Китайская корпорация аэрокосмической науки и техники (CASC) представила дорожную карту развития космической программы Китая до 2045 года. План предусматривает создание корабля, работающего на ядерном ракетном двигателе.
Россия обгонит Китай в создании ядерного космического корабля, уже сейчас у нас создается ядерный буксир, заявил корреспонденту Федерального агентства новостей академик Российской академии космонавтики имени К.Э. Циолковского (РАКЦ) Александр Железняков.
Как сообщает CASC, первый полет китайского многоразового корабля может состояться в 2040 году. На это же время назначен запуск систем, которые будут предназначаться для добычи полезных ископаемых на астероидах.
Помимо этого, к 2025 году китайские инженеры планируют создать многоразовый космоплан, а пятью годами позже намереваются запустить на орбиту сверхтяжелую ракету с грузоподъемностью более ста тонн.
«Я не знаю, на каком принципе будет работать китайский ядерный космический корабль, но могу сказать, что они к этому готовы, и те цифры, которые озвучили в КНР, реальны. В настоящее время китайская наука и техника показывают бурный рост, при этом развивается не только космонавтика, но и атомная энергетика. Поэтому я думаю, что до 2045 года, если у них такая цель будет поставлена, они могут создать какой-то летательный аппарат, работающий на ядерном двигателе. Тем более их будут подгонять другие страны, которые также работают в этом направлении», — поясняет ситуацию академик РАКЦ.
Необходимо отметить, что существует два типа ядерных ракетных двигателей: жидкостные, с нагревом водорода в специальной камере от ядерного реактора с последующим выводом газа через сопло, и импульсно-взрывные. Последние производят за космическим аппаратом ядерные взрывы малой мощности при равном промежутке времени, что придает кораблю импульс.
«Все зависит от того, для каких целей будут использоваться эти корабли — если они будут летать у Земли, то тогда предпочтительней нагревание жидкого носителя. Но если полеты планируются в дальний космос, то эффективней будут, конечно, взрыволеты Сахарова, как в свое время Андрей Дмитриевич спроектировал. Но этот вариант значительно опаснее, хоть и эффективнее», — продолжает Железняков.
При этом собеседник ФАН подчеркнул, что у Российской Федерации есть все шансы первой вывести на орбиту космический корабль, оборудованный ядерной силовой установкой.
«У нас активно ведутся разработки, выделяются средства, работает программа создания межорбитального буксира на ядерном двигателе, с ядерной энергетической установкой. Программа была сформулирована еще в 2012 году. Не так давно корпорация «Росатом» сообщала, что у них уже готов наземный макет этой установки и в ближайшее время должны начаться ее испытания. Руководит работами «Центр Келдыша» (ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» — прим. ред.), во главе с академиком А.С. Коротеевым. Полеты российского буксира, если не произойдет каких-либо изменений в стратегическом курсе нашей космонавтики, можно ожидать в первой половине 2020-х годов. Так что Россия первой выведет на орбиту ядерный космический корабль», — заключил Железняков.
Напомним, в настоящее время Китайская Народная Республика активно развивает свою космическую программу: в 2020 году Пекин запланировал отправку планетохода на Марс, после чего займется исследованием околоземных астероидов при помощи роботизированной миссии. Ближе к 2030 году ожидается отправка с Марса на Землю образца грунта.
riafan.ru
Уже в конце нынешнего десятилетия в России может быть создан космический корабль для межпланетных путешествий на ядерной тяге. И это резко изменит ситуацию и в околоземном пространстве, и на самой Земле.
Ядерная энергодвигательная установка (ЯЭДУ) будет готова к полету в 2018 году. Об этом сообщил директор Центра имени Келдыша, академик Анатолий Коротеев. «Мы должны подготовить первый образец (ядерной энергетической установки мегаваттного класса. – Прим. "Эксперта Online") к летно-конструкторским испытаниям в 2018 году. Полетит она или нет, это другое дело, там может быть очередь, но она должна быть готова к полету», – передало его слова РИА «Новости». Сказанное означает, что один из самых амбициозных советско-российских проектов в области освоения космоса вступает в фазу непосредственной практической реализации.
Суть этого проекта, корни которого уходят еще в середину прошлого века, вот в чем. Сейчас полеты в околоземное пространство осуществляются на ракетах, которые движутся за счет сгорания в их двигателях жидкого или твердого топлива. По сути, этот тот же двигатель, что и в автомобиле. Только в автомобиле бензин, сгорая, толкает поршни в цилиндрах, передавая через них свою энергию колесам. А в ракетном двигателе сгорающие керосин или гептил непосредственно толкают ракету вперед.
