NASA మార్స్ ప్రయాణం కోసం స్పేస్ అణు రియాక్టర్లను అభివృద్ధి చేయడానికి "దూకుడుగా" అని పిలిచాడు

Anonim
NASA మార్స్ ప్రయాణం కోసం స్పేస్ అణు రియాక్టర్లను అభివృద్ధి చేయడానికి
NASA మార్స్ ప్రయాణం కోసం స్పేస్ అణు రియాక్టర్లను అభివృద్ధి చేయడానికి "దూకుడుగా" అని పిలిచాడు

సంబంధిత వాల్యూమ్ రిపోర్ట్ నేషనల్ అకాడెమీల సైన్సెస్, ఇంజనీరింగ్ మరియు మెడిసిన్ (నాసికా) పోర్టల్ లో ప్రచురించబడింది. ముద్రించిన కాపీ ఖర్చులు 45 డాలర్లు (సుమారు 3300 రూబిళ్లు), మరియు ఉచిత PDF ఫైల్ రిజిస్ట్రేషన్ తర్వాత డౌన్లోడ్ చేసుకోవచ్చు. ప్రచురణలో, రాకెట్ మరియు అంతరిక్ష పరిశ్రమ యొక్క ప్రముఖ నిపుణులు రెండు కీలక అంశాలపై తమ అధికారిక అభిప్రాయాన్ని దారి తీస్తుంది: థర్మల్ న్యూక్లియర్ రాకెట్ ఇంజిన్లు (NTP, యార్డ్) మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఆపరేటింగ్ ఇంజిన్ల (NEP) కోసం న్యూక్లియర్ పవర్ ప్లాంట్స్.

ఒక విధంగా లేదా మరొకటి ఈ రెండు కార్యకలాపాలు పని చేయబడ్డాయి మరియు "మెటల్ లో" కూడా మారాయి, కానీ మార్టిన్ మిషన్లకు సరిపోదు. రీకాల్, నేషనల్ ఏరోనాటిక్స్ అండ్ స్పేస్ స్పేస్ రీసెర్చ్ (NASA) 2039 చుట్టూ రెడ్ ప్లానెట్లో ప్రజలను భూమికి చేరుకుంటుంది. ఇది 2033 లో మార్స్ యొక్క పైలెట్ ఫ్లైట్ లేదా అతని సహచర ఫోబోస్ ముందు ఉంటుంది. ఇది సమయం దుర్వినియోగం అనిపిస్తుంది, అయితే, నిపుణులు మీరు చర్య తీసుకోకపోతే, మీరు రసాయన క్షిపణులను ఫ్లై మరియు గట్టిగా మిషన్లు ప్రోగ్రామ్ పరిమితం ఉంటుంది నమ్మకం. మొత్తం నివేదిక ఒక ఆలోచనను విస్తరించింది: ఫైనాన్సింగ్ మరియు అభివృద్ధి యొక్క "దూకుడు" పేస్ పెరుగుదల లేకుండా, అణు రియాక్టర్లు మార్స్ యొక్క వలసరాజులకు సహాయం చేయదు.

NASA మార్స్ ప్రయాణం కోసం స్పేస్ అణు రియాక్టర్లను అభివృద్ధి చేయడానికి
అటామిక్ యుగంలో మాత్రమే ఖాళీ ప్రాజెక్టులు - వాటిలో కొన్ని ప్రకారం, చిన్న అణు ఆరోపణలు కూడా ఓడను అణగదొక్కాలని కోరుకుంటున్నాము. ఇలస్ట్రేషన్లో, అటువంటి ఓరియన్లో ఒకటి చూపించింది. అతను కూడా తగినంత పని మరియు వాస్తవిక / © జో Bergeron భావిస్తారు

మేము NASA మరియు సహకరిస్తున్న అమెరికన్ విభాగాలు కేవలం ఒకసారి నిధులు విస్తరించేందుకు రాజకీయ నాయకులు మరియు ప్రజలను గ్రహించడంలో ప్రయత్నిస్తున్నట్లు మేము అనుకోవచ్చు. కొంతవరకు, అది చాలా ఉంది, కానీ, మరోవైపు, అన్ని అభ్యర్థనలు చాలా వాస్తవమైనవి. మీరు వీక్షణ పాయింట్ నుండి వియుక్త ఉంటే, "వారు కేవలం డబ్బు అవసరం", నివేదికలో అనేక ఉపయోగకరమైన మరియు సహేతుకమైన తార్కికం ఉన్నాయి. రష్యాలో ఒక అణు కాస్మిక్ టగ్ అభివృద్ధికి అనేక సంవత్సరాల నేపథ్యానికి వ్యతిరేకంగా రాకెట్ మరియు అంతరిక్ష పరిశ్రమ యొక్క విదేశీ నిపుణుల అభిప్రాయాన్ని చదవడానికి ఇది చాలా ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది. కాబట్టి, నివేదికలో ప్రతి ఆదేశాల అభివృద్ధిలో అనేక ప్రాథమిక ఇబ్బందులు ఉన్నాయి.

