La koncerna Raporto-Raporto estas publikigita sur la portalo de Naciaj Akademioj de Sciencoj, Inĝenierado kaj Medicino (Nasem). Presita kopio kostas 45 dolarojn (ĉirkaŭ 3300 rubloj), kaj senpaga PDF-dosiero povas esti elŝutita post registriĝo. En la publikigo, gvidaj spertuloj pri la raketo kaj spaca industrio kondukas sian aŭtoritatan opinion pri du ĉefaj temoj: termikaj nukleaj raketaj motoroj (NTP, ĝardeno) kaj nukleaj centraloj por elektraj operaciumoj (NEP).
Ambaŭ ĉi tiuj agadoj laŭ unu maniero aŭ alia estis prilaboritaj kaj eĉ enkorpigitaj "en metalo", sed por marsaj misioj ne sufiĉas. Memoru, la Nacia Aeronaŭtika kaj Spaca Spaca Esplorado (NASA) planas surteriĝi sur la ruĝa planedo ĉirkaŭ 2039. Ĉi tio antaŭos la pilotan flugon de Marso aŭ lia kunulo Fobos en 2033. Ŝajnas, ke tempo estas misuzita, tamen, spertuloj kredas, ke se vi ne agas, vi devos flugi pri kemiaj misiloj kaj forte limigi la misilan programon. La tuta raporto estas trempita de unu penso: sen pliigo de la financado kaj la "agresema" ritmo da evoluo, nukleaj reaktoroj ne helpos la kolonizilojn de Marso.
Ni povus pensi, ke NASA kaj la akompanaj usonaj departementoj estas simple denove provante konvinke poentarajn politikistojn kaj publikon pligrandigi financadon. Iomete, ĝi estas tiel, sed, aliflanke, ĉiuj petoj estas sufiĉe prudentaj. Se vi abstraktas el la vidpunkto, "ili nur bezonas monon pli", estas multaj utilaj kaj raciaj rezonado en la raporto. Estas speciale interese legi la opinion de fremdaj specialistoj de la raketo kaj spaca industrio kontraŭ la fono de multaj jaroj de epopeo kun la disvolviĝo de nuklea kosma tirado en Rusujo. Do, en la raporto estas pluraj fundamentaj malfacilaĵoj en la evoluo de ĉiu el la direktoj.
Varmigu nukleajn raketajn motorojn (ĝardeno)
De la vidpunkto de simpleco, la NTP-dezajno estas senkondiĉa gvidanto en la sfero de spacaj nukleaj teknologioj. Fakte, ĝi estas regula termika raketo motoro en kiu la laborisma korpo (kutime hidrogeno) estas varmigita ne de kemia reago kun oksidiga agento, kaj fluanta tra la aktiva zono de la atoma reaktoro. La diagramo de la tuta instalado estas trompe primitiva: gaso de la tanko falas sur la brulaĵon, varmiĝas kaj ekspansiiĝas, kaj tiam kun grandega rapideco eksvalidiĝas de la cigaredingo. Tiaj instalaĵoj eĉ pasis testado en la pasinta jarcento, kaj iuj estis pretaj por funkciigo. Sed ne venis ĉirkaŭe.
Por krei potencajn, sekurajn kaj daŭrajn jardojn, vi devas solvi la nuran problemon. Aŭ pli ĝuste, ili elpensas tiajn materialojn kiuj rezistos la necesajn temperaturojn en la aktiva zono. Kutime, la efikeco de tiaj motoroj estas maksimuma kiam hidrogeno varmiĝas al 2700 gradoj Kelvin. Depende de la dezajno, ĉi tiu valoro varias inter 2.5 kaj tri mil gradoj. Kaj en ĉi tiu direkto de materiala scienco, ĝis nun surda: ĉu sola eksperimenta evoluo, aŭ testaj malsukcesoj.
Plia kapdoloro aldonas demandon pri testoj pri tiaj motoroj - sur la korto estas jam malproksime de esti atendita de la kosma kuro de la 1960-aj jaroj, la emisioj de miloj da kubaj metroj de radioaktivaj gasoj en la atmosferon hodiaŭ civitanoj ne suferos ie ajn. Do kaj kun standoj devos elpensi ion por konduki testojn rekte en la spaco.
Fine, restas la problemo de stokado de hidrogeno dum la vojaĝo al Marso kaj reen. Ĉi tiu gaso en likva stato disvastiĝas al multaj materialoj kaj forlasos la tankon tra la mikroproj en la materialo de la muroj, kaj eĉ rapide forvaporiĝas.