За прошедшие полвека эта ракетная технология была отработана во всем мире до мелочей. Но и сами ракетостроители признают, что дальше развивать ее проблематично. Совершенствовать – да, нужно. Пытаться увеличить грузоподъемность ракет с нынешних 23 тонн до 100 и даже 150 тонн на основе «усовершенствованных» двигателей сгорания – да, нужно пытаться. Но это тупиковый путь с точки зрения эволюции. «Сколько бы специалисты всего мира по ракетным двигателям ни трудились, максимальный эффект, который мы получим, будет исчисляться долями процентов. Из существующих ракетных двигателей, будь это жидкостные или твердотопливные, грубо говоря, выжато все, и попытки увеличения тяги, удельного импульса просто бесперспективны. Ядерные же энергодвигательные установки дают увеличение в разы. На примере полета к Марсу – сейчас надо лететь полтора-два года туда и обратно, а можно будет слетать за два-четыре месяца», – оценивал в свое время ситуацию экс-глава Федерального космического агентства России Анатолий Перминов.
Поэтому в 2010 году президентом России, а ныне премьер-министром Дмитрием Медведевым было дано распоряжение к концу этого десятилетия создать в нашей стране космический транспортно-энергетический модуль на основе ядерной энергетической установки мегаваттного класса. На разработку этого проекта до 2018 года из средств федерального бюджета, «Роскосмоса» и «Росатома» запланировано выделить 17 млрд рублей. 7,2 млрд из этой суммы выделено госкопорации «Росатом» на создание реакторной установки (этим занимается Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Доллежаля), 4 млрд – Центру имени Келдыша на создание ядерной энергодвигательной установки. 5,8 млрд рублей предназначается РКК «Энергия» для создания транспортно-энергетического модуля, то есть, проще говоря, ракеты-корабля.
Естественно, все эти работы делаются не на пустом месте. С 1970 по 1988 годы в космос только СССР запустил более трех десятков спутников-шпионов, оснащенных ядерными силовыми установками малой мощности типа «Бук» и «Топаз». Они использовались при создании всепогодной системы наблюдения за надводными целями на всей акватории Мирового океана и выдачи целеуказания с передачей на носители оружия или командные пункты – система морской космической разведки и целеуказания «Легенда» (1978 год).
NASA и американские компании, производящие космические аппараты и средства их доставки, так и не смогли за это время, хоть и трижды пытались, создать ядерный реактор, который бы устойчиво работал в космосе. Поэтому в 1988 году через ООН был проведен запрет на использование космических аппаратов с ядерными энергетическими двигательными установками, и производство спутников типа УС-А с ЯЭДУ на борту в Советском Союзе было прекращено.
Параллельно в 60-70-е годы прошлого века Центр имени Келдыша вел активные работы по созданию ионного двигателя (электроплазменного двигателя), который наиболее подходит для создания двигательной установки большой мощности, работающей на ядерном топливе. Реактор выделяет тепло, оно генератором преобразуется в электричество. С помощью электричества инертный газ ксенон в таком двигателе сначала ионизируется, а затем положительно заряженные частицы (положительные ионы ксенона) ускоряются в электростатическом поле до заданной скорости и создают тягу, покидая двигатель. Вот такой принцип работы ионного двигателя, прототип которого уже создан в Центре имени Келдыша.
«В 90-х годах XX века мы в Центре Келдыша возобновили работы по ионным двигателям. Сейчас должна быть создана новая кооперация для такого мощного проекта. Уже есть прототип ионного двигателя, на котором можно отрабатывать основные технологические и конструктивные решения. А штатные изделия еще нужно создавать. У нас срок определен – к 2018 году изделие должно быть готово к летным испытаниям, а к 2015 году должна быть завершена основная отработка двигателя. Дальше – ресурсные испытания и испытания всего агрегата в целом», – отмечал в прошлом году начальник отдела электрофизики Исследовательского центра имени М.В. Келдыша, профессор факультета аэрофизики и космических исследований МФТИ Олег Горшков.
Какая практическая польза России от этих разработок? Эта польза намного превышает те 17 млрд рублей, которые государство намерено потратить до 2018 года на создание ракеты-носителя с ядерной силовой установкой на борту мощностью 1 МВт. Во-первых, это резкое расширение возможностей нашей страны и человечества вообще. Космический корабль с ядерным двигателем дает реальные возможности людям совершить путешествие к Марсу и другим планетам. Сейчас многие страны ведут разработки таких кораблей. Возобновились они и в США в 2003 году, после того как к американцам попали два образца российских спутников с ядерными силовыми установками. Однако, несмотря на это, член спецкомиссии NASA по пилотируемым полетам Эдвард Кроули, например, считает, что на корабле для международного полета к Марсу должны стоять российские ядерные двигатели. «Востребован российский опыт в сфере разработки ядерных двигателей. Я думаю, у России есть очень большой опыт как в разработке ракетных двигателей, так и в ядерных технологиях. У нее есть также большой опыт адаптации человека к условиям космоса, поскольку российские космонавты совершали очень долгие полеты», – сказал Кроули журналистам весной прошлого года после лекции в МГУ, посвященной американским планам пилотируемых исследований космоса.