వేడి అణు రాకెట్ ఇంజిన్లు (యార్డ్)

సరళత దృక్పథం నుండి, NTP డిజైన్ స్పేస్ అణు సాంకేతిక పరిజ్ఞానాల్లో ఒక షరతులు లేని నాయకుడు. వాస్తవానికి, ఇది ఒక సాధారణ ఉష్ణ రాకెట్ ఇంజిన్, దీనిలో పని శరీరం (సాధారణంగా హైడ్రోజన్) ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్తో ఒక రసాయన ప్రతిచర్య ద్వారా కాదు, అణు రియాక్టర్ యొక్క చురుకైన జోన్ ద్వారా ప్రవహించేది. మొత్తం సంస్థాపన యొక్క రేఖాచిత్రం మోసపూరితమైనది: ట్యాంక్ నుండి గ్యాస్ ఇంధన అసెంబ్లీలో పడిపోతుంది, వేడెక్కుతుంది మరియు విస్తరిస్తుంది, ఆపై భారీ వేగం ముక్కు నుండి ముగుస్తుంది. ఇటువంటి సంస్థాపనలు గత శతాబ్దంలో కూడా పరీక్షలను ఆమోదించింది, మరియు కొన్ని కమిషన్ కోసం సిద్ధంగా ఉన్నాయి. కానీ చుట్టూ రాలేదు.

NASA మార్స్ ప్రయాణం కోసం స్పేస్ అణు రియాక్టర్లను అభివృద్ధి చేయడానికి
థర్మల్ న్యూక్లియర్ రాకెట్ ఇంజిన్ పరికరం (NTP, యార్డ్) చాలా సులభమైన / © వికీమీడియా

శక్తివంతమైన, సురక్షితమైన మరియు మన్నికైన గజాల సృష్టించడానికి, మీరు ఒకే సమస్యను పరిష్కరించాలి. లేదా, చురుకుగా జోన్ లో అవసరమైన ఉష్ణోగ్రతలు తట్టుకోలేని ఇటువంటి పదార్థాలు కనుగొనడమే. ఒక నియమం వలె, హైడ్రోజన్ 2700 డిగ్రీల కెల్విన్ కు వేడిచేసినప్పుడు అటువంటి ఇంజిన్ల ప్రభావం గరిష్టంగా ఉంటుంది. డిజైన్ మీద ఆధారపడి, ఈ విలువ 2.5 మరియు మూడు వేల డిగ్రీల మధ్య మారుతుంది. మరియు పదార్థాల సైన్స్ ఈ దిశలో, ఇప్పటివరకు చెవిటి: ఒకే ప్రయోగాత్మక అభివృద్ధి, లేదా పరీక్ష వైఫల్యాలు.

అదనపు తలనొప్పి అటువంటి ఇంజిన్ల పరీక్షల ప్రశ్నను జతచేస్తుంది - ప్రాంగణంలో 1960 ల స్పేస్ రేసు ద్వారా ఇప్పటికే చాలా దూరం నుండి అంచనా వేయబడింది, వాతావరణం లోకి రేడియోధార్మిక వాయువుల వేల సంఖ్యలో ఉద్గారాలు ఎక్కడైనా బాధపడుతున్నాయి. కాబట్టి మరియు స్టాండ్ తో నేరుగా స్పేస్ లో పరీక్షలు నిర్వహించడానికి ఏదో ఆలోచన ఉంటుంది.

చివరగా, మార్స్ మరియు తిరిగి పర్యటన అంతటా హైడ్రోజన్ను నిల్వ చేసే సమస్య ఉంది. ద్రవ రాష్ట్రంలో ఈ వాయువు అనేక పదార్థాలకు విస్తరించింది మరియు గోడల విషయంలో మైక్రోపర్స్ ద్వారా ట్యాంక్ను వదిలివేస్తుంది మరియు త్వరగా ఆవిరైపోతుంది.

