گزارش حجم مربوطه در پورتال آکادمی های ملی علوم، مهندسی و پزشکی (NASEM) منتشر شده است. هزینه کپی چاپ شده 45 دلار (حدود 3300 روبل) و یک فایل PDF رایگان را می توان پس از ثبت نام دانلود کرد. در انتشار، کارشناسان پیشرو صنعت موشک و فضایی، نظرات معتبر خود را در مورد دو موضوع کلیدی هدایت می کنند: موتورهای موشک حرارتی حرارتی (NTP، YARD) و نیروگاه های هسته ای برای موتورهای عملیاتی الکتریکی (NEP).
هر دو این فعالیت ها به یک روش یا دیگر کار می کردند و حتی "در فلز" را به نمایش گذاشتند، اما برای مأموریت های مریخ کافی نیست. به یاد بیاورید، تحقیقات فضایی ملی و فضایی فضایی (ناسا) در حال برنامه ریزی برای فرود مردم در سیاره سرخ در سال 2039 است. این پیش از پرواز آزمایشی مریخ یا فوبوس همراهش در سال 2033 پیش می رود. به نظر می رسد که زمان مورد آزار قرار گرفته است، اما کارشناسان معتقدند که اگر شما اقدام نکنید، باید بر روی موشک های شیمیایی پرواز کنید و برنامه ماموریت را به شدت محدود کنید. کل گزارش توسط یک تفکر نفوذ کرده است: بدون افزایش مالیات و سرعت تهاجمی توسعه، راکتورهای هسته ای به استعمارگران مریخ کمک نمی کنند.
ما ممکن است فکر کنیم که ناسا و ادارات همراه آمریکایی به سادگی یک بار دیگر سعی در متقاعد کردن متقاعد کردن سیاستمداران و مردم برای گسترش بودجه دارند. تا حدودی، این چنین است، اما، از سوی دیگر، تمام درخواست ها کاملا اثبات شده است. اگر شما از نقطه نظر انتزاعی هستید، "آنها فقط به پول نیاز دارند"، استدلال مفید و معقول در این گزارش وجود دارد. به ویژه جالب توجه است که نظر متخصصین خارجی صنعت موشک و فضا را در برابر پس زمینه های بسیاری از حماسه ها با توسعه یک کاسه کیهانی هسته ای در روسیه بخوانید. بنابراین، در گزارش، چندین مشکل اساسی در توسعه هر یک از جهات وجود دارد.
موتورهای موشکی هسته ای (حیاط)
از نقطه نظر سادگی، طراحی NTP یک رهبر بدون قید و شرط در حوزه فناوری های هسته ای فضایی است. در حقیقت، این یک موتور موشک معمولی است که در آن بدن کار (معمولا هیدروژن) نه توسط یک واکنش شیمیایی با یک عامل اکسیداسیون گرم می شود و از طریق منطقه فعال راکتور اتمی جریان می یابد. نمودار کل نصب، فریبکارانه اولیه است: گاز از مخزن بر روی مونتاژ سوخت، گرما و گسترش می یابد و سپس با سرعت زیادی از نازل منقضی می شود. چنین تاسیسات حتی در قرن گذشته آزمایش می شود و بعضی از آنها برای راه اندازی آماده بودند. اما در اطراف نرفت.
برای ایجاد Yards قدرتمند، ایمن و با دوام، شما باید تنها یک مشکل را حل کنید. یا به جای آن، چنین مواردی را ایجاد کنید که درجه حرارت لازم را در منطقه فعال مقاومت کند. به عنوان یک قاعده، اثربخشی چنین موتورها حداکثر زمانی است که هیدروژن به 2700 درجه کلوین گرم می شود. بسته به طراحی، این مقدار بین 2.5 تا سه هزار درجه متفاوت است. و در این جهت علم مواد، تا کنون ناشنوا: یا تک تک تجربی، یا شکست تست.
سردرد اضافی یک سوال از آزمون های چنین موتورها را اضافه می کند - در حیاط در حال حاضر به دور از انتظار مسابقه فضایی دهه 1960، انتشار هزاران متر مکعب گاز رادیواکتیو به اتمسفر امروز شهروندان به هیچ وجه رنج نمی برند. بنابراین و با ایستادن باید چیزی را برای انجام آزمایش به طور مستقیم در فضا مطرح کنید.
در نهایت، مشکل ذخیره سازی هیدروژن در طول سفر به مریخ و بازگشت باقی مانده است. این گاز در حالت مایع به بسیاری از مواد پخش می شود و مخزن را از طریق میکروپور ها در مواد دیوارها ترک می کند و حتی به سرعت تبخیر می شود.
