Η σχετική έκθεση όγκου δημοσιεύεται στην πύλη των εθνικών ακαδημιών των Επιστημών, της Μηχανικής και της Ιατρικής (NASEM). Ένα τυπωμένο αντίγραφο κοστίζει 45 δολάρια (περίπου 3300 ρούβλια) και ένα δωρεάν αρχείο PDF μπορεί να μεταφορτωθεί μετά την εγγραφή. Στη δημοσίευση, οι κορυφαίοι εμπειρογνώμονες του πυραύλου και της διαστημικής βιομηχανίας οδηγούν την έγκυρη γνώμη τους σχετικά με δύο βασικά ζητήματα: οι θερμικοί πυρηνικοί πυρηνικοί πυραύλοι (NTP, αυλή) και οι πυρηνικές εγκαταστάσεις για ηλεκτρικούς κινητήρες λειτουργίας (NEP).
Και οι δύο αυτές δραστηριότητες με τον ένα ή τον άλλο τρόπο λειτουργούσαν και μάλιστα ενσωματώθηκαν "σε μέταλλο", αλλά για αποστολές Martian δεν αρκεί. Ανάκληση, η Εθνική Έρευνα Αεροναυτική και Διαστήματος Διαστήματος (NASA) σχεδιάζει να προσγειωθεί στους ανθρώπους στον Κόκκινο Πλανήτη γύρω στο 2039. Αυτό θα προηγηθεί της πιλότης πτήσης του Άρη ή του σύντροφο του Φόβος το 2033. Φαίνεται ωστόσο ότι ο χρόνος κακοποιείται, ωστόσο, οι ειδικοί πιστεύουν ότι αν δεν λάβετε μέτρα, θα πρέπει να πετάξετε σε χημικά πυραύλους και να περιορίσετε έντονα το πρόγραμμα αποστολών. Η όλη έκθεση διαπερνάται από μία σκέψη: χωρίς αύξηση της χρηματοδότησης και του "επιθετικού" ρυθμού ανάπτυξης, οι πυρηνικοί αντιδραστήρες δεν θα βοηθήσουν τους αποικιστές του Άρη.
Μπορούμε να σκεφτούμε ότι η NASA και τα συνοδευτικά αμερικανικά τμήματα προσπαθούν απλώς για άλλη μια φορά να σκοράρουν πολιτικούς και το κοινό να επεκτείνουν τη χρηματοδότηση. Σε κάποιο βαθμό, είναι τόσο, αλλά, από την άλλη πλευρά, όλα τα αιτήματα είναι αρκετά τεκμηριωμένα. Αν αφηρημένοι από την άποψη, "χρειάζονται μόνο χρήματα περισσότερα", υπάρχουν πολλές χρήσιμες και εύλογες συλλογισμοί στην έκθεση. Είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον να διαβαστεί η γνώμη των ξένων ειδικών του πυραύλου και της διαστημικής βιομηχανίας έναντι του ιστορικού πολλών ετών επικών με την ανάπτυξη ενός πυρηνικού κοσμικού ρυμουλκού στη Ρωσία. Έτσι, στην έκθεση υπάρχουν αρκετές θεμελιώδεις δυσκολίες στην ανάπτυξη καθενός από τις οδηγίες.
Θερμαινόμενες πυρηνικές πύλες (αυλή)
Από την άποψη της απλότητας, ο σχεδιασμός NTP είναι ένας άνευ όρων ηγέτης στη σφαίρα των πυρηνικών τεχνολογιών του χώρου. Στην πραγματικότητα, είναι μια τακτική θερμική μηχανή πυραύλων στην οποία το σώμα εργασίας (συνήθως υδρογόνο) θερμαίνεται όχι με χημική αντίδραση με έναν οξειδωτικό παράγοντα και που ρέει μέσω της ενεργού ζώνης του ατομικού αντιδραστήρα. Το διάγραμμα ολόκληρης της εγκατάστασης είναι παραπλανητικά πρωτόγονο: το αέριο από τη δεξαμενή πέφτει στο συγκρότημα καυσίμου, θερμαίνεται και επεκτείνεται και στη συνέχεια με μια τεράστια ταχύτητα λήγει από το ακροφύσιο. Τέτοιες εγκαταστάσεις έχουν ακόμη περάσει δοκιμές τον περασμένο αιώνα και μερικοί ήταν έτοιμοι για την ανάληψη. Αλλά δεν έφτασαν.
