火星への旅行のための宇宙原子炉を開発するために「積極的に」オンザ​​に呼ばれるNASA

Anonim
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火星への旅行のための宇宙原子炉を開発するために「積極的に」オンザ​​に呼ばれるNASA

関連するボリュームレポートは、科学技術、エンジニアリング、医学(NASEM)の国内学術のポータルに掲載されています。印刷されたコピーは45ドル(約3300ルーブル)で、登録後に無料のPDFファイルをダウンロードすることができます。出版物では、ロケットと宇宙産業の主導的な専門家は、2つの重要な問題についての信頼性のある意見を導きました:電気核ロケットエンジン(NTP、ヤード)および電気運転エンジン(NEP)の原子力発電所。

一方向または別の方法でこれらの活動の両方が取り除かれ、「金属製」でさえ具体化されていましたが、Martian Missionsのためにそれは十分ではありません。リコール、国立航空宇宙スペース研究(NASA)は、2039年頃に赤い惑星に人々を陸上することを計画しています。これは、2033年の火星や彼のコンパニオンのFOBOのパイロットフライトの前にあります。時間が悪用されているようですが、専門家はあなたが行動を起こさないならば、あなたは化学ミサイルを飛ばしてミッションプログラムを強く制限する必要があると信じています。報告全体が1つの考えによって浸透されています:資金調達の増加と開発の「積極的な」ペースがありません。原子力原子炉は火星の植民地を助けません。

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それらのいくつかによれば、宇宙のプロジェクトだけが原子時代をあきらめたのは、小さな原子力は船を損なうことさえ想定されていました。イラスト上、そのようなオリオンのうちの1つが示されています。彼は十分に働いていて現実的なと考えられていた/©Joe Bergeron

私たちは、NASAと付随するアメリカの部門は、政治家や資金を拡大することを納得させることを試みるだけで再び一度に一度になると思います。ある程度はそうですが、その一方で、すべての要求がかなり実証されています。あなたが視点から抽象化されたら、「彼らはもっとお金を必要とする」、報告書には多くの有用で妥当な推論があります。ロシアの核宇宙用タグの開発を伴う、長年の叙事詩の背景に対して、ロケットと宇宙産業の外国の専門家の意見を読むことは特に興味深いです。したがって、報告では、各指示の発展にはいくつかの根本的な困難があります。

核ロケットエンジン(ヤード)

単純さの観点から、NTPデザインは宇宙核技術の範囲の無条件リーダーです。実際、それは、それは作業体(通常は水素)が酸化剤との化学的反応によってはなく、そして原子反応器の活性帯を通って流れるように加熱される通常の熱ロケットエンジンである。インストール全体の図は、疑似プリミティブです。タンクからのガスは燃料集合体の上に落ち、加熱し、膨張し、次にノズルから膨大な速度が切れます。そのようなインストールは最後の世紀のテストに合格し、いくつかは試運転の準備ができていました。しかし、後には来なかった。

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熱核ロケットエンジン装置(NTP、ヤード)は信じられないほどシンプル/©ウィキメディアのようです

強力で安全で丈夫なヤードを作成するには、ただ1つの問題を解決する必要があります。あるいはむしろ、活性ゾーン内の必要な温度に耐えるそのような材料を発明する。原則として、水素が2700度のケルビンに加熱されると、そのようなエンジンの有効性は最大です。設計に応じて、この値は2.5から3,000度の間で異なります。そして、この材料科学のこの方向に、これまでのところ聴覚障害者:単一の実験開発、またはテスト失敗のいずれか。

追加の頭痛は、このようなエンジンのテストの問題を追加します - 中庭では、1960年代の宇宙競合によって予想されています。それで、そしてスタンドでは、宇宙で直接テストを行うために何かを思い付く必要があります。

最後に、火星や後ろへの旅行を通して水素を貯蔵するという問題が残っています。液体状態のこのガスは多くの材料を拡散し、壁の材料の微細孔を通してタンクを残し、さらに蒸発する。