راکتورهای موتورهای موشک الکتریکی
در واقع، NEP (نیروی الکتریکی هسته ای) دقیقا همان مسیری است که پیمانکاران "Roskosmos" می روند. یک راکتور هسته ای، همانطور که در زمین، به سادگی انرژی تولید می کند و در حال حاضر موتورهای موشک الکتریکی فوق العاده کارآمد (EDD) مصرف شده است. بله، در این نوع، محور مضحک خواهد بود، اما می توان آن را حداقل از راهی حمایت کرد - بدن کار بسیار کم است. یک ضربه خاص، اندازه گیری اصلی اثربخشی موتورهای جت، ERD به سادگی از همکاران شیمیایی گسترش یافته است.
با راکتورهای هسته ای در فضا هنوز مشکل تر است. مهندسان ناسا و روسیه تجربه در توسعه و بهره برداری از این گیاهان انرژی در مدار دارند. اما برای سفر بین المللی، قدرت آنها باید چند مرتبه سفارش را افزایش دهد - از واحدها یا ده ها کیلووات به Megawatts. و این مشکلات کاملا جدید با سیستم های خنک کننده، اطمینان از ایمنی و انتقال انرژی حرارتی به برق است.
عمارت کوچکی در این گزارش، مسئله راکتورهای "سطحی" است، یعنی آنهایی که پایه های ماه یا مریخ را تغذیه می کنند، اگر پانل های خورشیدی کافی نباشد. خوب، یا برای قدرت لازم، مبدل های فتوولتائیک به دلیل ابعاد بیش از حد غیرممکن است. این جهت به سه دلیل به عنوان یک اولویت شناخته شده است. اول، پروژه Kilopower قبلا عملکرد خود را اثبات کرده است که می تواند مقیاس پذیر باشد. این یک راکتور هسته ای جمع و جور با موتورهای استرلینگ با قدرت الکتریکی تا 10 کیلووات است. ثانیا، چنین تاسیسات برای برنامه قمری "Artemis" مورد نیاز است، که قبلا باز می شود. خوب، و سوم، کار بر روی راکتورهای "سطح" به طور غیرمستقیم توسط NEP ترویج می شود، زیرا می تواند به طرق مختلف یکپارچه شود.
عوامل بازدارنده
بله، طبق گفته متخصصان آمریکایی، نیروگاه های هسته ای - اگر ضروری نباشد، یک عنصر بسیار مطلوب مأموریت های مریخ مریخ است. و استدلال به نفع این دیدگاه بسیار قوی است. حداقل فضانوردان نباید به مدت نیم سال به دوزهای بالایی از تابش کیهانی بپردازند: بلبرینگ فضای اتمی قادر به رفتن به مریخ برای یک و نیم یا دو ماه است. و این زمان تمام پرواز را به بیش از یک Severo کاهش می دهد یا زمان بیشتری را برای کار بر روی سطح سیاره سرخ می دهد.
اما به دلیل تجربه، تفاوت های بسیار ناخوشایند وجود دارد. رهبر در استفاده از راکتورهای هسته ای در فضا می تواند به عنوان اتحاد جماهیر شوروی محسوب شود. این نیز یک نگهدارنده رکورد مطلق از لحاظ حوادث خطرناک با ماهواره ای است که تعداد قابل توجهی از مواد رادیواکتیو را در هیئت مدیره داشت.
به عنوان یک نتیجه از سوء عملکرد با چنین دستگاه های اتحاد جماهیر شوروی، هر چند مزخرف، اما هنوز تکه های اورانیوم بسیار غنی شده 235 شمال غربی کانادا و جزیره صعود را پرتاب کرد. و برخی از مدارهای نزدیک به زمین در ارتفاع 760 تا 860 کیلومتر برای چند صد سال، برای جایگزینی هر ماهواره ای وجود ندارد: آنها قطرات فلزی از خنک کننده از راکتور قطر کیهان-1818 با قطر تا 30 میلیمتر است.
آسان است بدانید که چرا تمام توسعه در این منطقه به آرامی حرکت می کند - آنها به الزامات ایمنی طراحی دقیق تر نسبت به معمولا در صنعت موشک و فضایی می پردازند. و حتی اگر تمام داده های نظری و تجربی نشان دهنده قابلیت اطمینان راکتورهای هسته ای برای پروازهای دور، این واقعیت نیست که آنها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. در جامعه مدرن، خلق های ضد سرطانی بسیار قوی هستند، به طوری که فکر قرار دادن چنین نصب انرژی بر روی موشک، تعداد کمی از مردم هستند.
منبع: علوم برهنه