Laporan volum yang berkaitan diterbitkan di Portal Akademi Kebangsaan Sains, Kejuruteraan dan Perubatan (Nasem). Salinan bercetak kos 45 dolar (kira-kira 3300 rubel), dan fail PDF percuma boleh dimuat turun selepas pendaftaran. Dalam penerbitan itu, pakar-pakar utama industri roket dan ruang memimpin pendapat mereka yang berwibawa mengenai dua isu utama: enjin roket nuklear terma (NTP, Yard) dan loji kuasa nuklear untuk enjin operasi elektrik (DEB).
Kedua-dua aktiviti ini dalam satu cara atau yang lain telah bekerja dan bahkan terkandung "dalam logam", tetapi untuk misi Martian tidak mencukupi. Ingat, Penyelidikan Angkasa Aeronautik dan Angkasa Negara (NASA) merancang untuk mendarat orang di Planet Merah sekitar 2039. Ini akan mendahului penerbangan yang dipandu dari Marikh atau temannya Fobos pada tahun 2033. Nampaknya masa yang disalahgunakan, bagaimanapun, pakar percaya bahawa jika anda tidak mengambil tindakan, anda perlu terbang pada peluru berpandu kimia dan mengehadkan program misi. Keseluruhan laporan itu diserap oleh satu pemikiran: tanpa peningkatan dalam pembiayaan dan perkembangan "agresif", reaktor nuklear tidak akan membantu penjajah Marikh.
Kita mungkin berfikir bahawa NASA dan jabatan-jabatan Amerika yang mengiringi hanya sekali lagi cuba meyakinkan golikat kepada ahli politik dan orang ramai untuk mengembangkan pembiayaan. Sehingga tahap tertentu, ia begitu, tetapi, sebaliknya, semua permintaan agak terbukti. Jika anda abstrak dari sudut pandangan, "Mereka hanya memerlukan wang lebih", terdapat banyak alasan yang berguna dan munasabah dalam laporan itu. Sangat menarik untuk membaca pendapat pakar asing industri roket dan ruang angkasa terhadap latar belakang bertahun-tahun epik dengan perkembangan tarik kosmik nuklear di Rusia. Oleh itu, dalam laporan terdapat beberapa kesulitan asas dalam pembangunan setiap arah.
Haba enjin roket nuklear (halaman)
Dari sudut pandangan kesederhanaan, reka bentuk NTP adalah pemimpin tanpa syarat dalam bidang teknologi nuklear ruang. Malah, ia adalah enjin roket termal biasa di mana badan kerja (biasanya hidrogen) dipanaskan bukan oleh tindak balas kimia dengan agen pengoksida, dan mengalir melalui zon aktif reaktor atom. Gambar rajah keseluruhan pemasangan adalah menipu primitif: gas dari tangki jatuh pada perhimpunan bahan api, memanaskan dan mengembang, dan kemudian dengan kelajuan yang besar tamat dari muncung. Pemasangan sedemikian juga lulus ujian pada abad yang lalu, dan ada yang bersedia untuk pentauliahan. Tetapi tidak datang.
Untuk mencipta meter yang kuat, selamat dan tahan lama, anda perlu menyelesaikan satu-satunya masalah. Atau sebaliknya, mencipta bahan-bahan seperti yang akan menahan suhu yang diperlukan di zon aktif. Sebagai peraturan, keberkesanan enjin sedemikian adalah maksimum apabila hidrogen dipanaskan kepada 2700 darjah kelvin. Bergantung kepada reka bentuk, nilai ini berbeza antara 2.5 dan tiga ribu darjah. Dan ke arah ini sains bahan, setakat ini pekak: sama ada pembangunan eksperimen tunggal, atau kegagalan ujian.
Sakit kepala tambahan Menambah persoalan ujian enjin sedemikian - di halaman sudah jauh dari dijangkakan oleh perlumbaan angkasa 1960-an, pelepasan ribuan meter padu gas radioaktif ke atmosfera rakyat hari ini tidak akan menderita di mana-mana sahaja. Jadi dan dengan berdiri perlu datang dengan sesuatu untuk menjalankan ujian secara langsung di angkasa.
Akhirnya, masih ada masalah menyimpan hidrogen sepanjang perjalanan ke Mars dan belakang. Gas ini dalam keadaan cecair merasmikan banyak bahan dan akan meninggalkan tangki melalui mikropor dalam bahan dinding, dan bahkan dengan cepat menguap.
