פרויקט רוסי שאפתן עשוי לתת תנופה חדשה לחקר החלל

פרויקט רוסי שאפתן עשוי לתת תנופה חדשה לחקר החלל
פרויקט רוסי שאפתן עשוי לתת תנופה חדשה לחקר החלל

וִידֵאוֹ: פרויקט רוסי שאפתן עשוי לתת תנופה חדשה לחקר החלל

וִידֵאוֹ: פרויקט רוסי שאפתן עשוי לתת תנופה חדשה לחקר החלל
וִידֵאוֹ: Blizzard Weather System In Action Video: By John Young of the Disc Jockey News 2024, מרץ
Anonim

אחד הפרויקטים השאפתניים הסובייטיים-רוסיים בתחום חקר החלל קרוב לסיומו ונכנס לשלב של יישום מעשי מיידי. אנחנו מדברים על הקמת תחנת כוח גרעינית ברמה של מגה -ואט. יצירה ובדיקה של מנוע כזה יכולה לשנות באופן משמעותי את מצב העניינים בחלל הקרוב לכדור הארץ.

תחנת הכוח הגרעינית ברמה של מגה-ואט (NPPU) היא פרויקט משותף של קבוצת מפעלים רוסיים שהם חלק מרוסקוסמוס ורוזאטום. פרויקט זה נועד לפתח תחנת כוח גרעינית מסוג megawatt. הוא תוכנן במיוחד לצייד חללית חדשה בשם העבודה TEM (מודול תחבורה ואנרגיה). המבצע העיקרי של העבודה על פרויקט יצירת תחנת כוח גרעינית הוא מרכז המחקר היחידותי הפדרלי של המדינה הפדרלית על שם מ.וו קלדיש (מוסקווה). מטרת הפרויקט השאפתני היא להביא את רוסיה לעמדה מובילה ביצירת מתחמי אנרגיה למטרות חלל, היעילות ביותר ומסוגלות לפתור מגוון משימות מרשים בחלל החיצון. לדוגמה, חקר הירח, כמו גם כוכבי לכת רחוקים של מערכת השמש שלנו, כולל יצירת בסיסים אוטומטיים עליהם.

נכון לעכשיו, טיסות חלל בחלל הקרוב לכדור הארץ מתבצעות על רקטות, שיוצאות לדרך עקב הבעירה של דלק טילים נוזלי או מוצק במנועיהם. דלק רקטות נוזלי מחולק לחמצון ולדלק. רכיבים אלה נמצאים במיכלי הרקטה השונים במצב נוזלי. ערבוב הרכיבים מתרחש כבר בתא הבעירה, בדרך כלל באמצעות מזרקים. הלחץ נוצר עקב עבודה של מערכת תזוזה או משאבת טורבו. בנוסף, רכיבי ההנעה משמשים לקירור פיית מנוע הרקטות. דלק טילים מוצק מתחלק גם לדלק ולחמצון, אך הם בצורת תערובת של מוצקים.

תמונה
תמונה

במהלך העשורים האחרונים השתכללה הטכנולוגיה של שימוש בדלקים מסוג זה עד הפרט הקטן ביותר במדינות רבות. יחד עם זאת, מדעני הרקטות עצמם מודים כי המשך הפיתוח של טכנולוגיות כאלה הוא בעייתי. ראש סוכנות החלל הפדרלית הרוסית אנטולי פרמינוב ציין: "באופן כללי, הכל סוחט ממנועי הרקטות הקיימים, בין אם נוזליים או מוצקים. נראה שהניסיונות להגדיל את הדחף, הדחף הספציפי הם פשוט חסרי תקווה ". על רקע זה, פתרונות טכניים אחרים מעניינים. לדוגמה, תחנות כוח גרעיניות, שיכולות לספק לפעמים עלייה בדחף ודחף ספציפי. אנטולי פרמינוב נתן דוגמא לטיסה למאדים, שאליה יש צורך כעת לטוס 1, 5-2 שנים לשם ולחזור. בעזרת מערכת הנעה גרעינית ניתן היה לצמצם את זמן הטיסה ל 2-4 חודשים.

