Ғарыштық технологиялар саласындағы соңғы жылдардағы ең батыл жобалардың бірі дамып келеді және жақсы жаңалықтардың себептері бар. Жақында «Мегаватт класты АЭС негізінде көлік -энергетикалық модуль құру» жобасы бойынша жұмыстың аяқталғаны белгілі болды. Енді ғалымдар келесі бірқатар жұмыстарды жүргізуі керек, ал түпкі нәтиже пайдалануға жарамды толыққанды модульдің пайда болуы болады.
Жұмыс есебі
Шілде айының соңында Роскосмос қызметінің негізгі бағыттары мен ұйымның табыстары көрсетілген 2018 есебін мақұлдады. Есепте «Ресейдің 2013-2020 жылдарға арналған ғарыш қызметі» мемлекеттік бағдарламасы аясында әзірленген «Мегаватт класты АЭС негізінде көлік-энергетикалық модуль құру» жобасы айтылады.
Хабарламада айтылғандай, бұл жоба өткен жылы аяқталған. Бұл жұмыстың аясында жобалық құжаттама дайындалды, жеке бұйымдар шығарылды және сынақтан өтті. Біз көлік -энергетикалық модульдің (TEM) жердегі прототипінің болашақ орналасуының компоненттері туралы айтып отырмыз.
TEM құру бойынша жұмыс мұнымен тоқтап қалмайды. Әрі қарайғы барлық іс -шаралар қолданыстағы федералды ғарыштық бағдарлама аясында жүзеге асырылатын болады. Өкінішке орай, Роскосмос есебінде TEM жобасының техникалық мәліметтері қазіргі түрінде берілмейді, сонымен қатар жұмыстың уақыты көрсетілмейді. Алайда бұл деректер басқа дереккөздерден белгілі.
Мәселенің шығу тарихы
Роскосмос есебіне сәйкес, TEM бойынша жұмыс жалғасуда және жақын арада жаңа кезеңге өтуі тиіс. Бұл шамамен 10 жыл бұрын бекітілген принципті жаңа зымыран мен ғарыш техникасын құру жоспарлары жақын арада орындалады дегенді білдіреді.
АЭС негізінде көлік -энергетикалық модуль идеясы қазіргі түрінде 2009 жылы ұсынылды. Бұл өнімді әзірлеуді Роскосмос пен Росатом кәсіпорындары жүргізуі тиіс еді. Жобаның жетекші рөлін «Энергия» зымыран -ғарыш корпорациясы мен «Келдыш» федералды мемлекеттік унитарлық кәсіпорны атқарады.
2010 жылы жоба басталды, алғашқы зерттеу және жобалау жұмыстары басталды. Сол кезде АЭС пен ТЭМ негізгі компоненттері онжылдықтың соңына дейін дайын болады деген пікір айтылды. TEM-дің алдын ала жобасы 2013 жылы дайындалған. 2014 жылы АЭС пен ID-500 ионды қозғалтқышының компоненттерін сынау басталды. Болашақта әр түрлі жұмыстар мен табыстар туралы көптеген есептер болды. АЭС пен ТЭМ -нің әр түрлі элементтері салынды және сыналды, сонымен қатар жаңа технологияны қолдану аймақтарын іздестіру жүргізілді.
TEM жобасы әзірленген кезде, бұл өнімнің шамамен келбетін көрсететін суреттер ашық көздерде үнемі жарияланып отырды. Мұндай материалдар соңғы рет өткен жылдың қарашасында пайда болды. Сыртқы түрінің бұл нұсқасы алдыңғы нұсқалардан айтарлықтай ерекшеленетіні қызық, бірақ оның негізгі ерекшеліктерінде біршама ұқсастық болды.
Техникалық ерекшеліктері
Көлік-энергетикалық модуль ғарышта, орбитада да, басқа да траекторияларда жұмыс істеуге арналған көп мақсатты көлік ретінде қарастырылады. Оның көмегімен болашақта пайдалы жүктемені орбитаға шығару немесе басқа аспан денелеріне жіберу жоспарлануда. Сонымен қатар, TEM ғарыш аппараттарына қызмет көрсету үшін немесе ғарыш қоқыстарымен күресу үшін қолданылуы мүмкін.
TEM жылжымалы жүк көтергіш фермаларды алады, соның арқасында қажетті өлшемдер қамтамасыз етіледі. Шаруа қожалықтарында реактор қондырғысы бар энергетикалық қондырғыны, приборлық -құрастыру кешенін, қондыру қондырғыларын, күн панельдерін және т.б. Модульдің құйрық бөлігінде круиздік және маневрлік электр зымыран қозғалтқыштары орналасады. Пайдалы жүк док қондырғылары арқылы тасымалданады.
TEM -дің негізгі компоненті - бұл 2009 жылдан бері әзірленген мегаватт класты атом электр станциясы. Қондырғының реакторы оның жұмыс режимінің ерекше режимдерімен байланысты температуралық жүктемелерге ерекше төзімділігімен ерекшеленуі тиіс. Салқындатқыш ретінде гелий-ксенон қоспасы таңдалды. Қондырғының жылу қуаты 3,8 МВт -қа жетеді, ал электр қуаты - 1 МВт. Артық жылуды ағызу үшін радиаторлы тоңазытқышты қолдану ұсынылады.