NASA మార్స్ ప్రయాణం కోసం స్పేస్ అణు రియాక్టర్లను అభివృద్ధి చేయడానికి
అంతరిక్ష "రవాణా మరియు శక్తి మాడ్యూల్" / © "రోస్కోస్మోస్" యొక్క ఆర్ట్ స్కెచ్

ఎలక్ట్రిక్ రాకెట్ ఇంజిన్లకు రియాక్టర్లు

నిజానికి, NEP (అణు విద్యుత్ చోదకం) ఖచ్చితంగా కాంట్రాక్టర్లు "రోస్కోస్మోస్" వెళ్ళి. ఒక అణు రియాక్టర్, భూమిలో వలె, శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, మరియు ఇది ఇప్పటికే చాలా సమర్థవంతమైన ఎలక్ట్రిక్ రాకెట్ ఇంజిన్లు (EDD) ను వినియోగిస్తుంది. అవును, ఈ వేరియంట్ లో, థ్రస్ట్ హాస్యాస్పదంగా ఉంటుంది, కానీ అది కనీసం అన్ని మార్గం మద్దతు చేయవచ్చు - పని శరీరం చాలా తక్కువ ఖర్చు. ఒక నిర్దిష్ట ప్రేరణ, జెట్ ఇంజిన్ల ప్రభావాన్ని ప్రధాన కొలత, ERD కేవలం రసాయన "సహచరులు" కంటే పొడిగించబడింది.

స్పేస్ లో అణు రియాక్టర్లు ఇప్పటికీ మరింత కష్టం. కక్ష్యలో ఇటువంటి శక్తి మొక్కల అభివృద్ధి మరియు ఆపరేషన్లో NASA మరియు రష్యన్ ఇంజనీర్లు అనుభవం కలిగి ఉన్నారు. కానీ అంతర్ గ్రహ ప్రయాణ కోసం, వారి శక్తి పరిమాణాల యొక్క రెండు ఆదేశాలను పెంచడానికి అవసరం - యూనిట్లు లేదా పదుల నుండి మెగావాట్స్ వరకు. మరియు ఈ శీతలీకరణ వ్యవస్థలు పూర్తిగా కొత్త ఇబ్బందులు, భద్రత భరోసా మరియు విద్యుత్ లోకి ఉష్ణ శక్తి రూపాంతరం.

NASA మార్స్ ప్రయాణం కోసం స్పేస్ అణు రియాక్టర్లను అభివృద్ధి చేయడానికి
విభజన పదార్థాల ఆధారంగా అత్యంత సాధారణ రకం కాస్మిక్ శక్తి సంస్థాపన రేడియోజోప్ థర్మోఎలెక్ట్రిక్ జనరేటర్లు (రిటెగ్, RTG). వారు ప్లోటోనియం -238 ను ఉపయోగిస్తున్నారు, దీని యొక్క క్షయం నుండి విద్యుత్ను మార్చడం. వారి ప్రభావం సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ ఇది అధిక భద్రత మరియు సాంకేతికతను చెల్లిస్తుంది. Rygie అన్ని మిషన్లు సౌర వ్యవస్థ యొక్క దీర్ఘ శ్రేణి మలుపులు, దాదాపు అన్ని పరికరాలు భారీ గ్రహాల మరియు శక్తివంతమైన ప్రక్షాళన కోసం ఉపయోగిస్తారు. ఫోటోలో - రిటిగ్ స్నాప్ -27, చంద్రునిపై "అపోలో -11" యొక్క సిబ్బందికి దీర్ఘకాలిక శాస్త్రీయ సామగ్రి / © NASA, అలాన్ షెపర్డ్

నివేదికలో ఒక చిన్న భవనం "ఉపరితల" రియాక్టర్ల ప్రశ్న, అంటే, చంద్రుని లేదా మార్స్ మీద స్థావరాలు తింటాయి, సౌర ప్యానెల్లు సరిపోకపోతే. బాగా, లేదా అవసరమైన శక్తి కోసం, ఫోటోవోల్టాయిక్ ట్రాన్స్డ్యూసర్లు చాలా పెద్ద కొలతలు కారణంగా తొక్కడం అసాధ్యం. ఈ దిశలో మూడు కారణాల కోసం ప్రాధాన్యతగా గుర్తించబడింది. మొదట, కిలోపవర్ ప్రాజెక్ట్ ఇప్పటికే దాని పనితీరును నిరూపించింది, ఇది స్కేల్ చేయబడుతుంది. ఇది 10 కిలోవాట్కు విద్యుత్ శక్తితో స్టిర్లింగ్ ఇంజిన్లతో కాంపాక్ట్ అణు రియాక్టర్. రెండవది, ఇటువంటి సంస్థాపనలు చంద్ర కార్యక్రమం "ఆర్టెమిస్" కోసం అవసరమవుతాయి, ఇంతకు ముందు విప్పు ఉంటుంది. బాగా, మరియు, మూడవది, "ఉపరితల" రియాక్టర్లపై పని పరోక్షంగా NEP ద్వారా ప్రోత్సహించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది అనేక విధాలుగా ఏకీకృతం చేయబడుతుంది.

