Raporti përkatës i volumit publikohet në portalin e akademive kombëtare të shkencave, inxhinierisë dhe mjekësisë (NASEM). Një kopje e shtypur kushton 45 dollarë (rreth 3300 rubla), dhe një skedar falas PDF mund të shkarkohet pas regjistrimit. Në botim, ekspertët kryesorë të industrisë së raketave dhe hapësirave të udhëhequr mendimin e tyre autoritativ për dy çështje kyçe: motorët me raketa bërthamore (NTP, oborr) dhe termocentralet bërthamore për motorët operativ elektrik (NEP).
Të dyja këto aktivitete në një mënyrë ose në një tjetër u përpunuan dhe madje u mishëruan "në metal", por për misionet marsiane nuk mjafton. Kujtojnë, Research Kombëtare të Aeronautikës dhe Hapësirës Hapësinore (NASA) po planifikon të vendosë njerëzit në Planet e Kuqe rreth vitit 2039. Kjo do të paraprijë fluturimin e pilotuar të Marsit ose shokut të tij në vitin 2033. Duket se koha abuzohet, megjithatë, ekspertët besojnë se nëse nuk merrni masa, ju do të duhet të fluturojnë në raketa kimike dhe të kufizoni fuqimisht programin e misioneve. I gjithë raporti është i përhapur nga një mendim: pa një rritje në financimin dhe ritmin "agresiv" të zhvillimit, reaktorët bërthamorë nuk do të ndihmojnë kolonizuesit e Marsit.
Ne mund të mendojmë se NASA dhe departamentet shoqëruese amerikane janë thjesht një herë duke u përpjekur për të shënuar bindshëm politikanët dhe publikun për të zgjeruar fondet. Deri në një farë mase, është kështu, por, nga ana tjetër, të gjitha kërkesat janë mjaft të vërtetuara. Nëse ju abstraktoni nga pikëpamja, "ata vetëm kanë nevojë për para më shumë", ka shumë arsyetime të dobishme dhe të arsyeshme në raport. Është veçanërisht interesante për të lexuar mendimin e specialistëve të huaj të industrisë së raketave dhe hapësirës në sfondin e shumë viteve epike me zhvillimin e një tërheqje kozmike bërthamore në Rusi. Pra, në raport ekzistojnë disa vështirësi themelore në zhvillimin e secilës prej udhëzimeve.
Motorët me raketa bërthamore të nxehtësisë (oborr)
Nga pikëpamja e thjeshtësisë, dizajni NTP është një lider i pakushtëzuar në sferën e teknologjive bërthamore hapësinore. Në fakt, është një motor i rregullt i raketave termike në të cilën organi i punës (zakonisht hidrogjeni) nuk nxehet nga një reagim kimik me një agjent oksidues dhe rrjedh nëpër zonën aktive të reaktorit atomik. Diagrami i të gjithë instalimit është mashtrues primitiv: gaz nga rezervuari bie në kuvendin e karburantit, nxehet dhe zgjerohet, dhe pastaj me një shpejtësi të madhe skadon nga hunda. Instalime të tilla gjithashtu kaluan testimin në shekullin e kaluar, dhe disa ishin gati për komisionim. Por nuk erdhi përreth.
Për të krijuar oborre të fuqishme, të sigurta dhe të qëndrueshme, ju duhet të zgjidhni të vetmin problem. Ose më mirë, shpikni materiale të tilla që do të përballojnë temperaturat e nevojshme në zonën aktive. Si rregull, efektiviteti i motorëve të tillë është maksimumi kur hidrogjeni nxehet në 2700 gradë Kelvin. Në varësi të dizajnit, kjo vlerë ndryshon midis 2.5 dhe tre mijë gradë. Dhe në këtë drejtim të shkencës së materialeve, deri më tani të shurdhër: ose zhvillim të vetëm eksperimental, ose dështime testimi.
Dhimbje më të madhe shton një çështje të testeve të motorëve të tillë - në oborr është tashmë larg pritej nga raca hapësinore e viteve 1960, emetimet e mijëra metra kub të gazrave radioaktivë në atmosferë sot qytetarët nuk do të vuajnë kudo. Pra, dhe me qëndrime do të duhet të dalin me diçka për të kryer teste direkt në hapësirë.
Së fundi, mbetet problemi i ruajtjes së hidrogjenit gjatë gjithë udhëtimit në Mars dhe mbrapa. Ky gaz në gjendje të lëngshme shpërndan në shumë materiale dhe do të largohet nga rezervuari përmes mikropores në materialin e mureve, dhe madje edhe shpejt avullohet.
