Az űrkutatás területén az egyik legambiciózusabb szovjet-orosz projekt a végéhez közeledik, és az azonnali gyakorlati megvalósítás szakaszába lép. Egy megawattos atomerőmű létrehozásáról beszélünk. Egy ilyen motor létrehozása és tesztelése jelentősen megváltoztathatja a földközeli tér helyzetét.
A megawatt osztályú atomerőmű (NPPU) a Roscosmos és a Rosatom részeként működő orosz vállalatok csoportjának közös projektje. A projekt célja egy megawattos atomerőmű fejlesztése. Kifejezetten arra tervezték, hogy új űrhajót szereljen fel TEM (szállítási és energiamodul) munkanévvel. Az atomerőmű létrehozásával kapcsolatos munka fő végrehajtója a Szövetségi Állami Egységes Vállalat "M. V. Keldysh nevű kutatóközpont" (Moszkva). Az ambiciózus projekt célja, hogy Oroszország vezető pozícióba kerüljön az űrcélú energiakomplexumok létrehozásában, amelyek rendkívül hatékonyak és képesek lenyűgöző feladatok megoldására a világűrben. Például a Hold, valamint Naprendszerünk távoli bolygóinak feltárása, beleértve az automatikus bázisok létrehozását is.
Jelenleg a földközeli űrben az űrrepülést rakétákkal hajtják végre, amelyek a motorjaikban lévő folyékony vagy szilárd rakéta-tüzelőanyag elégetése miatt indulnak útnak. A folyékony rakéta -üzemanyagot oxidálószerre és üzemanyagra osztják. Ezek az alkatrészek folyékony állapotban vannak a rakéta különböző tartályaiban. A komponensek keverése már az égéstérben történik, általában injektorok segítségével. A nyomás az elmozdulás vagy turbó szivattyú rendszer munkája miatt jön létre. Ezenkívül a hajtóanyag -összetevőket a rakéta -motor fúvókájának hűtésére használják. A szilárd rakétaüzemanyagot szintén tüzelőanyagra és oxidálószerre osztják, de ezek szilárd anyagok keveréke formájában vannak.
Az elmúlt évtizedekben sok országban a legapróbb részletekig tökéletesítették az ilyen típusú rakétaüzemanyag -felhasználás technológiáját. Ugyanakkor maguk a rakétatudósok is elismerik, hogy az ilyen technológiák továbbfejlesztése problémás. Anatolij Perminov, az Orosz Szövetségi Űrügynökség volt vezetője megjegyezte: „Nagyjából mindent kinyomtak a meglévő rakétahajtóművekből, legyen az folyékony vagy szilárd. A tolóerő, a konkrét impulzus növelésére irányuló kísérletek egyszerűen reménytelennek tűnnek. Ennek fényében más technikai megoldások is érdekesek. Például atomerőművek, amelyek időnként növelhetik a tolóerőt és a specifikus impulzust. Anatolij Perminov egy példát hozott a Marsra való repülésre, amelyre most 1, 5-2 évet kell repülni oda-vissza. Nukleáris meghajtórendszer alkalmazásával a repülési idő 2-4 hónapra csökkenthető.
Ezt figyelembe véve Oroszországban 2010 óta egy projektet hajtanak végre egy űrszállítási és energiamodul létrehozására, amely megawatt osztályú atomerőműre épül, és nincs analógja a világon. A megfelelő parancsot Dmitrij Medvegyev írta alá. Ennek a projektnek a megvalósításához 2018 -ig a szövetségi költségvetésből, a Roskosmosból és a Rosatomból 17 milliárd rubelt különítettek el, ebből 7,2 milliárd rubelt osztottak ki a Rosatom állami vállalatnak egy reaktor létesítményének létrehozására. és Design Institute Dollezhal Energy Technicians), 4 milliárd rubelt - a Keldysh Központnak atomerőművek fejlesztésére, 5,8 milliárd rubelt - az RSC Energiának, amelynek állítólag egy közlekedési és energiamodult kellett létrehoznia. A 2016-2025-ös új szövetségi űrprogramnak megfelelően a projekt további munkája érdekében további 22 milliárd 890 millió rubel elkülönítését tervezték.
Mindezeket a munkákat Oroszországban végzik, nem a semmiből. Az atomenergia űrben történő felhasználásának lehetőségét a múlt század ötvenes éveinek közepe óta fontolgatják olyan neves orosz szakemberek, mint Keldysh, Kurchatov és Korolev. A Szovjetunió csak 1970 és 1988 között több mint 30 felderítő műholdat bocsátott az űrbe, amelyeket olyan kis teljesítményű atomerőművekkel szereltek fel, mint a Topaz és a Buk. Ezekkel a műholdakkal minden időjárási felügyeleti rendszert hoztak létre a felszíni célok számára a Világ -óceán teljes vízterületén, valamint a célpont kijelölését a parancsnoki állásokhoz vagy fegyverhordozókhoz történő továbbítással - a Legend tengeri űrfelderítést és célpontot kijelölési rendszer (1978). Továbbá az 1960 és 1980 közötti időszakban nukleáris rakétahajtóművet fejlesztettek ki és teszteltek hazánkban a szemipalatinski teszthelyen - jelentette a TASS ügynökség.
"Topaz" atomreaktor-átalakító (csökkentett modell)
A szakértők kiemelik az atomerőművek következő előnyeit:
- Az a képesség, hogy 1,5 hónap alatt elrepülhet a Marsra, és visszatérhet, míg a hagyományos rakétahajtóműveket használó repülés akár 1,5 évig is eltarthat a visszatérés lehetősége nélkül.
