אחד הפרויקטים הנועזים ביותר בשנים האחרונות בתחום טכנולוגיית החלל מתפתח, ויש סיבות לבשורות טובות. לאחרונה נודע על השלמת העבודה על הפרויקט "יצירת מודול תחבורה ואנרגיה המבוסס על תחנת כוח גרעינית ברמה של מגה -ואט". כעת מדענים צריכים לבצע מספר עבודות עוקבות, והתוצאה הסופית תהיה הופעת מודול מן המניין המתאים לשימוש.
דו'' ח עבודה
בסוף יולי אישרה רוסקוסמוס דו"ח לשנת 2018 המציין את תחומי הפעילות העיקריים והצלחות הארגון. בין היתר, הדוח מזכיר את הפרויקט "יצירת מודול תחבורה ואנרגיה המבוסס על תחנת כוח גרעינית ברמה של מגה-ואט", שפותח במסגרת תוכנית המדינה "פעילויות חלל של רוסיה לשנים 2013-2020".
על פי הדו ח, פרויקט זה הושלם בשנה שעברה. במסגרת עבודה זו הוכן תיעוד עיצובי, מוצרים בודדים יוצרו ונבדקו. בעוד אנו מדברים על מרכיבי הפריסה העתידית של אב הטיפוס הקרקע של מודול התחבורה והאנרגיה (TEM).
העבודה על יצירת TEM אינה נעצרת כאן. כל הפעילויות הנוספות יבוצעו במסגרת תוכנית החלל הפדרלית הקיימת. לרוע המזל, דו ח רוסקוסמוס אינו מספק פרטים טכניים של פרויקט TEM בצורתו הנוכחית, וגם אינו מציין את עיתוי העבודה. עם זאת, נתונים אלה ידועים ממקורות אחרים.
היסטוריה של הנושא
על פי דו ח רוסקוסמוס, העבודה על TEM נמשכת ואמורה להיכנס בקרוב לשלב חדש. המשמעות היא שהתוכניות ליצור רקטה וחללית חדשה ביסודה, שאושרו לפני כמעט 10 שנים, יתממשו בעתיד הנראה לעין.
הרעיון של מודול תחבורה ואנרגיה המבוסס על תחנת כוח גרעינית (NPP) בצורתו הנוכחית הוצע בשנת 2009. פיתוח מוצר זה אמור להתבצע על ידי ארגוני רוסקוסמוס ורוזאטום. את התפקיד המוביל בפרויקט ממלאים תאגיד רקטה וחלל אנרג'יה ומרכז יחידות המדינה הפדרלית של קלדיש.
בשנת 2010 החל הפרויקט, החלו עבודות המחקר והעיצוב הראשונות. באותה תקופה נטען כי המרכיבים העיקריים של תחנת הכוח הגרעינית ו- TEM יהיו מוכנים עד סוף העשור. התכנון המקדים של ה- TEM הוכן בשנת 2013. בשנת 2014 החלה בדיקת רכיבי תחנת הכוח הגרעינית ומנוע ה- ID-500 יון. בעתיד היו דיווחים רבים על עבודות והצלחות שונות. אלמנטים שונים של תחנת כוח גרעינית ו- TEM נבנו ונבדקו, וכן בוצע חיפוש אחר תחומי יישום של טכנולוגיה חדשה.
עם פיתוח פרויקט TEM, תמונות המראות את המראה המשוער של מוצר זה פורסמו באופן קבוע במקורות פתוחים. הפעם האחרונה שחומרים כאלה הופיעו בנובמבר בשנה שעברה. זה מוזר שגרסה זו של המראה הייתה שונה במידה ניכרת מהקודמות, אם כי הייתה לה דמיון כלשהו בתכונות בסיסיות.
תכונות טכניות
מודול התחבורה והאנרגיה נחשב לרכב רב תכליתי לעבודה בחלל, הן במסלולים של כדור הארץ והן במסלולים אחרים. בעזרתו, בעתיד, הוא מתוכנן לשגר את המטען למסלולים או לשלוח לגופים שמימיים אחרים.כמו כן, ניתן להשתמש ב- TEM לטיפול בשירותי חלליות או במאבק בפסולת חלל.
TEM תקבל קורות הזזה נושאות עומס, שבגללן יסופקו המידות הדרושות. בחוות מוצע להתקין יחידת כוח עם התקנת כור, מתחם מכשור והרכבה, מתקני עגינה, פאנלים סולאריים וכו '. בחלק הזנב של המודול, ימוקמו מנועי טילים חשמליים ושיוטים. המטען יועבר באמצעות מכשירי עגינה.
המרכיב העיקרי של ה- TEM הוא תחנת הכוח הגרעינית ברמה של מגה -ואט, אשר פותחה מאז 2009. יש להבחין בכור המתקן בהתנגדות מיוחדת לעומסי טמפרטורה, הקשורים במצבי הפעלה מיוחדים. נוזל הקירור נבחר תערובת הליום-קסנון. הספק התרמי של המתקן יגיע ל -3.8 מגה -וואט, והספק החשמלי - 1 מגה -ואט. כדי לזרוק חום עודף, מומלץ להשתמש במקרר לרדיאטור טפטוף.
