoznat kao prioritet iz tri razloga. Prvo, projekat kilograma već je dokazao svoje performanse, što se može smanjiti. Ovo je kompaktan nuklearni reaktor sa string motorima sa električnom energijom do 10 kilovata. Drugo, takve instalacije su potrebne za Lunarni program "Artemis", koji će se rastirati ranije. Pa, i, treće, radovi na reaktorima "površine" indirektno promoviraju NEP, jer se može objediniti na više načina.
Odvraćajući faktori
Da, prema američkim stručnjacima, nuklearne elektrane - ako nisu potrebne, tada je izuzetno poželjan element martijskih misija. A argumenti u korist ovog stanovišta su vrlo jaki. Barem astronauti ne moraju biti podvrgnuti visokim dozama kosmičkog zračenja za pola godine: vuča atomskog prostora može doći do marsa za jednu i pol ili dva mjeseca. I to smanjuje vrijeme svih leta natrag na više od severe ili više vremena za rad na površini crvene planete.
Ali postoje vrlo neugodne nijanse zbog iskustva. Vođa u korištenju nuklearnih reaktora u prostoru može se smatrati Sovjetskom Savezom. Takođe je apsolutni držač zapisa u pogledu opasnih incidenata sa satelitima koji su imali značajan broj radioaktivnih materijala na brodu.
Kao rezultat kvara s takvim uređajima SSSR-a, iako gluposti, ali još uvijek bacali kriške visoko obogaćenog uranijuma-235 sjeverozapadne Kanade i otok uzađenim. A neke blizu zemlje u blizini 760 i 860 kilometara za nekoliko stotina godina bit će nepoželjni za smještaj satelita: Oni su metalne kapljice rashladnog sredstva iz reaktora promjera promjera do 30 milimetara promjera do 30 milimetara.
Lako je shvatiti zašto svi razvoj u ovom području proći tako sporo - podliježu još strožim sigurnosnim sigurnosnim zahtjevima nego obično u raketnoj i svemirskoj industriji. Čak i ako svi teorijski i eksperimentalni podaci pokazuju pouzdanost nuklearnih reaktora za udaljena leta, to nije činjenica da će se oni masovno koristiti. U modernom društvu, raspoloženje protiv jablaca su izuzetno jake, tako da je pomisao na postavljanje takve energetske instalacije na raketu malo ljudi.
Izvor: Gola nauka