אם לוקחים זאת בחשבון, ברוסיה, מאז 2010, מיושם פרויקט ליצירת מודול תחבורה וכוח חלל המבוסס על תחנת כוח גרעינית ברמה של מגה-ואט שאין לה אנלוגים בעולם. הצו המקביל נחתם על ידי דמיטרי מדבדב.ליישום פרויקט זה עד 2018 מהתקציב הפדרלי, רוסקוסמוס ורוזאטום, תוכנן להקצות 17 מיליארד רובל, 7, 2 מיליארד רובל מסכום זה הוקצה לתאגיד המדינה רוזאטום להקמת מתקן כור (מחקר ומכון העיצוב דולג'אל טכנאי אנרגיה), 4 מיליארד רובל - למרכז קלדיש לפיתוח מערכת הנעה כוח גרעינית, 5.8 מיליארד רובל - ל- RSC Energia, שאמורה הייתה ליצור מודול תחבורה ואנרגיה. בהתאם לתוכנית החלל הפדרלית החדשה בשנים 2016-2025 להמשך העבודה על הפרויקט, הוא צפוי להקצות עוד 22 מיליארד 890 מיליון רובל.

כל העבודות האלה מבוצעות ברוסיה לא מאפס. האפשרות להשתמש באנרגיה גרעינית בחלל נחשבה מאז אמצע שנות החמישים על ידי מומחים רוסים בולטים כמו קלדיש, קורצ'טוב וקורולב. משנת 1970 עד 1988 לבדה, ברית המועצות שיגרה לחלל יותר מ -30 לווייני סיור שהיו מצוידים בתחנות כוח גרעיניות בעלות הספק נמוך כגון טופז ובוק. לוויינים אלה שימשו ליצירת מערכת מעקב לכל מזג אוויר למטרות שטח בכל שטח המים של האוקיינוס העולמי, כמו גם להנפקת ייעוד מטרה עם שידור לעמדות פיקוד או נושאות נשק - סיור החלל הימי Legend והיעד מערכת ייעוד (1978). כמו כן, בתקופה שבין 1960 ל -1980, מנוע טילים גרעיני פותח ונבדק בארצנו באתר הניסויים בסמיפלטינסק, כך דיווחה סוכנות TASS.

תמונה
תמונה

ממיר כור גרעיני "טופז" (דגם מופחת)

מומחים מדגישים את היתרונות הבאים של מערכות הנעה בכוח גרעיני:

- היכולת לטוס למאדים תוך 1, 5 חודשים ולחזור חזרה, בעוד טיסה באמצעות מנועי טילים רגילים יכולה להימשך עד 1, 5 שנים ללא אפשרות לחזור.

- הזדמנויות חדשות בחקר החלל הקרוב לכדור הארץ.

- יכולת התמרון וההאצה, בניגוד להתקנות שיכולות רק להאיץ ואז לעוף לאורך מסלול נתון.

- הפחתת עלויות התחזוקה, אשר מושגת בשל משאבים גבוהים, הפעלה של 10 שנים אפשרית.

- עלייה משמעותית במסת המטען שהוכנסה למסלול עקב היעדר מכלי דלק גדולים.

ב- 20 ביולי 2014 התקבל פטנט של הפדרציה הרוסית תחת המספר RU2522971 על "מפעל ההנעה הגרעיני" (NPP), המחבר הוא האקדמאי א 'קורוטייב. מאוחר יותר, בתערוכה "הוראת מדינה - לרכישה הוגנת". 2016 ", JSC" NIKIET "על שם דולז'אל הציג דגם של מפעל כור עבור תחנת כוח גרעינית ברמת מגה -ואט. ידוע כי תחנת הכוח הגרעינית המפותחת בארצנו מורכבת משלושה יסודות עיקריים: מפעל כור עם נוזל עבודה והתקני עזר, כגון גנרטור-מדחס טורבינות ומחליף חום-מחמם; מערכת הנעה של רקטות חשמליות ומקרר רדיאטור (מערכת לזריקת חום לחלל). בהתחשב בהתקדמות העבודות, ניתן לציין כי לפדרציה הרוסית יש כל סיכוי להיות הראשון שיגר חללית למסלול, שיצויד בתחנת כוח גרעינית.

