Az utóbbi évek egyik legmerészebb projektje az űrtechnológia területén fejlődik, és vannak okok a jó hírekre. A közelmúltban vált ismertté a "Megawatt osztályú atomerőműre épülő szállítási és energiamodul létrehozása" című projekt befejezésével kapcsolatos munka befejezése. Most a tudósoknak számos későbbi munkát kell elvégezniük, és a végeredmény egy teljes körű, használatra alkalmas modul megjelenése lesz.
Munkajelentés
Július végén a Roskosmos jóváhagyta a 2018 -as jelentést, amely a fő tevékenységi területeket és a szervezet sikereit jelzi. A jelentés többek között megemlíti a „Szállítási és energiamodul létrehozása megawatt osztályú atomerőművön alapuló” projektet, amelyet az „Oroszország űrtevékenysége 2013–2020” állami program keretében fejlesztettek ki.
A jelentés szerint ez a projekt tavaly befejeződött. E munka keretében tervdokumentációt készítettek, egyedi termékeket gyártottak és teszteltek. Miközben a szállítási és energiamodul (TEM) földi prototípusának jövőbeli elrendezésének összetevőiről beszélünk.
A TEM létrehozásával kapcsolatos munka nem áll meg itt. Minden további tevékenységet a meglévő szövetségi űrprogram keretében hajtanak végre. Sajnos a Roscosmos jelentés nem tartalmazza a TEM projekt technikai részleteit a jelenlegi formájában, és nem jelzi a munka időzítését sem. Ezek az adatok azonban más forrásokból is ismertek.
A kérdés története
A Roscosmos jelentés szerint a TEM -mel kapcsolatos munka folytatódik, és hamarosan új szakaszba kell lépnie. Ez azt jelenti, hogy a közel 10 éve jóváhagyott, alapvetően új rakéta- és űrtechnológia létrehozására vonatkozó tervek belátható időn belül megvalósulnak.
A jelenlegi formájában egy atomerőműre (NPP) épülő közlekedési és energiamodul ötletét 2009 -ben javasolták. Ennek a terméknek a fejlesztését a Roscosmos és a Rosatom vállalkozásoknak kellett elvégezniük. A projektben a vezető szerepet a Rocket and Space Corporation Energia és a Federal State Unitary Enterprise Keldysh Center játssza.
2010 -ben elkezdődött a projekt, megkezdődtek az első kutatási és tervezési munkák. Ekkor azt állították, hogy az atomerőmű és a TEM fő alkotóelemei az évtized végére elkészülnek. A TEM előzetes tervezése 2013-ban készült el. 2014-ben megkezdődött az atomerőmű alkatrészeinek és az ID-500 ionmotornak a tesztelése. A jövőben számos beszámoló érkezett különböző munkákról és sikerekről. Az atomerőmű és a TEM különböző elemeit építették és tesztelték, valamint az új technológia alkalmazási területeinek felkutatására is sor került.
A TEM projekt kidolgozása során a termék hozzávetőleges megjelenését bemutató képeket rendszeresen közzétették nyílt forráskódokban. Utoljára tavaly novemberben jelentek meg ilyen anyagok. Kíváncsi, hogy a megjelenésnek ez a változata jelentősen különbözött a korábbiaktól, bár volt némi hasonlóság az alapvető jellemzőkben.
Műszaki jellemzők
A szállítási és energiamodult többcélú járműnek tekintik az űrben való munkavégzéshez, mind a Föld körüli pályákon, mind más pályákon. Segítségével a jövőben azt tervezik, hogy a hasznos teher pályára állítja vagy más égitestekre küldi. Ezenkívül a TEM használható űrhajók kiszolgálására vagy űrszemét elleni küzdelemre.
A TEM csúszó teherhordó rácsokat kap, ennek köszönhetően biztosítják a szükséges méreteket. A gazdaságokban reaktor telepítéssel, műszer- és összeszerelési komplexummal, dokkoló létesítményekkel, napelemekkel stb. Felszerelt erőforrást szerelnek fel. A modul farokrészében cirkáló és tolató elektromos rakétahajtóművek kerülnek elhelyezésre. A hasznos terhelést dokkolóeszközökkel szállítják.
A TEM fő alkotóeleme a megawatt osztályú atomerőmű, amelyet 2009 óta fejlesztenek. A létesítmény reaktorát meg kell különböztetni a hőmérsékleti terhelésekkel szembeni különleges ellenállástól, amely a működésének speciális módjaihoz kapcsolódik. Hélium-xenon keveréket választottak hűtőközegként. A berendezés hőteljesítménye eléri a 3,8 MW -ot, az elektromos teljesítmény pedig az 1 MW -ot. A felesleges hő elvezetéséhez javasoljuk a csepegtető hűtőszekrény használatát.
