Va deveni mâine motorul nuclear principalul asistent în explorarea Universului?

22

Omenirea este pe punctul de a crea etape superioare nucleare pentru livrarea navelor spațiale în colțurile îndepărtate ale Universului. Anul trecut, NASA și Agenția de Proiecte de Cercetare Avansată pentru Apărare a Pentagonului (DARPA) au anunțat că vor lansa un modul comun cu un reactor nuclear până în 2025, sau cel puțin în 2026.

Un atom cosmic cu un viitor mare


Dar mai întâi, puțină istorie. Pe 25 august 2012, sonda spațială unică Voyager 1 a trecut pragul așa-numitului spațiu interstelar. Apoi a fost situat la 18 miliarde de km de Soare, cu mult dincolo de limitele sistemului nostru. Astfel, astăzi este cel mai îndepărtat obiect de Pământ creat de om. Dispozitivul a fost lansat în 1977, iar aproape o jumătate de secol mai târziu încă funcționează corect, trimițând informații la sol și pătrunzând în adâncurile spațiului. Deci, acest lucru a devenit posibil deoarece sistemele sale funcționează cu energie nucleară.



Agenția Spațială Europeană (ESA), la rândul său, investește într-un program de utilizare a propulsiei nucleare pentru explorarea spațiului. Și NASA a semnat un contract cu Westinghouse pentru a dezvolta un concept de reactor nuclear care va alimenta o bază lunară propusă. Este planificată să fie pusă în funcțiune înainte de sfârșitul deceniului și, potrivit autorilor ideii, acest know-how va face față cu succes funcționării în condițiile dure ale suprafeței lunare. Și cu cât explorăm mai adânc sistemul solar și mai ales lumea stelară dincolo de el, cu atât mai atractivă este opțiunea cu o sursă de energie nucleară. Într-adevăr, cu toată ambiguitatea lui, un motor nuclear este aproape o mașină cu mișcare perpetuă.

Dificultăți și pericole care așteaptă o misiune pe distanțe lungi


Startup-ul american Zeno Power a câștigat recent un premiu de 15 milioane S pentru asistența acordată NASA în crearea sistemelor de energie nucleară cu radioizotopi în legătură cu expedițiile lunare. Aceste modele compacte au o istorie lungă și spinoasă în utilizarea spațiului. În acest caz, alimentarea cu energie electrică la bord și alimentarea cu căldură vor fi asigurate prin fisiunea deșeurilor nucleare.

Întunericul total este o problemă specifică zborurilor spațiale pe distanțe lungi. Luați aceeași Lună. Noaptea acolo durează 14 zile pământești. Și în cratere, de exemplu, nu există întotdeauna lumină. Desigur, generarea de energie din lumina soarelui este imposibilă, iar temperatura în unele locuri depășește -200оC.

O misiune spațială este în mod inerent o întreprindere destul de riscantă, mai ales cu componente nucleare la bord. Vehiculele de lansare explodează din când în când, împrăștiind resturi toxice în spațiul apropiat al Pământului și pe Pământ.

Kulibin din Alabama


Profesorul de la Universitatea din Alabama Huntsville, Dale Thomas, inventează motoarele nucleare de amplificare și studiază modul în care funcționează. În calitate de șef al departamentului de inginerie industrială și de sisteme și management ingineresc, face asta de mulți ani, dar a mers mai departe decât colegii săi. În loc să alimenteze racheta printr-o reacție chimică, Thomas folosește o reacție în lanț:

Reacțiile nucleare sunt folosite în mod tradițional pentru a alimenta navele spațiale care pleacă în călătorii lungi. Deci, pe Voyager, sursa de energie sunt 3 generatoare termoelectrice cu radioizotopi montate pe o tijă, folosind oxid de plutoniu-238. Din cauza îndepărtării traseului, panourile solare sunt inutile acolo. Așa că am început să folosesc aceste reacții ca principiu de mișcare. Dar există o captură semnificativă - este imposibil să excludem complet defecțiunea unui motor nuclear, iar consecințele defectării acestuia sunt mult mai grave decât cele ale unui motor chimic.

Această împrejurare ne obligă să reconsiderăm metodele de testare a motoarelor rachete. De fapt, înainte de începerea funcționării în serie, acestea sunt testate la sol, unde uneori se comportă imprevizibil: explodează, se sparg, ard. Și acest lucru este normal în condiții experimentale. Dar dacă un motor nuclear explodează în timpul testării, acest lucru este anormal din punctul de vedere al siguranței sistemice a mediului și radiologic. Prin urmare, eșecurile sunt inacceptabile aici. Această stare de lucruri încetinește dezvoltarea.

Dacă Pentagonul trece la treabă, așteptați-vă la surprize


Primul reactor nuclear a fost lansat în spațiu în 1965. De atunci, oamenii de știință americani s-au chinuit să obțină tehnologiei cu un minim de risc și inventarea unui design care să fie gata să reziste la o explozie. Și până la urmă aici s-ar fi găsit o soluție. Adevărat, este încă păstrat în cea mai strictă încredere: nu întâmplător s-a implicat Ministerul Apărării în acest domeniu!

Directorul de program pentru dezvoltarea navelor spațiale Rami Mesalam de la Universitatea din Leicester (Anglia) își împărtășește gândurile:

Siguranța este întotdeauna în centrul proiectării sistemului de energie nucleară. Dar bun știri este că avem aproape 60 de ani de experiență în optimizarea acestuia. Vom reduce și motoarele de rachete nucleare... Opțional, nava este lansată pe orbita joasă a Pământului folosind etape convenționale cu combustibil solid, după care unitățile nucleare sunt lansate și accelerate pentru o misiune ulterioară. Un motor chimic poate ajunge chiar și pe Lună. Dar atunci motorul nuclear va servi drept cheie pentru depășirea barierei interplanetare.

Ca să devină realitate un basm...


Din cauza limitărilor de resurse, zborurile către Marte și nu numai sunt dificile în prezent. NASA și alte agenții de aeronautică și de explorare spațială calculează meticulos traiectorii complexe care duc trimișii spațiali dincolo de câmpurile gravitaționale pentru a minimiza consumul de combustibil. Dacă aveți motoare nucleare fiabile, cu performanțe suficiente, astfel de probleme vor dispărea de la sine.

Profesorul Thomas rezumă asta:

Propulsia nucleară în comparație cu propulsia chimică este aproximativ ca Ferrari vs. Volkswagen, datorită diferenței de putere a unității de putere. Cu toate acestea, nu sunt de acord cu declarațiile reprezentanților DARPA - nu vom face nici până în anul următor, nici până în 2026. Vehiculele cu propulsie nucleară vor decola probabil, dar nu până în 2030. Dar odată ce acest proiect va fi implementat, va schimba radical regulile jocului, iar intrigile romanelor științifico-fantastice și ale filmelor din trecut vor deveni realitate peste noapte.
22 comentarii
informații
Dragă cititor, pentru a lăsa comentarii la o publicație, trebuie login.
  1. +1
    2 martie 2024 11:01
    Toți rușii spirituali și adecvați înțeleg că Voyagers și Apollos sunt falsuri pure, filmate la Hollywood! da
    1. +4
      2 martie 2024 13:56
      De ce Mosfilm rămâne în urmă?
      1. +1
        2 martie 2024 16:28
        E în regulă, vor deveni albastre în curând. Despre tractorul lunar membru
    2. 0
      3 martie 2024 10:02
      Probabil că încă nu ai alungat toți demonii...
      1. +1
        3 martie 2024 11:37
        Ce dovezi aveți că au existat misiuni Voyager și Apollo? Prezintă-l!
  2. -1
    2 martie 2024 11:07
    Pentru astfel de articole, trebuie creată o secțiune separată „Ficțiune” în „Reporter”.
    În general, astfel de articole ar trebui să înceapă cu faptul că posibilul rău de la motorul nuclear propus este de așa natură încât sporii de antrax, în comparație, sunt farse copilărești. Cum îți place această perspectivă?
    1. +2
      2 martie 2024 12:58
      Vorbești despre Burevestnik?
      1. 0
        16 martie 2024 04:54
        Așa că Petrelul a zburat. Acest lucru a fost recunoscut de serviciile secrete britanice. Al 15-lea zbor a avut succes. Aceasta înseamnă că motorul a fost finalizat.
        Dar despre motorul american din 1965, este o minciună. Americanii au calculat pur și simplu cum s-ar putea termina acest lucru și au abandonat dezvoltarea și testarea reală. Deși nu scriu nimic pentru a-și demonstra superioritatea cel puțin pe hârtie, apoi mergi și verifică. Da. Au furat dintr-un satelit din URSS, pe care l-au avut la o expozitie la cererea lor, o instalatie nucleara ca sursa de energie. Este adevărat că URSS și SUA au rezolvat cumva acest incident.
  3. +2
    2 martie 2024 12:00
    Un reactor nuclear de clasă megawați era deja în curs de demolare chiar și sub dominația sovietică. Problema este in radiatorul...
    1. -2
      2 martie 2024 14:07
      Problema nu este radiatorul, ci modul în care vor scăpa de dictatorul de pe navă.
    2. +1
      3 martie 2024 00:59
      Cu radiatorul pare să fie așa de hotărât, de aceea Burevestnik este testat pentru că are un reactor nuclear compact pe el. Problema este în electronică, Zeus în spațiu trebuie învățat să țintească totul și pe toți cei cu o sursă de alimentare cu megawați. Un megawatt pe orbită nu înseamnă mulți bani, este deja dominație.
  4. -3
    2 martie 2024 12:53
    Ai uitat Rogozin și K?
    Au vorbit despre remorcherul cosmico-nuclear acum vreo 5-10 ani pe tonul lui Roscosmos, apoi s-au săturat să vorbească... și apoi...Musk a salutat de sus și stai...
  5. -3
    2 martie 2024 14:15
    Ei scriu multe despre Voyager, cu excepția unui singur lucru. Cel mai probabil, comunicarea cu acesta s-a pierdut de mult și umbra lui (înșelăciunea) funcționează. Acest lucru poate fi explicat de specialiștii în inginerie radio în comunicații, puterea transmițătorului, raza de operare și capacitatea de a antene direcționale la astfel de distanțe pentru a practica orientarea exact la sol pentru transmiterea datelor.
    1. +1
      2 martie 2024 14:44
      Vorbește cu adevărat! Nu existau deloc – nici Voyager, nici Apolo. Totul este Hollywood. Demon spawn.
      1. -3
        2 martie 2024 14:59
        Aș vrea să spun că te înșeli, dar cum? Dacă zbori singur, doar pentru a verifica. Dar cui ar trebui să spun despre neajunsurile la întoarcere? Un grup de camarazi care se ridică peste un miliard de căprioare?
        1. Comentariul a fost eliminat.
          1. Comentariul a fost eliminat.
      2. 0
        16 martie 2024 04:59
        Totul era acolo, dar era imposibil să le verifici funcționalitatea. Așa era la ei la acea vreme, așa cum scriu americanii înșiși? În zilele noastre, multe pot fi verificate datorită dezvoltării tehnologiei și a altor mijloace de observare, dar atunci astfel de oportunități pur și simplu nu existau și se putea spune orice. Încercați și verificați.
  6. +1
    2 martie 2024 14:18
    Planurile Roscosmos de până acum funcționează doar pe Nuklon, dar în același timp ar fi util să se reia subiectul bazat pe RD-0410 ca parte a unui remorcher interorbital pentru programele cu echipaj. Capacitățile vehiculelor de lansare promițătoare sunt limitate, iar un motor de acest tip este capabil să dubleze caracteristicile de accelerație și să compenseze astfel lipsa vehiculelor de lansare super-grele din Federația Rusă. După expirarea duratei de viață, acestea pot fi controlate de pe orbită, la fel ca Soyuz-urile de marfă.
    1. 0
      4 martie 2024 09:25
      un motor de acest tip este capabil să dubleze caracteristicile de accelerație și să compenseze astfel lipsa transportatorilor super-grei în Federația Rusă

      Reactorul nuclear este doar pentru generarea de energie electrică, iar motoarele sunt rachete electrice, alimentate cu ioni, cu caracteristici de accelerație foarte slabe. Avantajul lor este că pot lucra continuu multe luni, sau chiar ani, și numai în spațiu. Nu sunt în niciun caz potrivite pentru lansarea de pe Pământ, așa că nu compensează deloc lipsa niciunui transportator, nu numai a celor super-grele, aceasta este o clasă complet diferită de motoare. Și tot acest „bun” va fi lansat pe orbită, ca și înainte, de motoarele vechi bune, care folosesc combustibil chimic.
      1. 0
        8 martie 2024 12:19
        Citiți mai atent, vorbim despre RD-0410.
  7. -1
    2 martie 2024 15:17
    temperatura in unele locuri depaseste -200°C

    lol Nu am putut citi mai departe.
    1. +2
      3 martie 2024 00:59
      scrie: -200 °C. Zero absolut -273,15 °C
      Ce este greșit?
  8. 0
    4 martie 2024 12:53
    Deși acest lucru îi va face pe oameni să zâmbească, îmi voi exprima în continuare gândurile:
    navele spațiale ale viitorului apropiat se vor deplasa „căzând” în direcția în care doresc să meargă, deoarece „împingerea” lor va trage mai degrabă decât împinge nava. Evident, nu știu ce fel de energie vor folosi, dar știu că va fi totuși periculos, dar va crea un fel de gravitație în fața navei. Accelerațiile fără inerție vor deveni posibile.
    Suntem aproape de a descoperi această nouă posibilitate, dar până acum, cu acest tip de Lume, este inhibată.