Отечественная космонавтика опережает зарубежных конкурентов на 7 лет в сфере создания космических ядерных установок, отмечают в Роскосмосе. «Здесь у нас есть фора — лет семь пока, если мы не остановимся», — заявил глава корпорации Дмитрий Рогозин. Подобную оценку давал и президент России Владимир Путин в 2021 году. HTNews решил провести ревизию космических устремлений России.
Больше интересного от HTNews.ru в Telegram
Космические аппараты на ядерных установках, согласно задумке, смогут транспортировать многотонные грузы на огромные расстояния. Разработка подобных систем с ядерными установками на борту ведется в России c 2009 года.
Проект получил название «Нуклон-АП». Задача ученых — создать транспортно-энергетический модуль (ТЭМ), работающий за счет энергии выделяемой ядерной установкой.
К 2018 году все расчеты и конструкторские работы завершились, после чего ученые приступили к испытаниям узлов системы. Тестировались установки охлаждения ядерной энергодвигательной системы, системы преобразования энергии, турбогенераторы, теплообменные аппараты, средства сброса низкопотенциального тепла в космос и электроракетные двигатели.
В декабре 2020 года Роскосмос и КБ «Арсенал» вышли на подписание контракта на разработку аванпроекта по созданию космического аппарата на ядерной установке. На текущий момент сумма инвестиций достигла 4.17 млрд. руб.
Проект «Зевс»
Разрабатываемый транспортно-энергетический модуль получил название «Зевс». ТЭМ будет выводиться на заданную высоту ракетой-носителем в сложенном состоянии. По прибытии в точку старта и проверки работоспособности, он будет развернут, а двигатели запущены.
Первой задачей для «Зевса» станет стыковка с модулем полезной нагрузки после чего аппарат будет направлен на Луну. По прилету к спутнику Земли произойдет отстыковка исследовательских модулей и аппарат возьмет курс обратно к Земле.
В околоземном пространстве к «Зевсу» пристыкуют новые грузы и направят до Венеры, а затем на исследование спутников Юпитера. Вся миссия может занять порядка 50 месяцев.
Ионный двигатель
Столь далекие маршруты в космосе невозможны при использовании даже самых современных реактивных двигателей. Они требуют очень много топлива. Такой объем горючего свел бы на нет все грузовые возможности аппарата.
По этой причине в «Зевсе» планируется установить ионный двигатель. Ядерная установка используют газ ксенон для выработки тепла, которое преобразовывается в электричество и питает двигатель. Научно-исследовательский институт имени Келдыша уже проводит стендовые испытания различных ионных двигателей.
Однако подобные двигатели имеют и недостатки по сравнению с реактивными. Они медленнее разгоняются, поэтому корабль на ионном двигателе не сможет выйти с поверхности Земли в атмосферу. Полет же до Луны займет порядка 200 суток, вместо нескольких как сейчас. Однако на больших расстояниях с долгим разгоном ионный двигатель даст преимущество в скорости. Время полета до Марса составит 1.5 месяца вместо 7-8 (если бы использовался реактивный двигатель).
Вернемся к «Зевсу». На него планируется поставить реактор, с мощностью выработки порядка 500 киловатт электроэнергии. Большой ее объем будет расходоваться ионными двигателями. Оставшиеся 70-80 квт будут задействованы для работы сверхмощного научного оборудования.
В настоящий момент Управление перспективных исследовательских проектов Минобороны США подготовило проект ракеты-демонстратора для операций в пределах орбиты Луны. Она оснащена тепловым ядерным ракетным двигателем. Роскосмос отмечает, что используемый на американской установке прямоточный ядерный ракетный двигатель, значительно менее эффективен, чем энергодвигательные установки российского аппарата.
Новости высоких технологий от HTN на Яндекс Дзен - Подписывайся!