Ядерный буксир "Зевс" это приоритетный проект "Роскосмоса". К технической разработке конструкторы приступили два года назад, срок окончания проектных работ - лето 2024 года. А первый испытательный полет планируется в 2030 году. На днях на международном форуме "Атомэкспо-2022" в Сочи Роскосмос продемонстрировал подробный макет транспортно-энергетического модуля (ТЭМ) и эксперты смогли разглядеть детали новой конструкции.
1. Зачем это нужно?
Ядерный буксир предназначен для освоения дальнего космоса. Согласно расчетам "Зевс" может доставлять на Луну или Марс грузы массой до 10 тонн. Для сравнения, современные технологии позволяют забрасывать на Красную планету аппараты массой до 2 тонн.
В силу особенностей двигателей ядерный буксир медленно набирает скорость, а затем медленно тормозит. Поэтому для передвижения на короткие дистанции у него будет уходить много времени. Например, до Луны "Зевс" доберется за 200 дней, у американских "Аполлонов" дорога занимала всего 3 суток. Зато на дальних расстояниях ядерный буксир даст фору кому угодно. Например, Юпитера он достигнет за полтора года, а "Старшипу" Илона Маску понадобится вдвое больше времени.
Кстати, первая миссия "Зевса" будет включать полет до Юпитера. На нынешнем этапе схема выглядит так:
- "Зевс" доставит грузы на Луну.
- Затем вернется к Земле, где примет на борт новый модуль с полезной нагрузкой.
- На заключительном этапе аппарат облетит Венеру, чтобы ускориться за счет гравитационных полей планеты-соседки, и прямиком устремится к Юпитеру.
Весь этот цикл займет примерно 50 месяцев.
2. Чем "Зевс" отличается от привычных космических кораблей?
Практически вся нынешняя космонавтика работает на химических ракетных двигателях. Они дают мощное, но очень кратковременное ускорение, поскольку примерно 80 процентов топлива сжигаются на старте. Как следствие, радиус их действия ограничен. Самая "прожорливая" ракета - американская "Сатурн V" за время полета к Луне и обратно сжигала 2 076 тонн топлива. Предел возможностей таких ракет это кратковременные полеты на Марс и не далее.
Захватывающие перспективы открылись бы с появлением ядерных ракетных двигателей - с их помощью можно долететь до Альфы Центавра за 12 лет. Но они находятся пока на стадии разработки. И на нашем буксире ядерных ракетных двигателей тоже не будет.
"Зевс" использует маршевые ионные двигатели, они относятся к типу электрических ракетных двигателей, реактивная тяга здесь создается за счет выброса ионизированного газа. Чаще всего аргон или ксенон. Ионный двигатель значительно меньше по размерам, ему нужно гораздо меньше топлива и он способен проработать несколько лет. Вы спросите, почему "Зевс" называют ядерным буксиром?
Дело в том, что у ионного двигателя есть один важный недостаток: его тяга ничтожна по сравнению с химическими двигателями. Поэтому ионные двигатели сегодня используются в основном для маневрирования в космосе. Например, четыремя ионными двигателями подруливания оснащена китайская орбитальная станция "Тяньхэ". Чтобы увеличить мощь ионных двигателей, необходимо большое количество электроэнергии. А где ее взять в космосе, если мощности солнечных батарей не хватает? Вот ученые и придумали запустить в космос ядерный реактор, он будет работать, как АЭС на Земле - исключительно для выработки электричества.
3. Как ядерный реактор будет летать на орбите Земли
Модули, из которых будет смонтирован "Зевс", планируется запускать по частям. Сборка пройдет прямо в космосе в автоматическом режиме без участия космонавтов. Новый аппарат будет летать на безопасной радиационной высоте - на расстоянии примерно 900 километров от Земли. Национальная космическая станция РОСС, запуск которой планируется после 2024 года, расположится на высоте 300-350 километров. В случае, если что-то пойдет не так, экипаж станции на пилотируемом корабле сможет подняться выше, пристыковаться к буксиру и ликвидировать неисправность.
В отличие от космического корабля на химических ракетных двигателях "Зевс" не сможет садиться и взлетать с поверхности иных планет. Ионные двигатели не способны обеспечить необходимую мощь. Но ему не будет равных, как средству доставки космических станций, грузов и исследовательских аппаратов в далекий космос.