Reaktoroj por elektraj raketaj motoroj
Fakte, NEP (nuklea elektra propulso) estas ĝuste la direkto, kiun la entreprenistoj "Roskosmos". Nuklea reaktoro, kiel en la Tero, simple produktas energion, kaj ĝi jam konsumas nekredeble efikajn elektrajn raketajn motorojn (EDD). Jes, en ĉi tiu varianto, la antaŭenpuŝo estos ridinda, sed ĝi povas esti subtenata almenaŭ la tutan vojon - la laborista korpo pasas tre malmulte. Specifa impulso, la ĉefa mezuro de la efikeco de jetaj motoroj, ERD estas simple etendita ol la kemiaj "kolegoj".
Kun nukleaj reaktoroj en spaco ankoraŭ pli malfacilas. NASA kaj rusaj inĝenieroj havas sperton pri la evoluo kaj funkciado de tiaj energiaj plantoj en orbito. Sed por interplanedaj vojaĝoj, ilia potenco bezonos levi kelkajn ordojn de grando - de unuoj aŭ dekoj da kilovatt al megavatoj. Kaj ĉi tiuj estas tute novaj malfacilaĵoj kun malvarmetaj sistemoj, certigante sekurecon kaj transformas termikan energion en elektron.
Malgranda palaco en la raporto estas la demando de "supraĵaj" reaktoroj, te tiuj, kiuj nutros la bazojn sur la luno aŭ Marso, se sunaj paneloj ne sufiĉas. Nu, aŭ por la necesa potenco, fotovoltaikaj transductores estas simple neeblaj rajdi pro tro grandaj dimensioj. Ĉi tiu direkto estas agnoskita kiel prioritato pro tri kialoj. Unue, la kilometra projekto jam pruvis ĝian agadon, kiu povas esti grimpita. Ĉi tio estas kompakta nuklea reaktoro kun stirling-motoroj kun elektra potenco ĝis 10 kilovatt. Due, tiaj instalaĵoj necesas por la luna programo "Artemis", kiu disvolviĝos pli frue. Nu, kaj, trie, laboro pri la "surfaco" reaktoroj estas nerekte antaŭenigita de la NEP, ĉar ĝi povas esti unuigita laŭ multaj manieroj.
Malinstigaj faktoroj
Jes, laŭ usonaj specialistoj, nukleaj centraloj - se ne necese, tiam ekstreme dezirinda elemento de tripulataj marsaj misioj. Kaj la argumentoj favore al ĉi tiu vidpunkto estas tre fortaj. Almenaŭ astronaŭtoj ne devas esti submetitaj al altaj dozoj de kosma radiado dum duono de jaro: la atoma spaca trenado povas atingi Marson por unu kaj duono aŭ du monatoj. Kaj ĉi tio reduktas la tempon de la tuta flugo al pli ol severa aŭ donas pli da tempo por labori pri la surfaco de la ruĝa planedo.
Sed estas tre malagrablaj nuancoj pro sperto. La ĉefo en la uzo de nukleaj reaktoroj en spaco povas esti konsiderata kiel Sovetunio. I estas ankaŭ absoluta rekorda posedanto laŭ danĝeraj okazaĵoj kun satelitoj, kiuj havis konsiderindan numeron de radioaktivaj materialoj surŝipe.
Kiel rezulto de misfunkcioj kun tiaj aparatoj de Sovetunio, kvankam sensencaĵo, sed ankoraŭ ĵetis tranĉaĵojn de tre riĉigita uranio-235 nordokcidenta Kanado kaj la Ascension Island. Kaj iuj preskaŭ-teraj orbitoj ĉe altecoj inter 760 kaj 860 kilometroj dum kelkcent jaroj estos nedezirindaj por akomodi iujn satelitojn tie: ili estas metalaj gutoj de la refrigerante de la kosmo-1818 diametra reaktoro kun diametro de ĝis 30 milimetroj.
Estas facile kompreni kial la tuta evoluo en ĉi tiu areo iras tiel malrapide - ili estas subjektoj al eĉ pli striktaj dezajnaj sekurecaj postuloj ol kutime en la raketo kaj spaca industrio. Kaj eĉ se ĉiuj teoriaj kaj eksperimentaj datumoj montras la fidindecon de nukleaj reaktoroj por malproksimaj flugoj, ĝi ne estas fakto, ke ili estos uzataj. En moderna socio, kontraŭ-mastigitaj humoroj estas ekstreme fortaj, tiel ke la penso meti tian energian instaladon sur la raketo estas malmultaj homoj ŝatas.
Fonto: Nuda Scienco