Le rapport de volume pertinent est publié sur le portail des académies nationales des sciences, de l'ingénierie et de la médecine (NASEM). Une copie imprimée coûte 45 dollars (environ 3 300 roubles) et un fichier PDF gratuit peut être téléchargé après inscription. Dans la publication, les principaux experts de la fusée et de l'industrie spatiale dirigent leur opinion faisant autorité sur deux questions clés: moteurs de fusée nucléaire thermique (NTP, yard) et centrales nucléaires pour moteurs d'exploitation électriques (NEP).
Ces deux activités d'une manière ou d'une autre ont été élaborées et même incarnées «en métal», mais pour les missions martiennes, cela ne suffit pas. Le rappel, la recherche nationale de l'aéronautique et de l'espace spatial (NASA) envisage de débarquer des personnes sur la planète rouge vers 2039. Cela précèdra la volée pilotée de Mars ou de son compagnon Fobos en 2033. Il semble que le temps soit abusé, cependant, les experts estiment que si vous ne prenez pas d'action, vous devrez voler sur des missiles chimiques et limiter fortement le programme de missions. L'ensemble du rapport est imprégné par une pensée: sans une augmentation du financement et du rythme de développement «agressif», les réacteurs nucléaires n'enteront pas les colonisateurs de Mars.
Nous pourrions penser que la NASA et les ministères américains qui l'accompagnent sont encore une fois de plus en essayant de gérer de manière convaincante les politiciens et le public d'élargir le financement. Dans une certaine mesure, c'est le cas, mais, d'autre part, toutes les demandes sont assez justes. Si vous résumez du point de vue, "ils ont juste besoin d'argent plus", il existe de nombreux raisons utiles et raisonnables dans le rapport. Il est particulièrement intéressant de lire l'opinion des spécialistes étrangers de la fusée et de l'industrie spatiale contre le contexte de nombreuses années d'épopée avec le développement d'un remorqueur cosmique nucléaire en Russie. Donc, dans le rapport, il existe plusieurs difficultés fondamentales dans le développement de chacune des directions.
Moteurs de fusée à chaleur nucléaire (yard)
Du point de vue de la simplicité, la conception NTP est un chef inconditionnel dans la sphère des technologies nucléaires spatiales. En fait, il s'agit d'un moteur à fuseaux thermique régulier dans lequel le corps de travail (généralement de l'hydrogène) est chauffé non pas par une réaction chimique avec un agent oxydant et s'écoule à travers la zone active du réacteur atomique. Le diagramme de l'ensemble de l'installation est de la primitive trompeuse: le gaz du réservoir tombe sur l'assemblage de carburant, chauffe et se développe, puis avec une vitesse énorme expire de la buse. De telles installations ont même passé les tests au cours du siècle dernier et certains étaient prêts à la mise en service. Mais n'est pas venu autour.
Pour créer des cours puissants, sûrs et durables, vous devez résoudre le seul problème. Ou plutôt, inventez de tels matériaux qui résisteront aux températures nécessaires dans la zone active. En règle générale, l'efficacité de ces moteurs est maximale lorsque l'hydrogène est chauffé à 2700 degrés Kelvin. Selon la conception, cette valeur varie entre 2,5 et trois mille degrés. Et dans cette direction de la science des matériaux, jusqu'à présent sourd: un développement expérimental unique ou des échecs de test.
Les maux de tête supplémentaires ajoute une question de tests de tels moteurs - sur la cour est déjà loin d'être attendue par la race spatiale des années 1960, les émissions de milliers de mètres cubes de gaz radioactifs dans l'atmosphère aujourd'hui ne souffriront nulle part. Ainsi et avec des stands devront proposer quelque chose pour effectuer des tests directement dans l'espace.
Enfin, il reste le problème de stocker l'hydrogène tout au long du voyage à Mars et à l'arrière. Ce gaz dans l'état liquide diffuse vers de nombreux matériaux et laissera le réservoir à travers les micropores dans le matériau des murs et s'évapore même rapidement.
