Báo cáo khối lượng liên quan được công bố trên Cổng của Học viện Khoa học National, Kỹ thuật và Y học (NASEM). Một bản in được in có giá 45 đô la (khoảng 3300 rúp) và có thể tải xuống tệp PDF miễn phí sau khi đăng ký. Trong ấn phẩm, các chuyên gia hàng đầu của ngành công nghiệp tên lửa và vũ trụ dẫn đến ý kiến có thẩm quyền của họ về hai vấn đề chính: động cơ tên lửa hạt nhân nhiệt (NTP, YARD) và các nhà máy điện hạt nhân cho động cơ vận hành điện (NEP).
Cả hai hoạt động này bằng cách này hay cách khác đều được giải quyết và thậm chí thể hiện "bằng kim loại", nhưng đối với các nhiệm vụ của Martian thì không đủ. Nhớ lại, nghiên cứu không gian hàng không vũ trụ và không gian quốc gia (NASA) đang lên kế hoạch hạ cánh người trên hành tinh đỏ khoảng năm 2039. Điều này sẽ đi trước chuyến bay phi công của Sao Hỏa hoặc Fobos đồng hành của ông vào năm 2033. Có vẻ như thời gian đó bị lạm dụng, tuy nhiên, các chuyên gia tin rằng nếu bạn không hành động, bạn sẽ phải bay trên tên lửa hóa học và giới hạn mạnh mẽ chương trình nhiệm vụ. Toàn bộ báo cáo được phép bởi một suy nghĩ: không tăng tài chính và tốc độ phát triển "tích cực" tích cực, các lò phản ứng hạt nhân sẽ không giúp đỡ các thực kiện của Sao Hỏa.
Chúng ta có thể nghĩ rằng NASA và các bộ phận Mỹ cùng đi kèm đơn giản một lần nữa cố gắng để giành được các chính trị gia và công chúng một cách thuyết phục để mở rộng tài trợ. Ở một mức độ nào đó, nó là như vậy, nhưng mặt khác, tất cả các yêu cầu khá được chứng minh. Nếu bạn trừu tượng từ quan điểm, thì họ chỉ cần tiền nhiều hơn nữa, có nhiều lý do hữu ích và hợp lý trong báo cáo. Điều đặc biệt thú vị khi đọc ý kiến của các chuyên gia nước ngoài của ngành công nghiệp tên lửa và vũ trụ dựa trên nền tảng của nhiều năm sử thi với sự phát triển của một công nghệ vũ trụ hạt nhân ở Nga. Vì vậy, trong báo cáo có một số khó khăn cơ bản trong sự phát triển của từng hướng.
Nhiệt động cơ tên lửa hạt nhân (sân)
Từ quan điểm của sự đơn giản, thiết kế NTP là một nhà lãnh đạo vô điều kiện trong lĩnh vực công nghệ hạt nhân không gian. Trên thực tế, đây là một động cơ tên lửa nhiệt thông thường trong đó cơ thể làm việc (thường là hydro) được làm nóng không phải do phản ứng hóa học với chất oxy hóa, và chảy qua vùng hoạt động của lò phản ứng nguyên tử. Sơ đồ của toàn bộ cài đặt là nguyên thủy / khí đốt từ bể rơi trên cụm nhiên liệu, nóng lên và mở rộng, và sau đó với tốc độ lớn hết hạn từ vòi phun. Các cài đặt như vậy thậm chí đã thông qua thử nghiệm trong thế kỷ trước, và một số đã sẵn sàng để vận hành. Nhưng đã không đến xung quanh.
Để tạo ra các sân mạnh mẽ, an toàn và bền, bạn cần giải quyết một vấn đề duy nhất. Hoặc đúng hơn, phát minh ra các vật liệu đó sẽ chịu được nhiệt độ cần thiết trong khu vực hoạt động. Theo quy định, hiệu quả của các động cơ đó là tối đa khi hydro được làm nóng đến 2700 độ Kelvin. Tùy thuộc vào thiết kế, giá trị này thay đổi giữa 2,5 đến ba nghìn độ. Và theo hướng này của khoa học vật liệu, cho đến nay điếc: phát triển thử nghiệm duy nhất, hoặc thất bại thử nghiệm.
Nhức đầu thêm Thêm một câu hỏi về các thử nghiệm của các động cơ như vậy - trên sân đã được nhiều cuộc đua không gian dự kiến của những năm 1960, lượng hàng ngàn mét khối khí phóng xạ vào khí quyển hiện nay sẽ không phải chịu đựng bất cứ nơi nào. Vì vậy, và có khán đài sẽ phải đưa ra một cái gì đó để tiến hành các bài kiểm tra trực tiếp trong không gian.
Cuối cùng, vẫn còn vấn đề lưu trữ hydro trong suốt chuyến đi đến Sao Hỏa và Quay lại. Khí này trong trạng thái lỏng khuếch tán cho nhiều vật liệu và sẽ rời khỏi bể thông qua các micropores trong vật liệu của các bức tường, và thậm chí nhanh chóng bay hơi.