Во-вторых, такие корабли позволяют резко активизировать деятельность и в околоземном пространстве и дают реальную возможность началу колонизации Луны (уже есть проекты строительства на спутнике Земли атомных станций). «Использование ядерных энергодвигательных установок рассматривается для больших пилотируемых систем, а не для малых космических аппаратов, которые могут летать на других типах установок, использующих ионные двигатели или энергию солнечного ветра. Использовать ЯЭДУ с ионными двигателями можно на межорбитальном многоразовом буксире. К примеру, возить грузы между низкими и высокими орбитами, осуществлять полеты к астероидам. Можно создать многоразовый лунный буксир или отправить экспедицию на Марс», – считает профессор Олег Горшков. Подобные корабли резко меняют экономику освоения космоса. По расчетам специалистов РКК «Энергия», ракета-носитель на ядерной тяге обеспечивает снижение стоимости выведения полезного груза на окололунную орбиту более чем в два раза по сравнению с жидкостными ракетными двигателями.
В-третьих, это новые материалы и технологии, которые будут созданы в ходе реализации этого проекта и затем внедрены в другие отрасли промышленности – металлургию, машиностроение и т.д. То есть это один из таких прорывных проектов, которые реально могут толкнуть вперед и российскую, и мировую экономику.
expert.ru
На фоне недавних провалов в космической отрасли у России остается все меньше козырей. Одним из немногих поводов для гордости остается двигатель РД-180, который США стабильно закупают на протяжении последних 20 лет вопреки всему и до сих пор не в состоянии создать собственный аналог. Создатель легендарного движка — лауреат премии «Глобальная энергия» академик РАН Борис Иванович Каторгин — рассказал «Ленте.ру» о перспективах освоения космоса, отношении к Илону Маску и необходимости возвращения на Луну.
«Лента.ру»: Какие ракетные двигатели, помимо российских, вы считаете лучшими в мире сейчас и прежде?
Каторгин: Очень интересным двигателем был F-1. Соединенные Штаты Америки использовали его для первой ступени ракеты Saturn V, на которой осуществлялись запуски на Луну. Этот двигатель имел тягу 680 тонн и работал на кислороде с керосином. Для своего времени он был весьма передовым и эффективным: американцы высадились на Луну в 1969 году. Конечно, российские двигателестроители шли немного другим путем, создавая двигатели с более совершенным использованием химической энергии топлива.
Борис Каторгин
Из двигателей меньшей тяги обязательно надо отметить двигатель RL-10, созданный фирмой Pratt Whitney. Этот кислородно-водородный двигатель имел тягу порядка десяти тонн и использовался на верхних ступенях ракет. В модернизированном виде его применяют в ракетах Atlas, где также стоит российский двигатель РД-180, который у нас активно покупают американцы. Я бы упомянул и двигатель SSME, который устанавливали на американских шаттлах. Он работал на кислороде с водородом и совершил много успешных полетов.
Не боитесь, что американцы откажутся от закупок двигателей?
В 1996 году мы подписывали контракт на разработку керосиново-кислородного двигателя РД-180 тягой 400 тонн, который стоит на первой ступени Atlas. Тогда мы договорились о поставке США 101 двигателя. Из них мы успели поставить 87, улетели — 72. Конечно, США хотят иметь свой двигатель. Но без России в космос американцы не улетят: в этом году вдобавок к 101 двигателю они заказали еще 20, забыв про все санкции. И эта программа будет выполнена в полном объеме.
На территории НПО «Энергомаш»
Фото: Алексей Филиппов / РИА Новости
Мы работали с американцами, и в политику никто из нас не вдавался. Крупных инцидентов никогда не было, а атмосфера была поистине дружеской. Серьезные споры были даже при заключении договоров, но всегда удавалось находить общее взаимовыгодное решение.
Политикам есть чему поучиться у российских конструкторов. Сумеют ли американцы создать что-то такое же или лучше — не знаю. Посмотрим. Создание нового двигателя — дело небыстрое.
А как вам двигатель Merlin, который используется Space X?
Конечно, это очень интересный двигатель. По своим параметрам он уступает нашим, но работает — слава богу, как говорится. В Америке приветствуются частные компании и инновации. Очень надеюсь, что и у нас до этого дойдет.
Существует немало интересных проектов, которые требуют немалых инвестиций. Окупаемость, конечно, довольно длительный процесс для таких программ. Для начала надо организовать государственно-частное партнерство в космической сфере: от туризма до создания крупных космических электростанций, которые передавали бы энергию на Землю.
Когда контракт на поставку РД-180 закончится, чем займется НПО «Энергомаш»?
На базе наших наработок — двигателей РД-170, РД-171, РД-180, РД-191 — можно строить ракеты тяжелого и сверхтяжелого классов. В этом отношении у нас большое конкурентное преимущество перед другими производителями ракетно-космической техники.
Времена меняются, появляются новые вызовы. Тридцать лет устройство автомобильного двигателя в целом было таким же, как сейчас. Впрочем, новые двигатели лучше прежних. Такая же ситуация и в ракетно-космической сфере: у нас есть хорошие наработки, которые можно и нужно совершенствовать — например, в сторону меньших массовых и больших энергетических характеристик.
Как насчет создания двигателей многоразового использования?