A nukleáris létesítmény villamos energiáját elektromos rakétahajtóműre kell szállítani. Az ID-500 ígéretes ionmotor a tesztelés szakaszában van. Akár 75%-os hatékonysággal 35 kW teljesítményt és legfeljebb 750 mN tolóerőt kell mutatnia. A 2017-es tesztek során az ID-500 termék 300 órán át dolgozott a standon 35 kW teljesítmény mellett.
A korábbi évek adatai szerint a munkaállásban lévő TEM hossza meghaladja az 50-52 m-t, átmérője (nyitott rácsos és rajtuk lévő elemek esetén) 20 m-nél nagyobb. A tömeg legalább 20 tonna. Vagy több hordozórakéta későbbi összeszereléssel. Ezután a hasznos terhelésnek hozzá kell kapcsolódnia. A tervezett élettartam, amelyet a reaktor élettartama korlátoz, 10 év.
Nagy kilátások
Az atomerőművel rendelkező TEM fő jellemzője, amely alapvetően megkülönbözteti a többi rakéta- és űrtechnológiától, a legnagyobb fajlagos impulzus. Egy speciális erőmű és egy elektromos rakéta motor lehetővé teszi a szükséges tolóerő paraméterek elérését minimális nukleáris üzemanyag -fogyasztással. Így a TEM elméletileg képes olyan problémák megoldására, amelyek a vegyi üzemanyaggal táplált hagyományos rakétarendszerek számára hozzáférhetetlenek.
Ennek köszönhetően lehetővé válik a fenntartó és tolató motorok aktívabb használata a repülés során. Ez különösen lehetővé teszi a kedvezőbb repülési utak használatát más égitestekhez. A 10 éves élettartam lehetővé teszi a TEM többszörös használatát különböző küldetésekben, csökkentve azok szervezésének költségeit. Általánosságban elmondható, hogy a TEM -hez hasonló rendszerek megjelenése atomerőművel új lehetőségeket ad a kozmonautikának minden főbb tevékenységi területen.
A szabványos TEM motoroknak csak a termelő rendszerekből származó villamos energia egy részét szabad felhasználniuk. Ennek megfelelően továbbra is nagy a hatalmi tartalék, amelyet a célberendezés használhat.
Vannak azonban jelentős hátrányok is. Először is az új technológiák egész sorának kifejlesztésére és a projekt általános összetettségére van szükség. Ennek eredményeként a TEM létrehozása sok időt és megfelelő finanszírozást igényel. Így a Roscosmos projektet körülbelül 10 éve fejlesztik, de a kész TEM gyakorlati alkalmazása még a távoli jövőben van. A projekt teljes költsége 17 milliárd rubel.
Az atomerőmű használata különböző szakaszokban komoly korlátozásokhoz vezet. Például egy kész atomerőmű vagy a TEM egészének tesztelése csak pályákon lehetséges, ami minimálisra csökkenti a lehetséges vészhelyzetek okozta károkat. Ugyanez vonatkozik egy kész szállító- és energiamodul működésére is.
Közeljövőben
A legfrissebb hírek szerint sikeresen befejeződött a "Megawatt osztályú atomerőműre épülő közlekedési és energiamodul létrehozása" projekt fejlesztése. A teszteléshez szükséges néhány makett már készen áll. A következő években a Roskosmos és a Rosatom vállalatainak számos fontos munkát kell elvégezniük ezekkel és más termékekkel.
A TEM repülési prototípusát 2022-23-ban tervezik megépíteni. Ezt követően különféle teszteket kell elkezdeni, amelyek több évet vesznek igénybe. A TEM művelet teljes indítása 2030 -ra várható.
Június végén vált ismertté a helyszín előkészítése a TEM működtetésére. Az ilyen berendezéseket a Vostochny kozmodromból indítják. Nem is olyan régen versenyt hirdettek az űrhajók, valamint a közlekedési és energiamodulok előkészítésére szolgáló létesítmények fejlesztésére és építésére. A műszaki komplexum tervdokumentációját 2025-26-ban kell kidolgozni. Az építkezés a tervek szerint 2027 -ben kezdődik, az üzembe helyezés pedig 2030 -ban fog megtörténni. A szerződés költsége 13,2 milliárd rubel.
Így az atomerőművekkel folytatott fejlett rakéta- és űrtechnológia témájával kapcsolatos különféle munkálatok folytatódnak a következő évtizedben. Egyes szervezeteknek be kell fejezniük a fejlesztést és tesztelniük kell a szállítási és energiamodult, míg mások előkészítik az infrastruktúrát annak működéséhez. Mindezen munkák eredményei alapján 2030 -ban az orosz űripar rendelkezésére áll egy alapvetően új, széles képességekkel rendelkező technológia. Az ígéretes program minden szakaszának összetettsége azonban megváltoztathatja az ütemtervet.