Réacteurs pour moteurs à fusée électrique
En fait, le NEP (propulsion électrique nucléaire) est exactement la direction que les entrepreneurs «Roskosmos» vont. Un réacteur nucléaire, comme dans la Terre, produit simplement de l'énergie et il est déjà consommé des moteurs de fusée électrique incroyablement efficaces (EDD). Oui, dans cette variante, la poussée sera ridicule, mais elle peut être soutenue au moins tout le chemin - l'organe de travail est passé très peu. Une impulsion spécifique, la principale mesure de l'efficacité des moteurs à réaction, ERD est simplement étendue que les "collègues" chimiques.
Avec des réacteurs nucléaires dans l'espace est encore plus difficile. Les ingénieurs de la NASA et des Russes ont une expérience dans le développement et le fonctionnement de ces usines d'énergie en orbite. Mais pour les déplacements interplanétaires, leur pouvoir devra élever quelques ordres de grandeur - des unités ou des dizaines de kilowatts à Megawatts. Et ce sont de nouvelles difficultés de nouvelles difficultés avec les systèmes de refroidissement, assurant la sécurité et transformer l'énergie thermique en électricité.
Un petit manoir dans le rapport est la question des réacteurs "superficiels", c'est-à-dire ceux qui nourriront les bases sur la lune ou sur Mars, si les panneaux solaires ne suffisent pas. Eh bien, ou pour le pouvoir nécessaire, les transducteurs photovoltaïques sont tout simplement impossibles à conduire à cause de dimensions trop grandes. Cette direction est reconnue comme une priorité pour trois raisons. Premièrement, le projet Kilopower a déjà prouvé ses performances, ce qui peut être mis à l'échelle. Il s'agit d'un réacteur nucléaire compact avec des moteurs Stirling avec une puissance électrique jusqu'à 10 kilowatt. Deuxièmement, de telles installations sont nécessaires pour le programme lunaire "Artemis", qui se déroulera plus tôt. Eh bien, et troisièmement, des travaux sur les réacteurs «Surface» sont indirectement promus par le NEP, car il peut être unifié de plusieurs manières.
Facteurs dissuasifs
Oui, selon les spécialistes américains, les centrales nucléaires - sinon nécessaire, alors un élément extrêmement souhaitable de missions martiales habitées. Et les arguments en faveur de ce point de vue sont très forts. Au moins des astronautes ne doivent pas nécessairement être soumis à des doses élevées de rayonnement cosmique pendant une demi-année: le remorquage de l'espace atomique est capable de se rendre à Mars pendant une heure et demie ou deux mois. Et cela réduit le temps de tous les vols de retour à plus d'une sévéro ou donne plus de temps à travailler à la surface de la planète rouge.
Mais il y a des nuances très désagréables dues à l'expérience. Le leader de l'utilisation de réacteurs nucléaires dans l'espace peut être considéré comme l'Union soviétique. C'est également un porte-dossier absolu en termes d'incidents dangereux avec des satellites qui avaient un nombre considérable de matières radioactives à bord.
À la suite de dysfonctionnements avec de tels dispositifs de l'URSS, bien que des non-sens, mais ont toujours jeté des tranches d'uranium-235 très enrichi vers le nord-ouest du Canada et de l'île de l'Ascension. Et certaines orbites de près de la Terre d'altitudes entre 760 et 860 kilomètres de plusieurs centaines d'années seront indésirables pour accueillir tous les satellites. Ce sont des gouttelettes métalliques du liquide de refroidissement du réacteur COSMOS-1818 Diamètre d'un diamètre allant jusqu'à 30 millimètres.
Il est facile de comprendre pourquoi tout le développement de cette zone va tellement lentement - ils sont soumis à des exigences de sécurité de conception encore plus strictes que dans la fusée et dans l'industrie spatiale. Et même si toutes les données théoriques et expérimentales montrent la fiabilité des réacteurs nucléaires pour des vols distants, ce n'est pas un fait qu'ils seront utilisés massivement. Dans la société moderne, des humeurs anti-mascules sont extrêmement fortes, de sorte que la pensée de placer une telle installation d'énergie sur la fusée est peu importante.
Source: science nue