Систему «Буран» мы создавали как многоразовую. И самый большой и самый энергоэффективный в мире двигатель РД-170 тягой 800 тонн был предназначен как раз для многократного использования. К слову, в секунду в нем сгорает около 2,5 тонны топлива.
Без съема со стенда РД-170 работал у нас около 20 раз. Ракета «Энергия» имела четыре боковые ступени с этими двигателями. На верхних частях ступеней можно было заметить утолщения в виде полуконических колпаков: там должна была размещаться система спасения ступеней ракеты. Планировали поставить туда и парашютные системы, и тормозные двигатели.
Илон Маск вообще научился ловить ступени на баржу...
Честь и хвала Илону Маску! Надо отдать ему должное, он идет непроторенной дорогой. Технически использование возвращенных Space X ступеней возможно, но надо детально отрабатывать технологию и особое внимание уделять тому, чтобы ничто не было повреждено при спасении. И все это достигается опытным путем.
Илон Маск
Фото: Mario Anzuoni / Reuters
Илон Маск молодец, но с полетом на Марс он торопится. Торопиться в этом вопросе абсолютно не надо — надо отправить для изучения планеты больше беспилотных аппаратов. Марс таит немало загадок и опасностей, в том числе и для человека.
Вас не смущает появление у России мощных конкурентов?
Нет. За последние десятилетия, например, Китай продемонстрировал большой прогресс. Мир на месте не стоит, и это очень хорошо.
В России НПО «Энергомаш» работает на бесконкурентной основе. Вас это не смущает?
Конкуренция подстегивает делать все лучше и лучше, двигаться дальше. Но надо ли плодить аналоги НПО «Энергомаш»? Не думаю.
Так сложилось исторически. Например, существовала фирма, которую возглавлял Николай Дмитриевич Кузнецов. Изначально она существовала для создания воздушно-реактивных двигателей для самолетов и сделала в этом отношении очень много. Но когда выбирали двигатель для ракеты Н-1, которая предназначалась для полета на Луну, конкурировали как раз НПО «Энергомаш» и фирма Кузнецова. Тогда Сергей Королев остановил свой выбор на команде Кузнецова, хотя их двигатель почти не отличался от предложенного нами.
И что получилось у Кузнецова?
Двигатель тягой 150 тонн при давлении в камере 150 атмосфер — это был колоссальный скачок в сравнении с предыдущими разработками: по давлению почти в два раза и по тяге почти в два раза.
Кузнецов с задачей справился, двигатель сделал, но все четыре запуска ракеты Н-1 были неудачными. Впоследствии эта программа была закрыта, а на ее месте открылась «Энергия-Буран», которую возглавил академик Глушко.
РД-180 в сборочном цехе
Фото: Юрий Машков / ТАСС
Она была реализована весьма успешно: провели замечательный тестовый полет, а ракета «Энергия» запускалась два раза — один раз с полезной нагрузкой, а второй — в автоматическом беспилотном режиме с космическим самолетом «Буран». Это был гигантский успех, но, к сожалению, при развале Советского Союза наша программа и многие другие важные начинания были забыты.
Как ракетной отрасли удавалось выживать в этот непростой период?
Могу сказать только одно: к счастью для России, генеральные конструкторы оказались стойкими к переменам. Они старались не развалить предприятия, сохранить их в работоспособном состоянии, и это во многом получилось. Я не боюсь этих слов, но именно благодаря этому отрасль удалось сохранить. А вот авиация понесла в те годы большие потери, и я не уверен, что мы когда-нибудь сможем преодолеть последствия этого.
А как обстоят дела с «молодой кровью»?
В нашей отрасли уехать за рубеж, конечно, сложно, но можно. На наших предприятиях работают такие люди, которые никуда не ездят, за исключением разве что командировок. Конечно, в 1990-е произошло вымывание среднего уровня специалистов, которые после вуза успели отработать не более 10 лет. Когда было плохо с зарплатой — не платили по нескольку месяцев, — многие разбегались по разным структурам, в том числе коммерческим.
Генеральные конструкторы, в том числе я, сами руководили кафедрами при наших фирмах: старались специалистов удержать и воспитать. И нам это удалось. Впрочем, отъезд специалистов за рубеж или их уход из отрасли — это все-таки трагедия.
По крайней мере, в России больше не пытаются запускать «гравицапу».
Знаете, у нас часто появляются изобретательские идеи, граничащие с безумием. Иногда они появляются из-за того, что люди банально не знают законов термодинамики.
Какие достижения последних лет вы бы назвали главными?
Пожалуй, строительство космодрома Восточный. Первый пуск — это прекрасно. Но, без сомнения, космодром надо развивать дальше. Особый акцент следует сделать на создании инфраструктуры для запуска тяжелых и сверхтяжелых ракет, в том числе с прицелом на Луну.
Вроде ее уже покорили — какой смысл лететь туда?
По космическим меркам тридцать лет — это мгновенье. Луна человеком не познана и не освоена, хотя может быть отличным плацдармом для изучения космоса. Так что работать в этом направлении никогда не поздно и не рано.