Lò phản ứng cho động cơ tên lửa điện
Trên thực tế, NEP (Động cơ điện hạt nhân) chính xác là hướng mà các nhà thầu "Roskosmos". Một lò phản ứng hạt nhân, như trong trái đất, chỉ cần tạo ra năng lượng, và nó đã được tiêu thụ các động cơ tên lửa điện cực kỳ hiệu quả (EDD). Có, trong biến thể này, lực đẩy sẽ vô lý, nhưng nó có thể được hỗ trợ ít nhất là tất cả các cách - cơ thể làm việc được dành rất ít. Một sự thúc đẩy cụ thể, thước đo chính của hiệu quả của động cơ phản lực, ERD đơn giản được kéo dài hơn so với các đồng nghiệp hóa học.
Với các lò phản ứng hạt nhân trong không gian vẫn còn khó khăn hơn. Các kỹ sư NASA và Nga có kinh nghiệm trong việc phát triển và vận hành các nhà máy năng lượng như vậy trong quỹ đạo. Nhưng đối với du lịch interplanetary, sức mạnh của họ sẽ cần phải nâng một vài bậc độ lớn - từ các đơn vị hoặc hàng chục kilowatt đến Megawatt. Và đây là những khó khăn hoàn toàn mới với các hệ thống làm mát, đảm bảo an toàn và biến năng lượng nhiệt thành điện.
Một biệt thự nhỏ trong báo cáo là câu hỏi về các lò phản ứng "hời hợt", nghĩa là những người sẽ nuôi các căn cứ trên mặt trăng hoặc sao Hỏa, nếu tấm pin mặt trời không đủ. Chà, hoặc đối với năng lượng cần thiết, các bộ chuyển đổi quang điện đơn giản là không thể đi xe do kích thước quá lớn. Hướng này được công nhận là ưu tiên hàng đầu vì ba lý do. Đầu tiên, dự án Kilopower đã chứng minh hiệu suất của nó, có thể được thu nhỏ. Đây là một lò phản ứng hạt nhân nhỏ gọn với các động cơ stirling với năng lượng điện lên tới 10 kilowatt. Thứ hai, việc cài đặt như vậy là cần thiết cho chương trình Lunar "Artemis", sẽ mở ra sớm hơn. Chà, và, thứ ba, làm việc trên các lò phản ứng bề mặt của người Viking được thúc đẩy gián tiếp bởi NEP, vì nó có thể được thống nhất theo nhiều cách.
Yếu tố răn đe
Vâng, theo các chuyên gia của Mỹ, các nhà máy điện hạt nhân - nếu không cần thiết, thì một yếu tố cực kỳ mong muốn của các nhiệm vụ của Martian có người lái. Và các đối số có lợi cho quan điểm này là rất mạnh. Ít nhất các phi hành gia không phải chịu liều cao của bức xạ vũ trụ trong nửa năm: Không gian nguyên tử kéo có thể đến Sao Hỏa trong một rưỡi hoặc hai tháng. Và điều này làm giảm thời gian của tất cả các chuyến bay trở lại nhiều hơn một Severo hoặc cung cấp nhiều thời gian hơn để làm việc trên bề mặt của hành tinh đỏ.
Nhưng có nhiều sắc thái rất khó chịu do kinh nghiệm. Người lãnh đạo trong việc sử dụng các lò phản ứng hạt nhân trong không gian có thể được coi là Liên Xô. Đây cũng là một chủ sở hữu hồ sơ tuyệt đối về các sự cố nguy hiểm với các vệ tinh có số lượng vật liệu phóng xạ đáng kể trên tàu.
Do các sự cố với các thiết bị như vậy của Liên Xô, mặc dù vô nghĩa, nhưng vẫn đã ném những lát gạch uranium-235 đông bắc đông đúc và đảo Thăng thiên. Và một số quỹ đạo gần bằng trái đất ở độ cao trong khoảng từ 760 đến 860 km trong vài trăm năm sẽ không mong muốn để chứa bất kỳ vệ tinh nào ở đó: chúng là những giọt kim loại của chất làm mát từ lò phản ứng đường kính Cosmos-1818 với đường kính lên tới 30 milimét.
Thật dễ hiểu tại sao tất cả sự phát triển trong lĩnh vực này diễn ra chậm chạp như vậy - họ phải tuân theo các yêu cầu an toàn thiết kế nghiêm ngặt hơn so với thường trong ngành tên lửa và vũ trụ. Và ngay cả khi tất cả các dữ liệu lý thuyết và thử nghiệm cho thấy độ tin cậy của các lò phản ứng hạt nhân cho các chuyến bay ở xa, không phải là một thực tế là chúng sẽ được sử dụng ồ ạt. Trong xã hội hiện đại, tâm trạng chống cột buồm cực kỳ mạnh mẽ, để ý nghĩ đặt ra một sự cài đặt năng lượng như vậy trên tên lửa là một vài người thích.
Nguồn: Khoa học khỏa thân