- Új lehetőségek a földközeli űr tanulmányozásában.
- A manőverezés és a gyorsítás képessége, ellentétben a telepítésekkel, amelyek csak gyorsítani, majd repülni tudnak egy adott pályán.
- A karbantartási költségek csökkentése, ami a magas erőforrásnak köszönhetően érhető el, 10 éves működés lehetséges.
- A pályára állított hasznos tömeg jelentős növekedése a nagy üzemanyagtartályok hiánya miatt.
2014. július 20 -án az Orosz Föderáció szabadalmát RU2522971 szám alatt kapta meg az "Atomerőmű -hajtómű" (NPP) számára, a szerző A. Koroteev akadémikus. Később az "State Order - FOR Fair Procurement" kiállításon 2016 ", amelyre Moszkvában került sor március 23. és 25. között, a Dollezhalról elnevezett JSC" NIKIET "bemutatta a megawatt osztályú atomerőmű reaktormodelljét. Ismeretes, hogy hazánkban fejlesztés alatt álló atomerőmű három fő elemből áll: egy reaktorüzem működő közeggel és segédberendezésekkel, például turbinagenerátor-kompresszorral és hőcserélő-rekuperátorral; elektromos rakétahajtómű és radiátoros hűtőszekrény (a hőt az űrbe juttató rendszer). Figyelembe véve a munka előrehaladását, megjegyezhető, hogy az Orosz Föderációnak minden esélye megvan arra, hogy elsőként bocsásson pályára egy űrhajót, amelyet nukleáris erőművel szerelnek fel.
A tervek szerint 2019 -re elkészítik a vasban lévő atomerőmű modelljét tesztelésre. Az első űrrepülésre pedig egy ilyen erőművel a 2020 -as években kerül sor. Dmitrij Makarov, a Reaktor Anyagok Intézetének (IRM, Szverdlovszk régió) igazgatója még 2016 áprilisában elmondta újságíróknak, hogy a nukleáris űrhajtórendszer első repülési tesztjeit a 2020 -as évekre tervezik. A TASS újságírói kérdéseire válaszolva megjegyezte, hogy a közeljövőben Oroszországban létrehozzák ennek az eszköznek a földi prototípusállványát, és az első repülési teszteket az űrben a 2020-as években tartják. Egy ilyen megawattos osztályú telepítés lehetővé teszi erőteljes elektromos nukleáris motorok kialakítását, amelyek képesek felgyorsítani a bolygóközi járműveket. Ennek a projektnek a részeként a Rosatom létrehozza a létesítmény szívét - egy atomreaktort.
Megawatt osztályú atomerőmű reaktormodellje
Makarov szerint az IRM sikeresen befejezte a hővezető elemek (TVEL-ek) vizsgálatát ehhez a berendezéshez, és pontosította, hogy teljes körű tüzelőanyag-elemeket teszteltek, amelyeket a tervek szerint ilyen reaktorokban fognak használni. Makarovnak nincs kétsége afelől, hogy a Roscosmos és a Rosatom intézetek tapasztalatai és hozzáértése alapján lehetséges lesz egy olyan atomenergia -meghajtó rendszer létrehozása, amely lehetővé teszi hazánk számára, hogy elérje nemcsak Naprendszerünk legközelebbi, hanem távoli bolygóit is. Valójában egy platformot fognak kidolgozni, amelynek segítségével komoly kutatási programokat lehet majd végrehajtani, amelyek a mélyűr tanulmányozását célozzák.
Egy atomerőmű fejlesztése Oroszországban a következő gyakorlati előnyökkel jár. Először is, ez Oroszország és általában az emberiség képességeinek jelentős bővítése. Az atomenergiával működő űrhajók valósággá teszik az emberi utazást a Marsra és más bolygókra.
Másodszor, az ilyen hajók jelentősen fokozzák az emberi tevékenységet a földközeli űrben, és valódi lehetőséget adnak a Hold gyarmatosításának megkezdésére (már vannak projektek atomerőművek építésére a Föld műholdján). „Az atomerőművek használatát a nagy ember által vezetett űrrendszereknél fontolgatják, nem pedig olyan kis űreszközöknél, amelyek más típusú létesítményeken repülhetnek ionmotorok vagy napenergia segítségével. Lehetséges lesz atomerőmű -meghajtó rendszerek használata újrafelhasználható interorbital vontatókon. Például különböző rakományok mozgatása alacsony és magas pályák között, repülések végrehajtása aszteroidák felé. Lehetőség lesz expedíció küldésére is a Marsra, vagy újrafelhasználható holdvonó létrehozására” - mondja Oleg Gorshkov professzor. Az ilyen hajók képesek megváltoztatni az űrkutatás teljes gazdaságát. Amint azt az RSC Energia szakemberei megjegyzik, egy nukleáris meghajtású hordozórakéta több mint kétszeresére képes csökkenteni a hasznos teher cirkuli pályára való indításának költségeit a folyékony hajtóanyagú rakétahajtóművekkel felszerelt rakétákhoz képest.
Harmadszor, ez a fejlesztés új technológiák és anyagok, amelyek biztosan megjelennek a projekt végrehajtása során. Bevezethetők az orosz ipar más ágaiba - gépipar, kohászat stb. Ez egy áttörő projekt, amelyet sikeresen végrehajtva új lendületet adhat az orosz gazdaságnak.