Ядролық қондырғыдан электр зымыран қозғалтқышына берілуі керек. Перспективалы иондық қозғалтқыш ID-500 тестілеу сатысында. Тиімділігі 75%-ға дейін, ол 35 кВт қуатты және 750 мН дейін тартылуды көрсетуі керек. 2017 жылғы сынақтар кезінде ID-500 өнімі стендте 35 кВт қуаттылықта 300 сағат жұмыс істеді.
Өткен жылдардағы мәліметтерге сәйкес, жұмыс жағдайындағы TEM ұзындығы 50-52 м-ден асады, диаметрі 20 м-ден асады (ашық фермалар мен элементтер үшін). Массасы 20 тоннадан кем емес. кейіннен құрастырылатын бірнеше зымыран тасығыштар. Содан кейін жүктеме онымен бекітілуі керек. Реактордың қызмет ету мерзімімен шектелген дизайнның қызмет ету мерзімі - 10 жыл.
Үлкен перспективалар
Басқа зымырандық және ғарыштық технологиялардан түбегейлі ерекшеленетін атом электр стансасы бар TEM -дің басты ерекшелігі - ең жоғары спецификалық импульс. Арнайы электр қондырғысы мен электр зымыран қозғалтқышын қолдану ядролық отынды минималды тұтынумен қажетті тартылу параметрлерін алуға мүмкіндік береді. Осылайша, TEM, теориялық тұрғыдан алғанда, химиялық отынмен жұмыс істейтін дәстүрлі зымыран жүйелеріне қол жетпейтін мәселелерді шешуге қабілетті.
Осының арқасында ұшу кезінде тұрақтандырғыш пен маневрлік қозғалтқыштарды белсенді қолдануға болады. Атап айтқанда, бұл басқа аспан денелеріне ұшудың қолайлы жолдарын пайдалануға мүмкіндік береді. 10 жылдық қызмет мерзімі TEM-ді әр түрлі миссияларда бірнеше рет қолдануға мүмкіндік береді, бұл оларды ұйымдастыруға кететін шығынды азайтады. Жалпы алғанда, атом электр станциясы бар TEM сияқты жүйелердің пайда болуы космонавтикаға қызметтің барлық негізгі салаларында жаңа мүмкіндіктер береді.
Стандартты TEM қозғалтқыштары генераторлық жүйелерден келетін электр энергиясының бір бөлігін ғана пайдалануы тиіс. Тиісінше, мақсатты жабдықты пайдалануға жарамды үлкен қуат маржасы қалады.
Дегенмен, маңызды кемшіліктер де бар. Біріншіден, бұл жаңа технологиялардың тұтас кешенін әзірлеу қажеттілігі мен жобаның жалпы күрделілігі. Нәтижесінде TEM құру көп уақытты және тиісті қаржыландыруды талап етеді. Осылайша, Роскосмос жобасы шамамен 10 жыл бойы әзірленді, бірақ дайын TEM -дің практикалық қолданылуы әлі алыс болашақта. Жобаның жалпы құны 17 миллиард рубльге бағаланды.
АЭС -ты қолдану әр түрлі кезеңдерде елеулі шектеулерге әкеледі. Мысалы, дайын атом электр станциясын немесе тұтастай ТЭМ -ді сынау орбитада ғана мүмкін, бұл ықтимал төтенше жағдайлардың зақымдануын азайтады. Бұл дайын көлік-энергетикалық модульдің жұмысына да қатысты.
Жақын болашақ
Соңғы жаңалықтарға сәйкес, «Мегаватт класты АЭС негізінде көлік -энергетикалық модуль құру» жобасын әзірлеу сәтті аяқталды. Тестілеуге қажет кейбір макеттер қазірдің өзінде дайын. Алдағы жылдары Роскосмос пен Росатом кәсіпорындары осы және басқа да өнімдермен бірқатар маңызды жұмыстар жүргізуі тиіс.
TEM ұшу прототипін 2022-23 жылдары салу жоспарлануда. Осыдан кейін әр түрлі сынақтар басталуы керек, бұл бірнеше жылға созылады. TEM операциясының толық іске қосылуы 2030 жылы күтілуде.
Маусым айының соңында TEM жұмысына алаңды дайындау туралы белгілі болды. Мұндай жабдық «Шығыс» ғарыш айлағынан ұшырылады. Жақында ғарыш аппараттары мен көлік -энергетикалық модулін дайындайтын қондырғылар кешенін әзірлеуге және салуға конкурс жарияланды. Техникалық кешеннің жобалық құжаттары 2025-26 жылдары әзірленуі тиіс. Құрылысты 2027 жылы бастау жоспарлануда, ал 2030 жылы пайдалануға беріледі. Келісімшарт құны 13,2 млрд.
Осылайша, атом станциялары бар озық зымыран -ғарыштық технологиялар тақырыбындағы әр түрлі жұмыстар алдағы онжылдықта жалғасын табады. Кейбір ұйымдар көлік -энергетикалық модульді әзірлеуді және тестілеуді аяқтауы керек, ал басқалары инфрақұрылымды оның жұмысына дайындайды. Барлық осы жұмыстардың нәтижелері бойынша 2030 жылы ресейлік ғарыш саласы кең мүмкіндіктері бар түбегейлі жаңа технологияға ие болады. Алайда перспективалы бағдарламаның барлық кезеңдерінің күрделілігі кестенің өзгеруіне әкелуі мүмкін.