Многие пытаются понять, почему американцы так резко прекратили полеты на Луну. Возобновление этих начинаний — это отличный шаг, особенно в контексте освоения космической энергетики.
Кроме того, рассматриваются варианты создания высокоорбитальных станций, которые будут располагаться далеко за пределами так называемых «опорных околоземных орбит». Они будут ремонтируемыми и посещаемыми, так что в этом отношении мысль работает.
Как прокомментируете приобретение платформы «Морской старт»?
У этого проекта большое будущее, и очень хорошо, что его выкупили. На начальной стадии мы вместе с генеральным конструктором РКК «Энергия» Юрием Павловичем Семеновым активно им занимались и поддерживаем его до сих пор.
Ракета «Зенит» сделана на Украине, но двигатели первой и второй ступени — наши: 800-тонный РД-171 и 85-тонный РД-120. Третья ступень — уже не наша разработка.
Платформа «Морской старт»
Мы ждем, когда возобновятся запуски с экватора: это очень удобно и крайне выгодно. Россия вложила в этот проект немало своих интеллектуальных достижений.
Сильно ли повлияли последние события на взаимодействие с украинскими коллегами?
Пока ситуация носит неопределенный характер и развивается по неопределенному сценарию. В человеческом плане мы как были хорошими друзьями, так и остались. Главное, что люди остаются людьми, и политическая ситуация не влияет на их мировоззрение и отношение к старым товарищам.
Какой из отложенных в долгий ящик российских проектов стоило бы возродить?
Без сомнения, мы обязаны вернуться к программе «Энергия-Буран». Прошло более четверти века, но проект не устарел, его можно воспроизвести как минимум в виде тяжелой или сверхтяжелой ракеты, которые России сейчас очень нужны. Зачем придумывать новое решение, когда есть уже готовое и пригодное для качественной модификации?
На фундаментальной науке нельзя экономить — она не только позволяет стране двигаться вперед, но и открывает новые горизонты.
lenta.ru
В недавнем прошлом покорение космоса было прерогативой избранных стран, способных создать высокоорганизованные производственные цепочки на базе развитой промышленности и научных институтов. Однако сегодня в космосе уже тесновато.
Орбитальная станция теперь, например, есть и у Китая. После 2030 года китайцы хотят завести собственную лунную базу. К этому же времени на спутнике Земли хотят обосноваться европейцы. Даже индусы и японцы строят свои амбициозные планы по покорению космоса.
На орбите не протолкнуться — спутники запускают малазийцы, испанцы, индонезийцы и господа из Пакистана.
Но первопроходцев больше нет. Сегодня в кармане у каждого игрушка с вычислительными возможностями суперкомпьютера из 80-х годов и цветной фотокамерой с зумом, как у хорошего полевого бинокля, и создается впечатление, что не так уж и сложно сконструировать автоматическую двигающуюся платформу и с помощью технологий прошлого века запустить ее к Марсу.
«Луноход-1» на спутнике Земли, «Марс-2» и «Викинг-1» на Красной планете — это были прорывы 70-х годов XX столетия. Марсоход «Кьюриосити» в 2016 году — это уже, простите, банальность. Уже почти четыре десятилетия человечество топчется на месте, тщательно пережевывая результаты смелых открытий прошлого.
Не от того ли, что нация первопроходцев и колонизаторов вынуждена была на долгое время заняться наведением порядка в своих внутренних пределах, отвернув свой взор от звездных сфер?
Электрический ракетный двигатель
Что интересно, если в лице России человечество все еще использует химические ракетные двигатели, то в лице большинства других стран оно даже не сумело их разработать, а в случае со Штатами даже разучилось их строить. Технологическое развитие на планете, очевидно, неравномерно.
Меж тем химические ракетные двигатели безнадежно устарели. Если в качестве способа вывода полезного груза на орбиту они себя хоть еще как-то оправдывают, то человечество, устремляющееся хотя бы к Луне на струе топлива, — это смешно.
А ведь давно уже изобретены разнообразные электрические ракетные двигатели (ЭРД). Они, например, используются для корректировки орбиты искусственных спутников. Их удельный импульс варьируется в широком диапазоне от 10 до 210 км/с, в то время как удельный импульс химических ракетных двигателей едва ли превышает значение в 4500 м/c. Также они гораздо более экономичны в использовании топлива, чем ЭРД, однако имеют чрезвычайно низкую тягу, что не позволяет их использовать, например, для подъема большого количества полезной нагрузки с поверхности Земли. Зато они отлично себя чувствуют в космосе.
Удовлетвори чудовищную потребность ЭРД в электричестве, и он потащит тонны груза со скоростью, недоступной любой современной ракете. Однако, к сожалению, виду того, что на орбиту пока не провели газопровода и там нет залежей угля, для питания ЭРД используют солнечные батареи, весьма и весьма ограниченные по мощности выработки электроэнергии.