Για να δημιουργήσετε ισχυρά, ασφαλή και ανθεκτικά μέτρα, πρέπει να λύσετε το μόνο πρόβλημα. Ή μάλλον, εφεύρουν τέτοια υλικά που θα αντέξουν τις απαραίτητες θερμοκρασίες στην ενεργή ζώνη. Κατά κανόνα, η αποτελεσματικότητα τέτοιων κινητήρων είναι μέγιστη όταν το υδρογόνο θερμαίνεται στους 2700 βαθμούς Kelvin. Ανάλογα με το σχεδιασμό, αυτή η τιμή ποικίλλει μεταξύ 2,5 και τριών χιλιάδων βαθμών. Και προς αυτή την κατεύθυνση της επιστήμης των υλικών, μέχρι στιγμής κωφών: είτε μεμονωμένη πειραματική ανάπτυξη είτε αποτυχίες δοκιμών.
Ο πρόσθετος πονοκέφαλος προσθέτει ένα ζήτημα δοκιμών τέτοιων κινητήρων - στην αυλή είναι ήδη μακριά από την αναμενόμενη από τον διαστημικό αγώνα της δεκαετίας του 1960, οι εκπομπές χιλιάδων κυβικών μέτρων ραδιενεργών αερίων στην ατμόσφαιρα σήμερα οι πολίτες δεν θα υποφέρουν οπουδήποτε. Έτσι και με τα περίπτερα θα πρέπει να βρούμε κάτι για να διεξάγει δοκιμές απευθείας στο διάστημα.
Τέλος, παραμένει το πρόβλημα της αποθήκευσης υδρογόνου σε όλο το ταξίδι στον Άρη και την πλάτη. Αυτό το αέριο σε υγρή κατάσταση διαχέεται σε πολλά υλικά και θα αφήσει τη δεξαμενή διαμέσου των μικροπόρων στο υλικό των τοίχων, και ακόμη και γρήγορα εξατμίζεται.
Αντιδραστήρες για κινητήρες ηλεκτρικών πυραύλων
Στην πραγματικότητα, η NEP (πυρηνική ηλεκτρική προώθηση) είναι ακριβώς η κατεύθυνση που πηγαίνουν οι εργολάβοι "Roskosmos". Ένας πυρηνικός αντιδραστήρας, όπως στη Γη, παράγει απλώς ενέργεια και έχει ήδη καταναλώσει απίστευτα αποτελεσματικούς ηλεκτρικούς πυραύλους (EDD). Ναι, σε αυτή την παραλλαγή, η ώθηση θα είναι γελοία, αλλά μπορεί να υποστηριχθεί τουλάχιστον σε όλη τη διαδρομή - το όργανο εργασίας δαπανάται πολύ λίγο. Μια συγκεκριμένη ώθηση, το κύριο μέτρο της αποτελεσματικότητας των κινητήρων αεριωθουμένων, η ERD επεκτείνεται απλά από τους χημικούς "συναδέλφους".
Με τους πυρηνικούς αντιδραστήρες στο διάστημα εξακολουθεί να είναι πιο δύσκολη. Η NASA και οι Ρώσοι μηχανικοί έχουν εμπειρία στην ανάπτυξη και λειτουργία τέτοιων ενεργειακών μονάδων στην τροχιά. Αλλά για τα διαπλανητικά ταξίδια, η εξουσία τους θα πρέπει να αυξήσει μερικές παραγγελίες μεγέθους - από μονάδες ή δεκάδες κιλοβάτ μέχρι μεγαβάτ. Και αυτές είναι εντελώς νέες δυσκολίες με συστήματα ψύξης, εξασφαλίζοντας ασφάλεια και μετατρέπουν τη θερμική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.
