美國國家航空航天局呼籲“積極地”開發空間核反應堆,以便前往火星

Anonim
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美國國家航空航天局呼籲“積極地”開發空間核反應堆,以便前往火星

相關批量報告發表在國家科學院,工程和醫學(NASEM)的門戶網站上。印刷副本成本為45美元(約3300盧布),並在註冊後下載免費的PDF文件。在出版物中,火箭和太空行業的領先專家就兩個關鍵問題引發了他們的權威性意見:熱核火箭發動機(NTP,院子)和電氣操作發動機(NEP)的核電站。

這兩種活動都以某種方式製定了甚至體現了“金屬”,但對於火星任務來說,這還不夠。回想一下,美國國家航空航天空間研究(NASA)正計劃在2039年左右陸地陸地上紅戰。這將在2033年之前前期的火星或他的同伴Fobos飛行。然而,似乎時間被濫用,但是,專家認為,如果你不採取行動,你將不得不在化學導彈上飛行並強烈限制任務計劃。整個報告被一個思想滲透:沒有增加融資和“積極的”發展步伐,核反應堆不會幫助火星的殖民地。

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根據其中一些人才能達到原子時代的空間項目,甚至應該破壞船舶的小核電。在圖中,示出了其中一個,獵戶座。他甚至已經足夠了,被認為是現實/©Joe Bergeron

我們可能會認為美國宇航局和陪同的美國部門再次試圖令人信服地得分政治家和公眾擴大資金。在某種程度上,它是如此,但另一方面,所有請求都非常證實。如果您從觀點摘要,“他們只是需要更多的錢”,報告中有許多有用和合理的推理。在俄羅斯核心冠軍發展中,讀火箭和太空行業外國專家的意見尤為興趣。因此,在報告中,在每個方向的發展中都有幾種基本困難。

熱核火箭發動機(院子)

從簡單的角度來看,NTP設計是空間核技術領域的無條件領導者。事實上,它是一種常規的熱火箭發動機,其中工作體(通常是氫)不通過與氧化劑的化學反應加熱,並流過原子反應器的有源區。整個安裝圖是巧妙的原始:來自罐的氣體落在燃料組件上,加熱並膨脹,然後從噴嘴到巨大的速度到期。這樣的裝置甚至在上個世紀傳遞測試,有些則準備進行調試。但沒有來。

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熱核火箭發動機裝置(NTP,YARD)似乎令人難以置信的簡單/©Wikimedia

要創建強大,安全和耐用的碼,您需要解決唯一的問題。或者,發明這些材料,其能夠承受有源區中必要的溫度。通常,當氫氣加熱至2700攝氏度時,這種發動機的有效性最大。根據設計,此值在2.5至三千度之間變化。在這種材料科學方向,到目前為止聾:單一實驗開發,或測試失敗。

額外的頭痛增加了這種發動機的測試問題 - 在庭院上已經遠遠超過20世紀60年代的太空比賽的預期,即在今天公民的大氣中的數千種立方米的放射性氣體排放不會受到任何地方。所以和立體將不得不想出某些東西可以直接在太空中進行測試。

最後,仍然存在整個旅行中儲存氫的問題。這種液態的氣體擴散到許多材料,並將罐子將罐子將微孔留在壁的材料中,甚至迅速蒸發。

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航天器的藝術素描“運輸和能量模塊”/©“Roscosmos”

電火箭發動機的反應器

事實上,NEP(核電推進)正是承包商“ROSKOSMOS”GO的方向。核反應堆,如地球,只需生產能量,它已經消耗了令人難以置信的高效電火箭發動機(EDD)。是的,在這種變體中,推力會荒謬,但它可以至少一直都支持 - 工作機構花費很少。特定的脈衝,噴射發動機有效性的主要措施,ERD的實際措施只是延伸而不是化學“同事”。

空間中的核反應堆仍然更加困難。美國宇航局和俄羅斯工程師在軌道上具有開發和運營的經驗。但對於行駛旅行,他們的權力需要提高幾個數量級 - 從單位或數十千瓦到兆瓦。這些具有冷卻系統,確保安全性並將熱能轉化為電力是完全新的困難。

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基於分割材料的最常見類型的宇宙能量安裝是放射性同位素的熱電發電機(Riteg,RTG)。它們使用钚-338,從衰減中加熱,其變為電力。他們的有效性相對較低,但它還償還了高安全性和技術。 Rygie在所有任務中使用到太陽系的遠程轉彎,幾乎所有的設備到巨大的行星和強大的沖洗。在照片 - Riteg Snap-27,安裝在月球上的船員“apollo-14”使命的一套長期科學設備/©Nasa,Alan Shepard

報告中的一個小豪宅是“膚淺”反應堆的問題,即,如果太陽能電池板還不夠,那就是餵食月球或火星上的基地的問題。嗯,或者對於必要的功率,由於尺寸過大,光伏換能器根本無法乘坐。由於三個原因,這方向被認為是優先權。首先,千代工程已經證明了其性能,可以縮放。這是一個緊湊的核反應堆,具有斯特林發動機,電力高達10千瓦。其次,農曆“Artemis”需要這樣的裝置,這將展開。嗯,並且第三,在“表面”反應器上的工作是由NEP間接促進的,因為它可以以多種方式統一。

威懾因素

是的,根據美國專家,核電站 - 如果沒有必要,那麼是一個非常理想的載人馬爾迪任務元素。有利於這一觀點的論據非常強大。至少宇航員不必經受高劑量的宇宙輻射半年:原子空間牽引能夠達到一半或兩個月的火星。這將所有飛行的時間減少到超過Severo的時間,或者提供更多時間來在紅色行星表面上工作。

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減少核反應堆“Topaz-1”的模塊,用於“Space-1818”設備/©Wikimedia

但由於經驗,存在非常令人不愉快的細微差別。在太空中使用核反應堆的領導者可以被認為是蘇聯。在危險事件方面,衛星的危險事故也是絕對記錄持有者,該衛星在船上具有相當數量的放射性物質。

由於與蘇聯的這種設備發生故障,雖然是胡說八道,但仍然扔了高度富集的鈾-235西北部和提升島。在760到860公里處的海拔地區的一些近地軌道將不受歡迎,以適應任何衛星:它們是從宇宙-1818直徑的冷卻劑的金屬液滴,直徑直徑高達30毫米。

很容易理解為什麼這一領域的所有開發都如此慢地慢慢地 - 它們甚至可能比通常在火箭和空間行業中更嚴格的設計安全要求。即使所有理論和實驗數據都表明了核反應堆的可靠性,也不是一個事實,即它們將被大規模使用。在現代社會中,抗桅杆情緒極強,因此思想將如此能源安裝在火箭上很少有人喜歡。

來源:裸體科學

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