ప్రతిబంధకాల కారకాలు

అవును, అమెరికన్ నిపుణుల ప్రకారం, అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు - అవసరమైతే, మనుష్యుల మార్టిన్ మిషన్ల యొక్క చాలా కావాల్సిన అంశం. మరియు ఈ అభిప్రాయాన్ని అనుకూలంగా వాదనలు చాలా బలంగా ఉన్నాయి. కనీసం వ్యోమగాములు అరగంటలో కాస్మిక్ రేడియేషన్ యొక్క అధిక మోతాదులకు లోబడి ఉండవలసిన అవసరం లేదు: అటామిక్ స్పేస్ వెళ్ళుట ఒకటిన్నర లేదా రెండు నెలల పాటు మార్స్ పొందగలవు. మరియు ఇది ఒక stero కంటే ఎక్కువ తిరిగి అన్ని విమాన సమయం తగ్గిస్తుంది లేదా ఎరుపు గ్రహం యొక్క ఉపరితలంపై పని ఎక్కువ సమయం ఇస్తుంది.

NASA మార్స్ ప్రయాణం కోసం స్పేస్ అణు రియాక్టర్లను అభివృద్ధి చేయడానికి
అణు రియాక్టర్ యొక్క తగ్గించిన మాడ్యూల్ "Topaz-1" "స్పేస్ -1818" ఉపకరణం / © వికీమీడియా

కానీ అనుభవం కారణంగా చాలా అసహ్యకరమైన నైపుణ్యాలు ఉన్నాయి. స్పేస్ లో అణు రియాక్టర్ల ఉపయోగంలో నాయకుడు సోవియట్ యూనియన్ పరిగణించవచ్చు. ఇది బోర్డు మీద రేడియోధార్మిక పదార్థాలను గణనీయమైన సంఖ్యలో ఉన్న ఉపగ్రహాలతో ప్రమాదకరమైన సంఘటనల పరంగా ఒక సంపూర్ణ రికార్డు హోల్డర్.

USSR యొక్క అటువంటి పరికరాలతో ఉన్న లోపాల ఫలితంగా, అర్ధంలేనిది, కానీ ఇప్పటికీ సుసంపన్నమైన యురేనియం -35 నార్త్-వెస్ట్ కెనడా మరియు అసెన్షన్ ఐల్యాండ్ యొక్క ముక్కలు విసిరివేసింది. ఏవైనా వందల సంవత్సరాల్లో 760 మరియు 860 కిలోమీటర్ల ఎత్తులో ఉన్న కొన్ని సమీప-భూమి కక్ష్యలు ఏ ఉపగ్రహాలను కల్పించటానికి అవాంఛనీయంగా ఉంటాయి: అవి 30 మిల్లీమీటర్ల వరకు వ్యాసంతో కాస్మోస్ -1818 వ్యాసం రియాక్టర్ నుండి శీతలకరణి యొక్క లోహపు చుక్కలుగా ఉంటాయి.

ఈ ప్రాంతంలో అన్ని అభివృద్ధి చాలా నెమ్మదిగా ఎందుకు అర్థం సులభం - వారు సాధారణంగా రాకెట్ మరియు స్పేస్ పరిశ్రమలో కంటే మరింత కఠినమైన డిజైన్ భద్రతా అవసరాలు లోబడి ఉంటాయి. మరియు అన్ని సైద్ధాంతిక మరియు ప్రయోగాత్మక డేటా సుదూర విమానాల కోసం అణు రియాక్టర్ల విశ్వసనీయతను చూపుతుంది, అవి బాగా ఉపయోగించబడతాయి. ఆధునిక సమాజంలో, వ్యతిరేక మాస్టర్డ్ మనోభావాలు చాలా బలంగా ఉంటాయి, తద్వారా రాకెట్లో అటువంటి శక్తి సంస్థాపనను ఉంచే ఆలోచన కొందరు వ్యక్తులు.

మూలం: నేకెడ్ సైన్స్

ఇంకా చదవండి