Der relevante Volumenbericht wird auf dem Portal nationaler Akademien von Wissenschaften, Engineering und Medizin (NASEM) veröffentlicht. Eine gedruckte Kopie kostet 45 Dollar (ca. 3300 Rubel), und nach der Registrierung kann eine kostenlose PDF-Datei heruntergeladen werden. In der Veröffentlichung führen führende Experten der Raketen- und Raumfahrtbranche ihre maßgebliche Stellungnahme zu zwei wichtigen Themen: thermische Nahkenner-Raketenmotoren (NTP, Yard) und Kernkraftwerke für elektrische Betriebsmotoren (NEP).
Beide Tätigkeiten auf die eine oder andere Weise wurden ausgearbeitet und sogar "in Metall" verkörpert, aber für Marsmissionen reicht es nicht aus. Rückruf, die nationale Luftfahrt- und Weltraumraumforschung (NASA) plant, um 2039 auf dem roten Planeten auf dem roten Planeten zu landen. Dies wird im Jahr 2033 dem pilotierten Flug von Mars oder seinem Begleiter Fobos vorausgehen. Es scheint, dass die Zeit missbraucht ist. Die Experten glauben jedoch, dass, wenn Sie keine Maßnahmen ergreifen, auf chemische Rakete fliegen müssen und das Missionsprogramm stark einschränken. Der gesamte Bericht ist von einem Gedanken durchdrungen: Ohne einen Anstieg der Finanzierung und des "aggressiven" Tempos der Entwicklung werden Kernreaktoren den Kolonisatoren des Mars nicht helfen.
Wir könnten denken, dass die NASA und die begleitenden amerikanischen Abteilungen einfach wieder versuchen, die Politiker und die Öffentlichkeit überzeugend zu erzielen, um die Finanzierung zu erweitern. Bis zu einem gewissen Grad ist es so, aber dagegen sind alle Anfragen ziemlich begründet. Wenn Sie aus der Sicht abstrakt sind, "Sie brauchen nur Geld mehr", gibt es in dem Bericht viele nützliche und vernünftige Argumentation. Es ist besonders interessant, die Meinung von ausländischen Spezialisten der Raketen- und Raumfahrtindustrie vor dem Hintergrund langjähriger Epos mit der Entwicklung eines nuklearen kosmischen Tugs in Russland zu lesen. Im Bericht gibt es in dem Bericht mehrere grundlegende Schwierigkeiten bei der Entwicklung jeder der Anweisungen.
Wärme-Atom-Raketenmotoren (Yard)
Aus Sicht der Einfachheit halber ist das NTP-Design ein bedingungsloser Führer in der Space of Space Nuclear Technologies. Tatsächlich ist es ein regelmäßiger thermischer Raketenmotor, in dem der Arbeitskörper (üblicherweise Wasserstoff) nicht durch chemische Reaktion mit einem Oxidationsmittel erhitzt wird und durch die aktive Zone des Atomreaktors fließt. Das Diagramm der gesamten Installation ist täuung primitiv: Gas aus dem Tank fällt auf die Brennstoffanordnung, erwärmt und dehnt sich aus, und dann läuft mit einer großen Geschwindigkeit aus der Düse ab. Solche Anlagen haben sogar im letzten Jahrhundert getestet, und einige waren bereit für die Inbetriebnahme. Kam aber nicht herum.
Um leistungsstarke, sichere und dauerhafte Yards zu erstellen, müssen Sie das einzige Problem lösen. Oder vielmehr erfinden Sie solche Materialien, die den erforderlichen Temperaturen in der aktiven Zone standhalten. In der Regel ist die Wirksamkeit solcher Motoren maximal, wenn Wasserstoff auf 2700 Grad Kelvin erhitzt wird. Je nach Design variiert dieser Wert zwischen 2,5 und dreitausend Grad. In dieser Richtung der Materialwissenschaft, bisher taub: entweder einzelne experimentelle Entwicklung oder Testfehler.
Zusätzliche Kopfschmerzen fügt eine Frage von Tests solcher Motoren hinzu - auf dem Innenhof ist bereits weit davon entfernt, von dem Weltraumrennen der 1960er Jahre zu erwarten, werden die Emissionen von Tausenden von Kubikmessern radioaktiver Gase in die Atmosphäre heute nicht irgendwo leiden. Also und mit Ständen wird es also etwas kommen, um Tests direkt im Weltraum zu führen.
Schließlich bleibt das Problem der Aufbewahrung von Wasserstoff in der gesamten Reise nach Mars und Rücken. Dieses Gas im flüssigen Zustand diffundiert an viele Materialien und verlässt den Tank durch die Mikroporen im Material der Wände und verdampft sogar schnell.