מתוכנן כי דגם של תחנת כוח גרעינית בברזל לבדיקה ייווצר עד 2019. והטיסות הראשונות לחלל באמצעות תחנת כוח כזו יתקיימו בשנות ה -2020. דמיטרי מקארוב, מנהל המכון לחומרי כור (IRM, אזור סברדלובסק), אמר לעיתונאים עוד באפריל 2016 כי תוכננו ניסויי הטיסה הראשונים של מערכת הנעה לחלל גרעיני לקראת שנות ה -2020. בתשובה לשאלות עיתונאי TASS, ציין כי בעתיד הקרוב תיווצר עמדת אב טיפוס קרקעית של מכשיר זה ברוסיה, ומבחני הטיסה הראשונים בחלל יתקיימו בשנות ה -2020. התקנה כזו של סוג מגה -ואט תאפשר יצירת מנועים גרעיניים חשמליים רבי עוצמה שיכולים להאיץ כלי רכב בין -כוכביים למהירויות רציניות. כחלק מפרויקט זה, Rosatom יוצרת את לב המתקן - כור גרעיני.

פרויקט רוסי שאפתן עשוי לתת תנופה חדשה לחקר החלל
פרויקט רוסי שאפתן עשוי לתת תנופה חדשה לחקר החלל

דגם של תחנת כור לתחנת כוח גרעינית ברמה של מגה -ואט

לדברי מקארוב, ה- IRM השלים בהצלחה את בדיקות האלמנטים המוליכים חום (TVEL) להתקנה זו, וציינו כי נבדקו רכיבי דלק בקנה מידה מלא, המתוכננים לשמש בכורים כאלה. למקרוב אין ספק כי בהתבסס על הניסיון והיכולת של מכוני רוסקוסמוס ורוזאטום, ניתן יהיה ליצור מערכת הנעה כוח גרעינית שתאפשר למדינה שלנו להגיע לא רק לכוכבי הלכת הקרובים ביותר, אלא גם הרחוקים של מערכת השמש שלנו. למעשה, יפותח פלטפורמה בעזרתה ניתן יהיה ליישם תוכניות מחקר רציניות שמטרתן ללמוד מרחב עמוק.

לפיתוח תחנת כוח גרעינית ברוסיה יש את היתרונות המעשיים הבאים. ראשית, מדובר בהרחבה משמעותית של יכולות רוסיה והאנושות בכלל. חלליות המונעות בגרעין יהפכו את הנסיעות האנושיות למאדים ולכוכבי לכת אחרים למציאות.

שנית, ספינות כאלה ישפרו משמעותית את הפעילות האנושית בחלל הקרוב לכדור הארץ, ותיתן הזדמנות אמיתית להתחיל ליישב את הירח (יש כבר פרויקטים לבניית תחנות כוח גרעיניות בלוויין כדור הארץ). "נשקל השימוש בתחנות כוח גרעיניות במערכות חלל מאוישות גדולות, ולא בחלליות קטנות שיכולות לעוף על מתקנים מסוגים אחרים באמצעות מנועי יונים או אנרגיית רוח סולארית. ניתן יהיה להשתמש במערכות הנעה של כוח גרעיני על גוררים בין עירוניים רב פעמיים. למשל, להעביר מטענים שונים בין מסלולים נמוכים וגבוהים, לבצע טיסות לאסטרואידים. כמו כן, ניתן יהיה לשלוח משלחת למאדים או ליצור משיכת ירח רב פעמית ", אומר פרופסור אולג גורשקוב. ספינות כאלה מסוגלות לשנות את כלכלת כל חקר החלל. כפי שמציינים מומחי RSC אנרג'יה, רכב שיגור המונע בגרעין יוכל להפחית את עלות השיגור של מטען למסלול עקיף יותר מפעמיים בהשוואה לרקטות המצוידות במנועי טילים מונעים נוזלים.

תמונה
תמונה

שלישית, פיתוח זה הוא טכנולוגיות וחומרים חדשים שבוודאי יופיעו במהלך יישום הפרויקט. ניתן להכניס אותם לענפים אחרים של התעשייה הרוסית - הנדסת מכונות, מטלורגיה וכו '. זהו פרויקט פורץ דרך, שאם ייושם בהצלחה, יכול לתת תנופה חדשה לכלכלה הרוסית.

מוּמלָץ: