NASA az "agresszíven" hívott, hogy kifejlessze a tér nukleáris reaktorokat a Marsba való utazáshoz

Anonim
NASA az
NASA az "agresszíven" hívott, hogy kifejlessze a tér nukleáris reaktorokat a Marsba való utazáshoz

A vonatkozó kötetjelentést a Nemzeti Tudományos Akadémiák, Mérnöki és Orvostudomány (NASEM) portálján teszik közzé. A nyomtatott másolási költségek 45 dollár (kb. 3300 rubel), és egy ingyenes PDF fájl letölthető a regisztráció után. A kiadvány, vezető szakértők a rakéta és űripar vezetni a mérvadó véleményt két kulcsfontosságú kérdés: termál nukleáris rakéta motorok (NTP, udvar) és a nukleáris erőművek villamos üzemi motorok (NEP).

Mindkét tevékenység egy vagy másik módon dolgozott ki, és még a "fémben" is megtestesült, de a marsiai missziók esetében nem elég. Emlékezzünk visszahívásra, a Nemzeti Repülési és Space Space Research (NASA) arra tervez, hogy a vörös bolygón 2039 körül van. Ez megelőzi a Mars vagy a Companion Fobos kísérleti repülését 2033-ban. Úgy tűnik, hogy az idő visszaélnek, azonban a szakértők úgy vélik, hogy ha nem cselekszik, akkor a kémiai rakétákra kell repülnie, és határozottan korlátozza a missziós programokat. A teljes jelentést átgondolják, anélkül, hogy a finanszírozás növekedése és az "agresszív" fejlődés üteme, a nukleáris reaktorok nem segítenek a Mars gyarmatosítóknak.

NASA az
Amit csak az űrprojektek feladták az atomi korszakot - egyesek szerint a kis nukleáris díjakat még aláássák a hajót. Az illusztráción az egyik ilyen, Orion látható. Még akkor is elégedett volt, és reálisnak tekinthető / © Joe Bergeron

Azt gondolhatjuk, hogy a NASA és a kísérő amerikai osztályok egyszerűen ismét megpróbálják meggyőzni a politikusokat és a nyilvánosságot, hogy bővítsenek finanszírozást. Bizonyos mértékig így van, de másrészt minden kérés meglehetősen megalapozott. Ha absztrakt a szempontból, "csak pénzre van szükségük", sok hasznos és ésszerű érvelés van a jelentésben. Különösen érdekes, hogy olvassa el a véleményét külföldi szakemberek a rakéta és űripar a háttérben sok éves eposz a fejlődés egy nukleáris kozmikus vontatóhajó Oroszországban. Tehát a jelentésben számos alapvető nehézség van az egyes irányok fejlesztésében.

Hő nukleáris rakéta motorok (udvar)

Az egyszerűség szempontjából az NTP-design feltétel nélküli vezetője a tér nukleáris technológiáinak szférájában. Valójában ez egy olyan rendszeres hőmérő motor, amelyben a munkagép (általában hidrogénatom) nem kémiai reakcióval, oxidálószerrel, és az atomreaktor aktív zónáján keresztül áramlik. A teljes telepítés diagramja megtévesztően primitív: a tartályból származó gáz az üzemanyag-szerelvényre esik, felmelegszik és kibővül, majd hatalmas sebességgel lejár a fúvókáról. Az ilyen létesítmények még a múlt században is elhaladtak, és néhányan készen álltak az üzembe helyezésre. De nem jött körül.

NASA az
A termál nukleáris rakéta motor eszköz (NTP, udvar) hihetetlenül egyszerű / © Wikimedia

Erőteljes, biztonságos és tartós yardok létrehozásához meg kell oldania az egyetlen problémát. Vagy inkább olyan anyagokat találunk, amelyek ellenállnak az aktív zónában szükséges hőmérsékleteknek. Általános szabályként az ilyen motorok hatékonysága maximum, ha a hidrogént 2700 ° C-ra melegítjük. A kialakítástól függően ez az érték 2,5 és háromezer fok között változik. És ebben az anyagtudományban, eddig süketben: egyetlen kísérleti fejlődés, vagy teszthiba.

További fejfájás hozzáteszi kérdése tesztek ilyen motorok - az udvaron már messze nem várható az űrverseny az 1960-as, a kibocsátás több ezer köbméter radioaktív gázok légkörbe ma polgárainak nem fog szenvedni sehova. Tehát és állásokkal kell jönnie valamit, hogy végezzen teszteket közvetlenül az űrben.

Végül továbbra is a hidrogén tárolásának problémája a Mars és a hátsó utazás során. Ez a folyékony állapotban lévő gáz sok anyagra diffundál, és a tartályt a mikropórusokon keresztül hagyja el a falak anyagaiban, és még gyorsan elpárolog.

