Den relevante volumenrapport offentliggøres på portalen af nationale akademier for videnskab, ingeniørvirksomhed og medicin (NASEM). En trykt kopi koster 45 dollars (ca. 3300 rubler), og en gratis PDF-fil kan downloades efter registrering. I publikationen fører førende eksperter fra raket- og rumindustrien deres autoritative udtalelse om to centrale spørgsmål: Termiske nukleare raketmotorer (NTP, Yard) og atomkraftværker til elektriske driftsmotorer (NEP).
Begge disse aktiviteter på en eller anden måde blev udarbejdet og endda legemliggjort "i metal", men for martian missioner er det ikke nok. Husk, National Aeronautics and Space Space Research (NASA) planlægger at lande folk på den røde planet omkring 2039. Dette vil forud for den pilotede flyvning af Mars eller hans ledsager FOBOS i 2033. Det ser ud til, at tiden er misbrugt, men eksperter mener, at hvis du ikke tager handling, bliver du nødt til at flyve på kemiske missiler og stærkt begrænse missionsprogrammet. Hele rapporten gennemsendes af en tanke: Uden en stigning i finansieringen og den "aggressive" trit i udviklingen vil atomreaktorer ikke hjælpe kolonisatorerne af Mars.
Vi tror måske, at NASA og de ledsagende amerikanske afdelinger simpelthen igen forsøger at overbevise politikere og offentligheden om at udvide finansiering. I nogen grad er det sådan, men på den anden side er alle anmodninger ret underbygget. Hvis du abstrakt ud fra synspunktet ", har de bare brug for penge mere", der er mange nyttige og rimelige begrundelse i rapporten. Det er særligt interessant at læse udtalelsen fra udenlandske specialister af raket- og rumindustrien på baggrund af mange års episke med udviklingen af en nuklear kosmisk træk i Rusland. Så i rapporten er der flere grundlæggende vanskeligheder i udviklingen af hver af anvisningerne.
Varmtuklear raketmotorer (værftet)
Fra enkelhedens synspunkt er NTP-designet en ubetinget leder inden for rumfartøjer. Faktisk er det en regelmæssig termisk raketmotor, hvor arbejdslegemet (normalt hydrogen) opvarmes ikke ved en kemisk reaktion med et oxidationsmiddel og strømmer gennem den aktive zone af atomreaktoren. Diagrammet af hele installationen er bedragerisk primitiv: Gas fra tanken falder på brændstofkonstruktionen, opvarmer og udvides, og derefter med en stor hastighed udløber fra dysen. Sådanne installationer har endda bestået testning i det sidste århundrede, og nogle var klar til idriftsættelse. Men kom ikke rundt.
For at skabe kraftfulde, sikre og holdbare værfter skal du løse det eneste problem. Eller snarere opfinde sådanne materialer, der vil modstå de nødvendige temperaturer i den aktive zone. Som regel er effektiviteten af sådanne motorer maksimalt, når hydrogen opvarmes til 2700 grader Kelvin. Afhængigt af designet varierer denne værdi mellem 2,5 og tre tusind grader. Og i denne retning af materialevidenskab, hidtil døve: enten en enkelt eksperimentel udvikling eller testfejl.
Yderligere hovedpine tilføjer et spørgsmål om test af sådanne motorer - på gården er allerede langt fra at blive forventet af Rum Race i 1960'erne, emissionerne af tusindvis af kubikmeter radioaktive gasser i atmosfæren i dag vil borgerne ikke lide hvor som helst. Så og med stande bliver nødt til at komme med noget for at udføre test direkte i rummet.
Endelig er der stadig problemet med at opbevare hydrogen i hele turen til Mars og tilbage. Denne gas i flydende tilstand diffunderer for mange materialer og vil forlade tanken gennem mikroporerne i væggene af væggene og endda hurtigt fordamper.
Reaktorer til elektriske raketmotorer
Faktisk er NEP (Nuclear Electric Propulsion) nøjagtigt den retning, som entreprenørerne "Roskosmos" går. En atomreaktor, som i Jorden, producerer simpelthen energi, og den er allerede forbrugt utrolig effektive elektriske raketmotorer (EDD). Ja, i denne variant, vil trykken være latterligt, men det kan i det mindste understøttes hele vejen - arbejdsgruppen bruges meget lidt. En specifik impuls, hovedforanstaltningen for effektiviteten af jetmotorer, ERD er simpelthen udvidet end de kemiske "kolleger".
Med atomreaktorer i rummet er stadig vanskeligere. NASA og russiske ingeniører har erfaring med udvikling og drift af sådanne energibenter i kredsløb. Men for interplanetær rejse skal deres magt rejse et par størrelsesordener - fra enheder eller tiere kilowatt til megawatt. Og disse er helt nye vanskeligheder med kølesystemer, der sikrer sikkerhed og omdanner termisk energi til elektricitet.
Et lille palæ i rapporten er spørgsmålet om "overfladiske" reaktorer, det vil sige dem, der vil fodre baserne på månen eller Mars, hvis solpaneler ikke er nok. Nå, eller for den nødvendige magt er fotovoltaiske transducere simpelthen umulige at ride på grund af for store dimensioner. Denne retning anerkendes som en prioritet af tre grunde. For det første har kiloPower-projektet allerede bevist sin ydeevne, som kan skaleres. Dette er en kompakt atomreaktor med Stirling motorer med elektrisk kraft op til 10 kilowatt. For det andet er sådanne installationer nødvendige for Lunar-programmet "Artemis", som vil udfolde sig tidligere. Nå, og for det tredje er arbejdet på "overflade" reaktorer indirekte fremmet af NEP, da det kan være forenet på mange måder.
Afskrækkende faktorer
Ja, ifølge amerikanske specialister, atomkraftværker - hvis det ikke er nødvendigt, så et yderst ønskeligt element af bemandet Martian-missioner. Og argumenterne til fordel for dette synspunkt er meget stærke. I det mindste skal astronauter ikke underkastes høje doser af kosmisk stråling i et halvt år: Atompladsbuggen er i stand til at komme til Mars i en og en halv eller to måneder. Og dette reducerer tiden for hele flyvningen tilbage til mere end en Severo eller giver mere tid til at arbejde på overfladen af den røde planet.
Men der er meget ubehagelige nuancer på grund af erfaring. Lederen i brugen af atomreaktorer i rummet kan anses for at være Sovjetunionen. Det er også en absolut rekordindehaver med hensyn til farlige hændelser med satellitter, der havde betydelige antal radioaktive materialer om bord.
Som følge af funktionsfejl med sådanne enheder i Sovjetunionen, omend nonsens, men stadig kastede skiver af højt beriget uran-235 nordvestlige Canada og Ascensionsøen. Og nogle nærtjordiske kredsløb på højder mellem 760 og 860 kilometer i flere hundrede år vil være uønsket for at rumme eventuelle satellitter der: de er metaldråber af kølemidlet fra cosmos-1818 diameterreaktoren med en diameter på op til 30 millimeter.
Det er let at forstå, hvorfor al udviklingen i dette område går så langsomt - de er underlagt endnu strengere design sikkerhedskrav end normalt i raket- og rumindustrien. Og selvom alle teoretiske og eksperimentelle data viser pålideligheden af atomreaktorer til fjerntliggende flyvninger, er det ikke en kendsgerning, at de vil blive massivt brugt. I det moderne samfund er anti-mastede stemninger ekstremt stærke, så tanken om at placere en sådan energiinstallation på raketen er få mennesker som.
Kilde: Naked Science