Reaktoren für elektrische Raketenmotoren
In der Tat ist NEP (Atomelektrischer Antrieb) genau die Richtung, in der die Auftragnehmer "Roskosmos" gehen. Ein Kernreaktor, wie in der Erde, erzeugt einfach Energie, und es ist bereits unglaublich effiziente elektrische Raketenmotoren (EDD) verbraucht. Ja, in dieser Variante ist der Schub lächerlich, aber es kann zumindest den ganzen Weg unterstützt werden - der Arbeitskörper wird sehr wenig ausgegeben. Ein spezifischer Impuls, das Hauptmaß der Wirksamkeit von Jet-Motoren, erd wird einfach verlängert als die chemischen "Kollegen".
Mit Kernreaktoren im Raum ist noch schwieriger. NASA und Russische Ingenieure verfügen über Erfahrung in der Entwicklung und dem Betrieb solcher Energieanlagen in der Umlaufbahn. Für interplanetarische Reisen muss jedoch ihre Macht ein paar Größenordnungen erheben - von Einheiten oder zehn Kilowatt bis zu Megawatt. Dies sind völlig neue Schwierigkeiten mit Kühlsystemen, die Sicherheit gewährleisten und thermische Energie in Elektrizität verwandeln.
Ein kleiner Herrenhaus im Bericht ist die Frage von "oberflächlichen" Reaktoren, dh diejenigen, die die Basen auf dem Mond oder dem Mars füttern, wenn Sonnenkollektoren nicht ausreichen. Nun, oder für die notwendige Leistung sind Photovoltaik-Wandler einfach unmöglich, aufgrund zu großer Abmessungen zu fahren. Diese Richtung wird aus drei Gründen als Priorität erkannt. Erstens hat das Kilopower-Projekt bereits seine Leistung bewährt, die skaliert werden kann. Dies ist ein kompakter Kernreaktor mit Stirling-Motoren mit elektrischer Leistung von bis zu 10 Kilowatt. Zweitens sind solche Anlagen für das Lunar-Programm "Artemis" erforderlich, das sich früher entfalten wird. Nun, und drittens werden die Arbeit an den "Oberflächen" -Reaktoren indirekt vom NeP befördert, da er in vielerlei Hinsicht vereinheitlicht werden kann.
Abschreckende Faktoren
Ja, laut an den amerikanischen Spezialisten, Kernkraftwerke - wenn nicht notwendig, dann ein äußerst wünschenswertes Element von bemannten Muldenmissionen. Und die Argumente zugunsten dieser Sicht sind sehr stark. Mindestens Astronauten müssen seit einem halben Jahr nicht hoher Dosen kosmischer Strahlung unterzogen werden: Das atomare Space Towing kann eineinhalb oder zwei Monate in den Mars kommen. Und dies verringert die Zeit des gesamten Fluges zurück zu mehr als einem Severo oder gibt mehr Zeit, an der Oberfläche des roten Planeten zu arbeiten.
Es gibt jedoch sehr unangenehme Nuancen aufgrund von Erfahrungen. Der Anführer bei der Verwendung von Kernreaktoren im Raum kann als die Sowjetunion betrachtet werden. Es ist auch ein absoluter Rekordhalter in Bezug auf gefährliche Vorfälle mit Satelliten, die eine beträchtliche Anzahl radioaktiver Materialien an Bord hatten.
Infolge von Fehlfunktionen mit solchen Geräten des UdSSR, wenn auch Unsinn, aber immer noch Scheiben von hoch angereicherten Uran-235-Nordwestkanada und der Ascension-Insel geworfen. Und einige nahegelegene Bahnen in Höhe von 760 und 860 Kilometern sind seit mehreren hundert Jahren unerwünscht, um dort eingereichte Satelliten aufzunehmen: Sie sind Metalltröpfchen des Kühlmittels vom Kosmos-1818-Durchmesser-Reaktor mit einem Durchmesser von bis zu 30 Millimetern.
Es ist leicht zu verstehen, warum alle Entwicklung in diesem Bereich so langsam gehen - sie unterliegen noch strengeren Konstruktionssicherheitsanforderungen als in der Regel in der Raketen- und Raumfahrtindustrie. Und selbst wenn alle theoretischen und experimentellen Daten die Zuverlässigkeit der Kernreaktoren für ferne Flüge zeigen, ist es keine Tatsache, dass sie massiv verwendet werden. In der modernen Gesellschaft sind Anti-Mast-Stimmungen extrem stark, so dass der Gedanke, eine solche Energieinstallation auf der Rakete zu platzieren, wenige Menschen mögen.
Quelle: Naked Science