NASA az
Művészeti vázlat az űrhajó "szállítási és energia modul" / © "Roscosmos"

Reaktorok elektromos rakéta motorokhoz

Tény, hogy a NEP (nukleáris elektromos meghajtás) pontosan az irány, hogy a vállalkozók "Roskosmos" mennek. A Nukleáris reaktor, mint a Földön, egyszerűen energiát termel, és már hihetetlenül hatékony elektromos rakéta motorokat (EDD) fogyaszt. Igen, ebben a változatban a tolóhely nevetségessé válik, de legalább egészen támogatható - a munkás testet nagyon keveset töltenek. Egy konkrét impulzus, a sugárhajtású motorok hatékonyságának fő mércéje, az ERD egyszerűen meghosszabbodik, mint a kémiai "kollégák".

A nukleáris reaktorok az űrben még mindig nehezebb. A NASA és az orosz mérnökök tapasztalattal rendelkeznek az ilyen energiaüzemek kidolgozásában és működésében pályán. De az interplanetáris utazáshoz, a hatalmuknak meg kell emelnie egy pár nagyságrenddel - az egységekből vagy tíz kilowattól megawattokig. És ezek teljesen új nehézségek merülnek fel a hűtőrendszerekkel, biztosítva a biztonságot és a hőenergiát villamos energiává.

NASA az
Az elosztó anyagok alapján a legelterjedtebb kozmikus energia-telepítés a radioizotóp termoelektromos generátorok (Riteg, RTG). A Plutonium-238-at használják, amelynek héja a villamos energiává alakul. Hatékonyságuk viszonylag alacsony, de magas biztonságot és technológiai eljárást fizet. A Rygie-t minden misszióban használják a naprendszer hosszú távú fordulataihoz, szinte az összes eszköz az óriási bolygókhoz és az erőteljes öblítéshez. A Fotó - Riteg Snap-27, amely a Holdon telepített, az "Apollo-14" küldetés legénységét a hosszú távú tudományos berendezések / © NASA, Alan Shepard

A jelentésben egy kis kastély a "felületes" reaktorok kérdése, azaz azok, amelyek táplálják a bázisokat a Holdon vagy a Marson, ha a napelemek nem elégek. Nos, vagy a szükséges teljesítmény érdekében a fotovoltaikus átalakítók egyszerűen lehetetlenek lovagolni a túl nagy méretek miatt. Ezt az irányt három okból elismerték. Először is, a Kilopower projekt már bizonyította teljesítményét, amely méretezhető. Ez egy kompakt nukleáris reaktor, amelynek elektromos árammal rendelkezik, és 10 kilowattig. Másodszor, az ilyen létesítményekre szükség van az "Artemis" Lunar programhoz, amely korábban kibővül. Nos, és harmadszor, a "felület" reaktorokon való munka közvetetten elősegíti a NEP, mivel sokféleképpen egyesíthető.

Elrettentő tényezők

Igen, az amerikai szakemberek, az atomerőművek - ha nem szükséges, akkor egy rendkívül kívánatos eleme az edzett Martian misszióknak. És a szemlélet melletti érvek nagyon erősek. Legalább az űrhajósok nem kell nagy dózisú kozmikus sugárzásnak alávetni fél éve: az atomterület vontatása másfél vagy két hónapig eljuthat Marsba. És ez csökkenti az összes repülés idejét, mint egy Perselo, vagy több időt ad a vörös bolygó felszínén.

NASA az
A "Topaz-1" nukleáris reaktor csökkent modulja a "Space-1818" készülékekben / © Wikimedia

De nagyon kellemetlen árnyalatok vannak a tapasztalatok miatt. A Nukleáris Reaktorok térben történő használatának vezetője a Szovjetuniónak tekinthető. Ez egy abszolút rekordtartó is veszélyes incidensek, amelyek olyan műholdakkal rendelkeznek, amelyek jelentős számú radioaktív anyagot tartalmaztak a fedélzeten.

A Szovjetunió ilyen eszközökkel, bár nonszenszes, de még mindig szeletelte a nagyon gazdagított urán-235 észak-nyugati kanadát és az Ascension-szigetet. És néhány Föld-közeli kering magasságokban közötti 760 és 860 km-re több száz éve az nem kívánatos, hogy befogadni bármilyen műholdak vannak: azok a fém cseppek a hűtőfolyadék a Cosmos-1818 átmérőjű reaktor átmérője legfeljebb 30 mm.

Könnyen érthető, hogy miért olyan lassan fejlődnek az összes fejlesztés - még szigorúbb tervezési biztonsági követelményeknek kell alávetni, mint általában a rakétában és az űriparban. És még ha az elméleti és kísérleti adatok is megmutatják az atomreaktorok megbízhatóságát a távoli járatoknál, ez nem tény, hogy nagymértékben alkalmazzák őket. A modern társadalomban a masztiánált hangulatok rendkívül erősek, így az ilyen energiatelepítés a rakétára való elhelyezésének gondolata kevés ember szeret.

Forrás: meztelen tudomány

Olvass tovább