Reaktor untuk enjin roket elektrik
Malah, DEB (propulsi elektrik nuklear) adalah arah yang mana kontraktor "Roskosmos" pergi. Reaktor nuklear, seperti di bumi, hanya menghasilkan tenaga, dan ia telah dimakan enjin roket elektrik yang sangat efisien (EDD). Ya, dalam varian ini, teras akan tidak masuk akal, tetapi ia boleh disokong sekurang-kurangnya sepanjang jalan - badan kerja dibelanjakan sangat sedikit. Satu dorongan tertentu, ukuran utama keberkesanan enjin jet, ERD hanya dilanjutkan daripada "rakan sekerja" kimia.
Dengan reaktor nuklear di angkasa masih lebih sukar. Jurutera NASA dan Rusia mempunyai pengalaman dalam pembangunan dan operasi loji tenaga sedemikian di orbit. Tetapi untuk perjalanan antarplanet, kuasa mereka perlu menimbulkan beberapa pesanan magnitud - dari unit atau puluhan kilowatt ke megawatt. Dan ini adalah masalah yang benar-benar baru dengan sistem penyejukan, memastikan keselamatan dan mengubah tenaga haba ke dalam elektrik.
Sebuah rumah kecil dalam laporan itu adalah persoalan reaktor "cetek", iaitu, yang akan memberi makan asas pada bulan atau Marikh, jika panel solar tidak mencukupi. Nah, atau untuk kuasa yang diperlukan, transducer photovoltaic hanya mustahil untuk menunggang kerana dimensi terlalu besar. Arah ini diiktiraf sebagai keutamaan untuk tiga sebab. Pertama, projek kilop telah membuktikan prestasinya, yang boleh dipertingkatkan. Ini adalah reaktor nuklear yang padat dengan enjin Stirling dengan kuasa elektrik sehingga 10 kilowatt. Kedua, pemasangan itu diperlukan untuk program lunar "Artemis", yang akan dibentangkan lebih awal. Nah, dan, ketiga, kerja pada reaktor "permukaan" secara tidak langsung dipromosikan oleh DEB, kerana ia boleh disatukan dalam banyak cara.
Faktor pencegahan
Ya, menurut pakar Amerika, loji kuasa nuklear - jika tidak perlu, maka unsur yang sangat diingini dari misi Marikh yang dikendalikan. Dan hujah-hujah yang memihak kepada pandangan ini sangat kuat. Sekurang-kurangnya angkasawan tidak perlu tertakluk kepada dos yang tinggi radiasi kosmik selama setengah tahun: ruang angkasa atom dapat sampai ke Mars selama satu setengah atau dua bulan. Dan ini mengurangkan masa semua penerbangan kembali ke lebih daripada severo atau memberikan lebih banyak masa untuk bekerja di permukaan planet merah.
Tetapi ada nuansa yang sangat tidak menyenangkan kerana pengalaman. Pemimpin dalam penggunaan reaktor nuklear di angkasa boleh dianggap sebagai Kesatuan Soviet. Ia juga merupakan pemegang rekod mutlak dari segi insiden berbahaya dengan satelit yang mempunyai banyak bahan radioaktif di atas kapal.
Akibat daripada kerosakan dengan peranti seperti USSR, walaupun tidak masuk akal, tetapi masih melemparkan irisan Uranium yang sangat diperkaya-235 North-West Canada dan Ascension Island. Dan beberapa orbit berhampiran bumi di ketinggian antara 760 dan 860 kilometer selama beberapa ratus tahun akan menjadi tidak diingini untuk menampung mana-mana satelit di sana: mereka adalah titisan logam penyejuk dari reaktor diameter COSMOS-1818 dengan diameter sehingga 30 milimeter.
Adalah mudah untuk memahami mengapa semua pembangunan di kawasan ini menjadi perlahan - mereka tertakluk kepada keperluan keselamatan reka bentuk yang lebih ketat daripada biasanya dalam industri roket dan ruang angkasa. Dan walaupun semua data teoretikal dan eksperimen menunjukkan kebolehpercayaan reaktor nuklear untuk penerbangan jauh, ia bukan fakta bahawa mereka akan digunakan secara besar-besaran. Dalam masyarakat moden, perasaan anti-mengikat sangat kuat, supaya pemikiran meletakkan pemasangan tenaga seperti roket adalah beberapa orang seperti.
Sumber: Sains Naked