Ядерный реактор
Для ЭРД отлично бы подошел ядерный реактор в качестве электростанции по выработке электричества. Подобные устройства способны работать по десятку лет без перезагрузки топливом и благодаря последним разработкам получили изрядную автономность длительностью около года.
Никто еще не создавал мощной атомной установки достаточно малых габаритов, чтобы она сгодилась для работы в космосе.
Чтобы обеспечить высокую длительность службы при малых габаритах рабочей зоны, пришлось бы использовать высокообогащенный уран, из-за чего вырастет и температура эксплуатации — примерно до 1200 градусов Цельсия, тогда как сталь плавится при 1500 градусах. Для работы при таких температурах вода, которая используется в обычных реакторах, уже не подходит. Тут нужен особый теплоноситель типа гелий-ксеноновой смеси, а чтобы все это циркулировало, требуется особый материал, из которого будут изготавливаться трубы, — молибденовый сплав.
Ну и сам реактор, естественно, на быстрых нейтронах.
Кстати, а кто у нас сейчас эксплуатирует реакторы на быстрых нейтронах? В мире осталось всего четыре научно-исследовательских реактора такого типа: два у России, один у Индии и еще один недавно мы помогли построить Китаю. Промышленных реакторов и вовсе только два, и оба у России. Остальные в США, Германии, Франции, Великобритании были закрыты, и там к идее их реинкарнации больше не возвращались.
В России тоже шли споры и дискуссии на тему того, зачем нам сложные, дорогие реакторы на быстрых нейтронах, если можно создавать обычные. Но тот, кто отказывается от научных изысканий, отказывается от будущего: главное преимущество быстрых реакторов в том, что топлива для них человечеству хватит на тысячи и десятки тысяч лет.
Ядерная энергодвигательная установка
Вот так получается, что Россия обладает технологиями, необходимыми для создания электрических ракетных двигателей — еще в Советском Союзе конструировались и испытывались самые разнообразные из них. Также мы умеем создавать компактные атомные установки, и мы лучше всех разбираемся в ядерных реакторах на быстрых нейтронах. Да и к тому же являемся одним из мировых лидеров в космической отрасли.
Но самое главное – у нас есть серьезная научная и промышленная база, для того чтобы все эти технологии воплотить в готовом изделии.
И вы знаете, мы так и сделали: с 2009 года в России разрабатывается ядерная энергодвигательная установка (ЯЭДУ) мегаваттного класса.
Мегаваттный класс — это характеристика ее мощности. Мы помним, что для развития электрическим ракетным двигателям нормальной тяги требуется серьезное количество электроэнергии.
В ближайшее время отдельные части установки отправятся на МКС, чтобы можно было провести испытания в реальных условиях космоса. В целом работы планируется завершить в 2018 году.
За прошедшее время произошло немало событий. В 2009 году еще не было событий на Болотной, в Чечне только отменили режим контртеррористической операции, в Россию еще приезжал Обама, а Хиллари Клинтон была госсекретарем, а мы начали создавать космический двигатель. Кто-то бомбил Ливию, кто-то скакал на Майдане, террористы обзаводились собственным государством, и начинались санкционные войны, а русские среди всего этого хаоса, в своих институтах, несмотря ни на что, год за годом конструировали космический двигатель, который еще понесет человечество к Марсу.
Прорыв
Так ли уж важен этот ЯЭДУ?
Полет до Марса на химических ракетных двигателях теоретически занимает полтора года в одну сторону. Обратно мы пока не можем вернуться даже в теории. Но если мы решим проблему с возвращением, такой трехлетний пилотируемый полет превратится в поход аргонавтов, только без золотого руна, но зато с превозмоганием и прочим героизмом. Ядерная энергодвигательная установка мегаваттного класса же в составе соответствующего космического корабля позволяет обернуться примерно за три месяца.
Она же может быть использована для создания космического буксира, который будет способен возить грузы и людей с лунной орбиты на земную, причем не по трое суток, как на химических ракетных двигателях, а за 7–8 часов, словно из Санкт-Петербурга до Москвы на поезде.
ЯЭДУ найдется место и у Земли — чистить орбиты от космического мусора. Это, между прочим, прозаичная, но весьма серьезная в деле покорения космоса проблема.
Вперёд к звездам!
Понятно, что ядерная энергодвигательная установка — это только двигатель. К нему необходим еще космический корабль, создание которого требует не только применения разнообразных высоких технологий, но и очень и очень серьезных капиталовложений.
Хорошая задача для России и стран БРИКС, не правда ли?
tehnowar.ru
Сразу 25 ведущих государств мира призвали ООН пересмотреть разрешение разработки российского ядерного двигателя для использования в космосе. На что может пойти Запад в попытках задавить конкурента? В этих разработках РФ сегодня на первом месте в мире.
"Ведущими мировыми индустриальными государствами движет желание убрать с дороги конкурента в лице РФ, - рассказал ФБА "Экономика сегодня" академик Российской академии космонавтики имени Циолковского Александр Железняков. – Наша страна дальше всех продвинулась в сфере разработок ядерной электродвигательной установки (ЯЭДУ) для космических аппаратов. И мировое сообщество делает все, чтобы затормозить работу наших ученых".