Reaktorët për motorët me raketa elektrike
Në fakt, NEP (shtytje elektrike bërthamore) është pikërisht drejtimi që kontraktorët "roskosmos" shkojnë. Një reaktor bërthamor, si në Tokë, thjesht prodhon energji, dhe tashmë është konsumuar motorët me raketa elektrike tepër efikase (EDD). Po, në këtë variant, futja do të jetë qesharake, por mund të mbështetet të paktën gjatë gjithë rrugës - trupi i punës është shpenzuar shumë pak. Një impuls specifik, masën kryesore të efektivitetit të motorëve të avionëve, ERD thjesht është zgjeruar se "kolegët" kimikë.
Me reaktorët bërthamorë në hapësirë është ende më e vështirë. NASA dhe inxhinierët rusë kanë përvojë në zhvillimin dhe funksionimin e këtyre impianteve të energjisë në orbitë. Por për udhëtimin ndërplanetar, fuqia e tyre do të duhet të ngrejë disa urdhra të madhësisë - nga njësitë ose dhjetëra kilovat në megavat. Dhe këto janë vështirësi krejtësisht të reja me sistemet e ftohjes, sigurimin e sigurisë dhe transformimin e energjisë termike në energji elektrike.
Një rezidencë e vogël në raport është çështja e reaktorëve "sipërfaqësorë", domethënë ata që do të ushqejnë bazat në hënë ose në Mars, nëse panelet diellore nuk janë të mjaftueshme. Epo, ose për fuqinë e nevojshme, transducers fotovoltaike janë thjesht të pamundura për të hipur për shkak të dimensioneve shumë të mëdha. Ky drejtim njihet si një prioritet për tre arsye. Së pari, projekti i Kilopower ka provuar tashmë performancën e saj, e cila mund të shkallëzohet. Kjo është një reaktor kompakt bërthamor me motorët me stirling me energji elektrike deri në 10 kilovat. Së dyti, instalimet e tilla janë të nevojshme për programin hënor "Artemis", i cili do të shpaloset më herët. Epo, dhe, së treti, puna në reaktorët "sipërfaqe" promovohet në mënyrë indirekte nga NEP, pasi ajo mund të unifikohet në shumë mënyra.
Faktorë parandalues
Po, sipas specialistëve amerikanë, termocentralet bërthamore - nëse nuk është e nevojshme, atëherë një element jashtëzakonisht i dëshirueshëm i misioneve të Manned Martian. Dhe argumentet në favor të kësaj pikëpamjeje janë shumë të forta. Të paktën astronautët nuk duhet t'i nënshtrohen doza të larta të rrezatimit kozmik për gjysmë viti: tërheqja atomike e hapësirës është në gjendje të shkojë në Mars për një ose dy muaj. Dhe kjo zvogëlon kohën e të gjithë fluturimit në më shumë se një senso ose jep më shumë kohë për të punuar në sipërfaqen e planetit të kuq.
Por ka nuanca shumë të pakëndshme për shkak të përvojës. Udhëheqësi në përdorimin e reaktorëve bërthamorë në hapësirë mund të konsiderohet si Bashkimi Sovjetik. Është gjithashtu një mbajtës rekord absolut në aspektin e incidenteve të rrezikshme me satelitë që kishin një numër të konsiderueshëm të materialeve radioaktive në bord.
Si rezultat i keqfunksionimeve me pajisje të tilla të BRSS, megjithëse të pakuptimtë, por ende hodhën feta të uraniumit të pasuruar - 235 në veri-perëndim të Kanadasë dhe ishullit Ascension. Dhe disa orbita në tokë në lartësi në mes të 760 dhe 860 kilometrave për disa qindra vjet do të jenë të padëshirueshme për të akomoduar çdo satelitë atje: ato janë pika metalike të ftohësit nga reaktori i diametrit Cosmos-1818 me një diametër deri në 30 milimetra.
Është e lehtë të kuptohet pse të gjithë zhvillimi në këtë fushë të shkojnë kaq ngadalë - ato janë subjekt i kërkesave edhe më të rrepta të sigurisë së projektimit sesa zakonisht në industrinë e raketave dhe hapësirës. Dhe edhe nëse të gjitha të dhënat teorike dhe eksperimentale tregojnë besueshmërinë e reaktorëve bërthamorë për fluturime të largëta, nuk është një fakt që ata do të përdoren masivisht. Në shoqërinë moderne, disponimi anti-masted janë jashtëzakonisht të forta, në mënyrë që mendimi për vendosjen e një instalimi të tillë të energjisë në raketë është pak njerëz të tillë.
Burimi: Shkenca e zhveshur