יש לספק חשמל ממתקן גרעיני למנוע טילים חשמלי. מנוע יון מבטיח ID-500 נמצא בשלב הבדיקה. עם יעילות של עד 75%, הוא אמור להראות הספק של 35 קילוואט ודחף של עד 750 mN. במהלך הבדיקות בשנת 2017, המוצר ID-500 עבד בדוכן במשך 300 שעות בהספק של 35 קילוואט.
על פי נתוני השנים הקודמות, ה- TEM בעמדת העבודה יהיה באורך של יותר מ 50-52 מ 'עם קוטר (עבור מסבכים פתוחים ואלמנטים עליהם) מעל 20 מ'. המסה היא לפחות 20 טון. או מספר רכבי שיגור עם הרכבה לאחר מכן. אז המטען חייב לעגן איתו. חיי השירות העיצוביים, המוגבלים על ידי חיי השירות של הכור, הם 10 שנים.
סיכויים גדולים
המאפיין העיקרי של TEM עם תחנת כוח גרעינית, המבדיל אותו ביסודו מטכנולוגיות רקטות וחלל אחרות, הוא הדחף הספציפי הגבוה ביותר. השימוש בתחנת כוח מיוחדת ומנוע רקטות חשמלי מאפשר להשיג את פרמטרי הדחיפה הנדרשים בצריכה מינימלית של דלק גרעיני. לפיכך, TEM, בתיאוריה, מסוגל לפתור בעיות שאינן נגישות למערכות רקטות מסורתיות המונעות על ידי דלק כימי.
הודות לכך, ניתן יהיה להשתמש באופן פעיל יותר במנועי הקיינט וההדפסה לאורך כל הטיסה. בפרט, הדבר מאפשר שימוש במסלולי טיסה נוחים יותר לגופים שמימיים אחרים. חיי השירות ל -10 שנים מאפשרים להשתמש ב- TEM מספר פעמים במשימות שונות, מה שמוריד את עלות ארגון אותן. באופן כללי, הופעת מערכות כמו TEM עם תחנת כוח גרעינית תעניק לקוסמונאוטיקה הזדמנויות חדשות בכל תחומי הפעילות העיקריים.
מנועי TEM סטנדרטיים חייבים להשתמש רק בחלק מהחשמל ממערכות ייצור. בהתאם לכך, נותר שולי כוח גדולים המתאימים לשימוש על ידי ציוד המטרה.
עם זאת, ישנם גם חסרונות משמעותיים. קודם כל, יש צורך בפיתוח מגוון שלם של טכנולוגיות חדשות והמורכבות הכוללת של הפרויקט. כתוצאה מכך, יצירת TEM דורשת זמן רב ומימון מתאים. לפיכך, פרויקט Roscosmos פותח במשך כעשר שנים, אך היישום המעשי של ה- TEM המוגמר עדיין בעתיד הרחוק. העלות הכוללת של הפרויקט נאמדת ב -17 מיליארד רובל.
השימוש בתחנת כוח גרעינית מוביל להגבלות חמורות בשלבים שונים. לדוגמה, בדיקת תחנת כוח גרעינית או TEM בכללותה אפשרית רק במסלולים, מה שימזער את הנזקים ממצבי חירום אפשריים. אותו דבר לגבי הפעלת מודול הובלה ואנרגיה מוכן.
עתיד קרוב
על פי החדשות האחרונות, פיתוח הפרויקט "יצירת מודול תחבורה ואנרגיה המבוסס על תחנת כוח גרעינית מסוג מגה -ואט" הושלם בהצלחה. כמה מדגמים הנדרשים לבדיקה כבר מוכנים.בשנים הקרובות, ארגונים מרוסקוסמוס ורוזאטום יצטרכו לבצע מספר עבודות חשובות עם מוצרים אלה ואחרים.
אב הטיפוס של ה- TEM מתוכנן להיבנות בשנים 2022-23. לאחר מכן, צריך להתחיל בדיקות שונות, שיימשכו מספר שנים. ההשקה המלאה של מבצע ה- TEM צפויה בשנת 2030.
בסוף יוני נודע על הכנת האתר להפעלת ה- TEM. ציוד כזה יושק מהקוסמודרום של ווסטוצ'ני. לא מזמן הוכרזה תחרות לפיתוח ובנייה של מערך מתקנים להכנת חלליות ומודול תחבורה ואנרגיה. יש לפתח את תיעוד העיצוב של המתחם הטכני בשנים 2025-26. הבנייה מתוכננת להתחיל בשנת 2027, וההזמנה תתבצע בשנת 2030. עלות החוזה היא 13.2 מיליארד רובל.
כך, עבודות שונות בנושא טכנולוגיות רקטות וחלל מתקדמות עם תחנות כוח גרעיניות יימשכו במהלך העשור הקרוב. חלק מהארגונים יצטרכו להשלים את הפיתוח ולבדוק את מודול התחבורה והאנרגיה, בעוד שאחרים יכינו את התשתית להפעלתה. בהתבסס על תוצאות כל העבודות הללו, בשנת 2030 תעמוד לרשות תעשיית החלל הרוסית טכנולוגיה חדשה מיסודה עם יכולות רחבות. עם זאת, המורכבות של כל שלבי התוכנית המבטיחה עשויה להוביל לשינוי בלוח הזמנים.