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宇宙船「輸送とエネルギーモジュール」/© "Roscosmos"のアートスケッチ

電動ロケットエンジン用の反応器

実際、NEP(原子力電気推進)は、請負業者が「ロスコスモス」が行く方向です。地球のように原子炉は単にエネルギーを生み出し、すでに信じられないほど効率的な電気ロケットエンジン(EDD)を消費しています。はい、この変種では、スラストはばかげているでしょうが、少なくともすべての方法で支えられます - 作業体はほとんど過ごされません。特定のインパルス、Jetエンジンの有効性の主な尺度は、ERDは化学的「同僚」よりも単に伸びています。

空間内の原子炉ではまだより困難です。 NASAとロシアのエンジニアは、そのようなエネルギー植物の開発と運営の経験があります。しかし、惑星間旅行のために、彼らの力は単位や数十のkilowattsからMegawattsまでの桁数を増やす必要があります。そしてこれらは冷却システムではまったく新しい困難であり、安全性を確保し、熱エネルギーを電気に変えることです。

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分割材料に基づく宇宙エネルギー設備の最も一般的な種類は、放射性同位体熱電発電機(RITEG、RTG)である。それらはプルトニウム-238を使用し、その崩壊からの熱が電気に変換されます。それらの有効性は比較的低いですが、それは高い安全性と技術的なものを支払う。 Rygieは、太陽系の長距離ターン、ほとんどすべてのデバイスの長距離ターン、そして強力なすすぎのために使用されています。写真では、月にインストールされているriiteg Snap-27は、長期的な科学機器のセットに電力を供給するための任務/©Nasa、Alan Shepard

報告書の小さな邸宅は、「表面的な」原子炉、つまり太陽電池パネルが十分でない場合、月または火星の拠点を養うものです。さて、または必要な電力のために、太陽光変換器は大きすぎるためには単に乗ることは不可能である。この方向は、3つの理由から優先順位として認識されています。第一に、キロポワープロジェクトはすでにそのパフォーマンスを証明しており、スケーリングすることができます。これは、最大10キロワットの電力を備えたスターリングエンジンを備えたコンパクトな原子炉です。第二に、そのようなインストールは、早く展開するLunarプログラム「Artemis」に必要です。さて、そして、「表面」反応器の作業は、多くの点で統一され得るので、NEPによって間接的に促進される。

抑止要因

はい、アメリカのスペシャリストによると、原子力発電所 - 必要でなければ、それからマンの極めて望ましいマルティ人ミッションの要素。そしてこの観点から支持されている議論は非常に強いです。少なくとも宇宙飛行士は半年のための高用量の宇宙放射線を受ける必要はありません。原子宇宙牽引は、1,2か月半の間火星に到達することができます。そして、これはすべての飛行の時間を究極以上に短縮し、赤い惑星の表面に取り組む時間をもっと与えます。

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「Space-1818」装置で使用されている原子炉「TOPAZ-1」の縮小モジュール/©Wikimedia

しかし、経験のために非常に不快なニュアンスがあります。空間内の原子炉を使用するリーダーはソビエト連邦であると考えられます。船上には、かなりの数の放射性物質を持つ衛星との危険な事件に関して、絶対的な記録ホルダーでもあります。

USSRのそのような装置との誤動作の結果として、ナンセンスがあるが、依然として濃縮されたウラン235のスライスを北西カナダとアジンシン島のスライスを投げた。そして、数百年と860キロメートルの間の高度でのいくつかの近くの軌道は、そこであらゆる衛星を収容することが望ましくありません。

この地域のすべての発展がゆっくりと非常にゆっくりとすれば簡単なことです。そして、すべての理論的および実験的データは、遠い飛行の原子炉の信頼性を示していても、それらが超使用されるという事実ではありません。現代の社会では、抗マストのムードは非常に強いので、そのようなエネルギー設備をロケットに配置することの考えはほとんど多くの人です。

出典:裸の科学

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