Ένα μικρό αρχοντικό στην έκθεση είναι το ζήτημα των «επιφανειακών» αντιδραστήρων, δηλαδή εκείνων που θα τροφοδοτήσουν τις βάσεις στο φεγγάρι ή τον Άρη, αν δεν αρκούν οι ηλιακοί συλλέκτες. Λοιπόν, ή για την απαραίτητη ισχύ, οι φωτοβολταϊκοί μορφοτροπείς είναι απλά αδύνατο να οδηγήσουν λόγω υπερβολικά μεγάλων διαστάσεων. Αυτή η κατεύθυνση αναγνωρίζεται ως προτεραιότητα για τρεις λόγους. Πρώτον, το πρόγραμμα Kilouround έχει ήδη αποδείξει την απόδοσή της, η οποία μπορεί να κλιμακωθεί. Αυτός είναι ένας συμπαγής πυρηνικός αντιδραστήρας με κινητήρες στροβιλισμού με ηλεκτρική ενέργεια έως 10 κιλοβάτ. Δεύτερον, οι εγκαταστάσεις αυτές απαιτούνται για το σεληνιακό πρόγραμμα "ARTEMIS", η οποία θα ξεδιπλώσει νωρίτερα. Λοιπόν, και, τρίτον, οι εργασίες για τους αντιδραστήρες "επιφανείας" προωθούνται έμμεσα από το ΝΕΡ, καθώς μπορεί να ενοποιηθεί με πολλούς τρόπους.
Αποτρεπτικοί παράγοντες
Ναι, σύμφωνα με Αμερικανούς ειδικούς, πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής - αν δεν είναι απαραίτητο, τότε ένα εξαιρετικά επιθυμητό στοιχείο των επανδρωμένων αποστολών Martian. Και τα επιχειρήματα υπέρ αυτής της άποψης είναι πολύ ισχυρές. Τουλάχιστον οι αστροναύτες δεν χρειάζεται να υποβάλλονται σε υψηλές δόσεις κοσμικής ακτινοβολίας για μισό χρόνο: η ρυμούλκηση ατομικού χώρου είναι σε θέση να φτάσει στον Άρη για ένα και μισό ή δύο μήνες. Και αυτό μειώνει τον χρόνο όλης της πτήσης πίσω σε περισσότερο από ένα Severo ή δίνει περισσότερο χρόνο για να εργαστεί στην επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη.
Αλλά υπάρχουν πολύ δυσάρεστες αποχρώσεις λόγω εμπειρίας. Ο ηγέτης στη χρήση πυρηνικών αντιδραστήρων στο διάστημα μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι η Σοβιετική Ένωση. Είναι επίσης ένας απόλυτος κάτοχος εγγραφής όσον αφορά τα επικίνδυνα περιστατικά με δορυφόρους που είχαν σημαντικό αριθμό ραδιενεργών υλικών επί του σκάφους.
Ως αποτέλεσμα δυσλειτουργιών με τέτοιες συσκευές της ΕΣΣΔ, αν και ανόητες, αλλά εξακολουθούν να έριξαν φέτες από εξαιρετικά εμπλουτισμένο ουράνιο-235 βορειοδυτικό Καναδά και την Ανάληψη Νησί. Και ορισμένες γύρω τροχιές σε υψόμετρα μεταξύ 760 και 860 χιλιομέτρων για αρκετές εκατοντάδες χρόνια θα είναι ανεπιθύμητες για να φιλοξενήσουν τυχόν δορυφόρους εκεί: είναι μεταλλικά σταγονίδια του ψυκτικού μέσου από τον αντιδραστήρα διαμέτρου Cosmos-1818 με διάμετρο έως 30 χιλιοστών.
Είναι εύκολο να καταλάβουμε γιατί όλη η ανάπτυξη σε αυτόν τον τομέα πηγαίνει τόσο αργά - υπόκεινται σε ακόμα αυστηρότερες απαιτήσεις ασφάλειας σχεδιασμού από ό, τι συνήθως στην πυραύλα και τη διαστημική βιομηχανία. Και ακόμη και αν όλα τα θεωρητικά και πειραματικά δεδομένα δείχνουν την αξιοπιστία των πυρηνικών αντιδραστήρων για μακρινές πτήσεις, δεν είναι γεγονός ότι θα χρησιμοποιηθούν μαζικά. Στη σύγχρονη κοινωνία, οι αντίθετες διαθέσεις είναι εξαιρετικά ισχυρές, έτσι ώστε η σκέψη της τοποθέτησης μιας τέτοιας εγκατάστασης ενέργειας στον πυραύλο είναι λίγοι άνθρωποι.
Πηγή: Γυμνή επιστήμη