Ранее 25 государств на встрече ООН заявили, что нужно пересмотреть применение ядерных источников в космосе. Среди них ведущие промышленные державы – США, Германия, Япония, Франция, Канада и другие. Поводом для обращения в международную организацию стали опасения относительно безопасности ядерных разработок РФ.
Однако в "Роскосмосе" опровергли возможность нарушения каких-либо мировых норм. Официальная позиция предприятия: Россия неукоснительно придерживается всех межгосударственных регламентов по ядерной энергии и подписала все нужные международные соглашения.
"Если РФ добьется существенных успехов в своих разработках – а сегодня есть все основания это предположить – то она получит преимущество в мире по использованию и продаже своих технологий, - прокомментировал Александр Железняков. – Именно это пугает другие страны и заставляет идти на все, чтобы затормозить работу ученых РФ. К примеру, уровень аналогичных исследований США на очень нихком уровне, а большинство из обратившихся в ООН стран исследований в этом направлении не ведут вовсе".
По словам эксперта, когда Россия начинала разработки космического ядерного электродвигателя, в Америке очень заинтересовались этими исследованиями. Предлагалось даже вести работу в этом направлении совместно. Однако политическая ситуация в мире изменилась.
"Сегодня о совместных исследованиях речи уже не идет – партнерские отношения между странами ухудшились. Однако ставить палки в колеса РФ Запад однозначно будет. Впрочем, продолжать работу над перспективным научным направлением нам запретить никто не вправе. Резолюции ООН носят чисто рекомендательный характер. Если Россия сочтет, что решение международной организации противоречит ее национальным, экономическим или политическим интересам, постановление международной организации можно проигнорировать. Так что сегодняшняя ситуация – не более, чем политическая шумиха".
По мнению эксперта, Запад не оставит попыток остановить Россию в разработке перспективного направления. Или получить результат этой работы любыми способами.
"Не исключено, что путем промышленного шпионажа некоторые страны уже пытаются добраться до этих секретов. Любая инновационная разработка тут же привлекает внимание основных игроков мировой промышленности и начинаются попытки ее заполучить. Но и охраняются такие секреты соответственно", - резюмировал Александр Железняков.
Читайте нас в Яндексе
Автор: Андрей Орешкин
rueconomics.ru
В недавнем прошлом покорение космоса было прерогативой избранных стран, способных создать высокоорганизованные производственные цепочки на базе развитой промышленности и научных институтов. Однако сегодня в космосе уже тесновато.
Орбитальная станция теперь, например, есть и у Китая. После 2030 года китайцы хотят завести собственную лунную базу. К этому же времени на спутнике Земли хотят обосноваться европейцы. Даже индусы и японцы строят свои амбициозные планы по покорению космоса.
На орбите не протолкнуться — спутники запускают малазийцы, испанцы, индонезийцы и господа из Пакистана.
Но первопроходцев больше нет. Сегодня в кармане у каждого игрушка с вычислительными возможностями суперкомпьютера из 80-х годов и цветной фотокамерой с зумом, как у хорошего полевого бинокля, и создается впечатление, что не так уж и сложно сконструировать автоматическую двигающуюся платформу и с помощью технологий прошлого века запустить ее к Марсу.
«Луноход-1» на спутнике Земли, «Марс-2» и «Викинг-1» на Красной планете — это были прорывы 70-х годов XX столетия. Марсоход «Кьюриосити» в 2016 году — это уже, простите, банальность. Уже почти четыре десятилетия человечество топчется на месте, тщательно пережевывая результаты смелых открытий прошлого.
Не от того ли, что нация первопроходцев и колонизаторов вынуждена была на долгое время заняться наведением порядка в своих внутренних пределах, отвернув свой взор от звездных сфер?
Электрический ракетный двигатель
Что интересно, если в лице России человечество все еще использует химические ракетные двигатели, то в лице большинства других стран оно даже не сумело их разработать, а в случае со Штатами даже разучилось их строить. Технологическое развитие на планете, очевидно, неравномерно.
Меж тем химические ракетные двигатели безнадежно устарели. Если в качестве способа вывода полезного груза на орбиту они себя хоть еще как-то оправдывают, то человечество, устремляющеесяхотя бы к Луне на струе топлива, — это смешно.
А ведь давно уже изобретены разнообразные электрические ракетные двигатели (ЭРД). Они, например, используются для корректировки орбиты искусственных спутников. Их удельный импульс варьируется в широком диапазоне от 10 до 210 км/с, в то время как удельный импульс химических ракетных двигателей едва ли превышает значение в 4500 м/c. Также они гораздо более экономичны в использовании топлива, чем ЭРД, однако имеют чрезвычайно низкую тягу, что не позволяет их использовать, например, для подъема большого количества полезной нагрузки с поверхности Земли. Зато они отлично себя чувствуют в космосе.
