Den relevante volumrapporten er publisert på portalen til nasjonale fagområder, ingeniørfag og medisin (Nasem). En trykt kopi koster 45 dollar (ca. 3300 rubler), og en gratis PDF-fil kan lastes ned etter registrering. I publikasjonen leder ledende eksperter på rakett- og romindustrien sin autoritative mening om to sentrale problemer: Termiske kjernefysiske rakettmotorer (NTP, Yard) og atomkraftverk for elektriske driftsmotorer (NEP).
Begge disse aktivitetene på en eller annen måte ble utarbeidet og til og med legemliggjort "i metall", men for martian-oppdrag er det ikke nok. Recall, National Aeronautics and Space Space Research (NASA) planlegger å lande folk på den røde planeten rundt 2039. Dette vil føre til den ledede flyturen av Mars eller hans følgesvenn Fobos i 2033. Det ser ut til at tiden blir misbrukt, men eksperter mener at hvis du ikke tar handling, må du fly på kjemiske missiler og sterkt begrense oppdragsprogrammet. Hele rapporten er gjennomsyret av en tanke: Uten en økning i finansieringen og det "aggressive" tempoet i utviklingen, vil atomreaktorer ikke hjelpe kolonisatorene i Mars.
Vi tror kanskje at NASA og de medfølgende amerikanske avdelingene bare igjen prøver å overbevise politikere og publikum for å utvide midler. I en viss grad er det så, men på den annen side er alle forespørsler ganske underbygget. Hvis du abstrakte fra synspunktet, "de trenger bare penger mer", er det mange nyttige og rimelige resonnementer i rapporten. Det er spesielt interessant å lese utenlandske spesialisters oppfatning av rakett- og romindustrien mot bakgrunnen på mange års episk med utviklingen av en kjernefysisk kosmisk slep i Russland. Så i rapporten er det flere grunnleggende vanskeligheter i utviklingen av hver av instruksjonene.
Heat Nuclear Rocket Motorer (Yard)
Fra utsikten til enkelhet er NTP-designen en ubetinget leder innen romkjernekjerteknologier. Faktisk er det en vanlig termisk rakettmotor hvor arbeidslegemet (vanligvis hydrogen) oppvarmes ikke av en kjemisk reaksjon med et oksydasjonsmiddel og strømmer gjennom den aktive sone av atomreaktoren. Diagrammet til hele installasjonen er sviktende primitiv: Gass fra tanken faller på drivstoffmonteringen, oppvarmer seg og utvider, og deretter med en stor hastighet utløper fra dysen. Slike installasjoner passerte selv testing i forrige århundre, og noen var klare til igangkjøring. Men kom ikke rundt.
For å skape kraftige, trygge og slitesterke meter, må du løse det eneste problemet. Eller heller, oppfinne slike materialer som tåler de nødvendige temperaturene i den aktive sonen. Som regel er effektiviteten av slike motorer maksimalt når hydrogen oppvarmes til 2700 grader Kelvin. Avhengig av utformingen varierer denne verdien mellom 2,5 og tre tusen grader. Og i denne retningen av materialvitenskap, så langt døve: enten enkelt eksperimentell utvikling, eller testfeil.
Ytterligere hodepine legger til et spørsmål om tester av slike motorer - på gårdsplassen er allerede langt fra å bli forventet av romløpet på 1960-tallet, utslippene av tusenvis av kubikkmeter radioaktive gasser i atmosfæren i dag vil borgere ikke lide hvor som helst. Så og med stativ må du komme med noe å gjennomføre tester direkte i rommet.
Endelig er det fortsatt problemet med å lagre hydrogen gjennom hele turen til Mars og tilbake. Denne gassen i flytende tilstand diffunderer til mange materialer og vil forlate tanken gjennom mikroporene i veggene i veggene, og selv fordampes raskt.
Reaktorer for elektriske rakettmotorer
Faktisk er NEP (Nuclear Electric Propulsion) akkurat den retningen som entreprenørene "Roskosmos" går. En atomreaktor, som i jord, produserer bare energi, og det er allerede konsumert utrolig effektive elektriske rakettmotorer (EDD). Ja, i denne varianten vil thrustet være latterlig, men det kan støttes i det minste hele veien - arbeidslegemet blir brukt svært lite. En spesifikk impuls, hovedmålet for effektiviteten av jetmotorer, er Erd enkelt utvidet enn de kjemiske "kollegaene".
Med atomreaktorer i rommet er fortsatt vanskeligere. NASA og russiske ingeniører har erfaring med utvikling og drift av slike energiplanter i bane. Men for interplanetarisk reise må deres makt trenge et par størrelsesordener - fra enheter eller titalls kilowatt til megawatt. Og disse er helt nye vanskeligheter med kjølesystemer, og sikrer sikkerhet og forvandler termisk energi til elektrisitet.
Et lite herskapshus i rapporten er spørsmålet om "overfladiske" reaktorer, det vil si de som vil mate basene på månen eller Mars, hvis solcellepaneler ikke er nok. Vel, eller for den nødvendige makt, er fotovoltaiske transdusere ganske enkelt umulig å ri på grunn av for store dimensjoner. Denne retningen er anerkjent som en prioritet av tre grunner. Først har kilopower-prosjektet allerede bevist sin ytelse, som kan skaleres. Dette er en kompakt kjernefysisk reaktor med stirling motorer med elektrisk kraft opp til 10 kilowatt. For det andre er slike installasjoner nødvendig for Lunar-programmet "Artemis", som vil utfolde tidligere. Vel, og tredje, arbeid på "overflate" -reaktorene, er indirekte fremmet av NEP, siden den kan være forenet på mange måter.
Avskrekkende faktorer
Ja, ifølge amerikanske spesialister, atomkraftverk - om ikke nødvendig, så et ekstremt ønskelig element av bemannede martian-oppdrag. Og argumentene til fordel for dette synspunktet er veldig sterke. I det minste må astronauter ikke bli utsatt for høye doser av kosmisk stråling i et halvt år: Atom-romplater er i stand til å komme til Mars i en og en halv eller to måneder. Og dette reduserer tiden for alt flyet tilbake til mer enn en severo eller gir mer tid til å jobbe på overflaten av den røde planeten.
Men det er veldig ubehagelige nyanser på grunn av erfaring. Lederen i bruk av atomreaktorer i rommet kan anses å være Sovjetunionen. Det er også en absolutt rekordinnehaver når det gjelder farlige hendelser med satellitter som hadde betydelig antall radioaktive materialer om bord.
Som et resultat av funksjonsfeil med slike enheter av Sovjetunionen, om enn tull, men fortsatt kastet stykker av høyt beriket uran-235 nord-vest-Canada og Ascension-øya. Og noen nær-jord-baner på høyder mellom 760 og 860 kilometer i flere hundre år vil være uønskede for å imøtekomme noen satellitter der: de er metalldråper av kjølevæsken fra COSMOS-1818-diameterreaktoren med en diameter på opptil 30 millimeter.
Det er lett å forstå hvorfor all utvikling i dette området går så sakte - de er underlagt enda strengere designkrav enn vanligvis i rakett- og romindustrien. Og selv om alle teoretiske og eksperimentelle data viser påliteligheten av atomreaktorer for fjerne fly, er det ikke et faktum at de vil bli massivt brukt. I det moderne samfunnet er anti-masted stemninger ekstremt sterke, slik at tanken på å plassere en slik energiinstallasjon på raketten er få mennesker som.
Kilde: Naked Science