Удовлетвори чудовищную потребность ЭРД в электричестве, и он потащит тонны груза со скоростью, недоступной любой современной ракете. Однако, к сожалению, виду того, что на орбиту пока не провели газопровода и там нет залежей угля, для питания ЭРД используют солнечные батареи, весьма и весьма ограниченные по мощности выработки электроэнергии.
Ядерный реактор
Для ЭРД отлично бы подошел ядерный реактор в качестве электростанции по выработке электричества. Подобные устройства способны работать по десятку лет без перезагрузки топливом и благодаря последним разработкам получили изрядную автономность длительностью около года.
Единственная проблема заключается лишь в том, что ядерный реактор выглядит примерно так:
Фото: news.tpu.ru
Никто еще не создавал мощной атомной установки достаточно малых габаритов, чтобы она сгодилась для работы в космосе.
Чтобы обеспечить высокую длительность службы при малых габаритах рабочей зоны, пришлось бы использовать высокообогащенный уран, из-за чего вырастет и температура эксплуатации — примерно до 1200 градусов Цельсия, тогда как сталь плавится при 1500 градусах. Для работы при таких температурах вода, которая используется в обычных реакторах, уже не подходит. Тут нужен особый теплоноситель типа гелий-ксеноновой смеси, а чтобы все это циркулировало, требуется особый материал, из которого будут изготавливаться трубы, — молибденовый сплав.
Ну и сам реактор, естественно, на быстрых нейтронах.
Кстати, а кто у нас сейчас эксплуатирует реакторы на быстрых нейтронах? В мире осталось всего четыре научно-исследовательских реактора такого типа: два у России, один у Индии и еще один недавно мы помогли построить Китаю. Промышленных реакторов и вовсе только два, и оба у России. Остальные в США, Германии, Франции, Великобритании были закрыты, и там к идее их реинкарнации больше не возвращались.
В России тоже шли споры и дискуссии на тему того, зачем нам сложные, дорогие реакторы на быстрых нейтронах, если можно создавать обычные. Но тот, кто отказывается от научных изысканий, отказывается от будущего: главное преимущество быстрых реакторов в том, что топлива для них человечеству хватит на тысячи и десятки тысяч лет.
Ядерная энергодвигательная установка
Вот так получается, что Россия обладает технологиями, необходимыми для создания электрических ракетных двигателей — еще в Советском Союзе конструировались и испытывались самые разнообразные из них. Также мы умеем создавать компактные атомные установки, и мы лучше всех разбираемся в ядерных реакторах на быстрых нейтронах. Да и к тому же являемся одним из мировых лидеров в космической отрасли.
Но самое главное – у нас есть серьезная научная и промышленная база, для того чтобы все эти технологии воплотить в готовом изделии.
И вы знаете, мы так и сделали: с 2009 года в России разрабатывается ядерная энергодвигательная установка (ЯЭДУ) мегаваттного класса.
Мегаваттный класс — это характеристика ее мощности. Мы помним, что для развития электрическим ракетным двигателям нормальной тяги требуется серьезное количество электроэнергии.
В ближайшее время отдельные части установки отправятся на МКС, чтобы можно было провести испытания в реальных условиях космоса. В целом работы планируется завершить в 2018 году.
За прошедшее время произошло немало событий. В 2009 году еще не было событий на Болотной, в Чечне только отменили режим контртеррористической операции, в Россию еще приезжал Обама, а Хиллари Клинтон была госсекретарем, а мы начали создавать космический двигатель. Кто-то бомбил Ливию, кто-то скакал на Майдане, террористы обзаводились собственным государством, и начинались санкционные войны, а русские среди всего этого хаоса, в своих институтах, несмотря ни на что, год за годом конструировали космический двигатель, который еще понесет человечество к Марсу.
Прорыв
Так ли уж важен этот ЯЭДУ?
Полет до Марса на химических ракетных двигателях теоретически занимает полтора года в одну сторону. Обратно мы пока не можем вернуться даже в теории. Но если мы решим проблему с возвращением, такой трехлетний пилотируемый полет превратится в поход аргонавтов, только без золотого руна, но зато с превозмоганием и прочим героизмом. Ядерная энергодвигательная установка мегаваттного класса же в составе соответствующего космического корабля позволяет обернуться примерно за три месяца.
Она же может быть использована для создания космического буксира, который будет способен возить грузы и людей с лунной орбиты на земную, причем не по трое суток, как на химических ракетных двигателях, а за 7–8 часов, словно из Санкт-Петербурга до Москвы на поезде.
ЯЭДУ найдется место и у Земли — чистить орбиты от космического мусора. Это, между прочим, прозаичная, но весьма серьезная в деле покорения космоса проблема.
Вперёд к звездам!
Понятно, что ядерная энергодвигательная установка — это только двигатель. К нему необходим еще космический корабль, создание которого требует не только применения разнообразных высоких технологий, но и очень и очень серьезных капиталовложений.
Хорошая задача для России и стран БРИКС, не правда ли?
Сергей Черкасовhttp://politrussia.com
comments powered by HyperCommentswww.nasha-strana.info
