Ғарышты игеру саласындағы ең өршіл кеңестік-ресейлік жобалардың бірі аяқталуға жақын және бірден практикалық іске асыру сатысына кіруде. Біз мегаватт класты АЭС құру туралы айтып отырмыз. Мұндай қозғалтқышты құру мен сынау жердегі кеңістіктегі жағдайды айтарлықтай өзгерте алады.
Мегаватт класты АЭС (РЭС)-Роскосмос пен Росатом құрамына кіретін ресейлік кәсіпорындар тобының бірлескен жобасы. Бұл жоба мегаваттық класты АЭС дамытуға бағытталған. Ол жаңа ғарыш кемесін TEM (көлік және энергетикалық модуль) жұмыс атауымен жабдықтауға арналған. АЭС құру жобасы бойынша жұмыстың негізгі орындаушысы - «М. В. Келдыш атындағы ғылыми -зерттеу орталығы» Федералдық мемлекеттік унитарлық кәсіпорны (Мәскеу қаласы). Өршіл жобаның мақсаты - жоғары тиімділікке ие және ғарыш кеңістігіндегі әсерлі міндеттерді шешуге қабілетті ғарыштық мақсаттағы энергетикалық кешендерді құруда Ресейді жетекші орынға жеткізу. Мысалы, Айды, сондай -ақ біздің Күн жүйесінің алыс планеталарын зерттеу, соның ішінде оларда автоматты базалар құру.
Қазіргі уақытта жер бетіндегі кеңістіктегі ғарыштық ұшулар қозғалтқыштарында сұйық немесе қатты зымыран отынының жануына байланысты қозғалысқа енгізілген зымырандарда жүзеге асырылады. Сұйық зымыран отыны тотықтырғыш және отын болып бөлінеді. Бұл компоненттер зымыранның әр түрлі резервуарларында сұйық күйде. Компоненттерді араластыру қазірдің өзінде жану камерасында, әдетте инжекторлардың көмегімен жүреді. Қысым ауыспалы немесе турбо сорғы жүйесінің жұмысына байланысты пайда болады. Сонымен қатар, отын компоненттері зымыран қозғалтқышының шүмегін салқындату үшін қолданылады. Қатты зымыран отыны отын мен тотықтырғышқа да бөлінеді, бірақ олар қатты заттардың қоспасы түрінде болады.
Соңғы онжылдықтарда зымыран отынының осы түрлерін қолдану технологиясы көптеген елдерде ұсақ бөлшектерге дейін жетілдірілді. Сонымен қатар, зымырантанушы ғалымдардың өздері мұндай технологиялардың одан әрі дамуы проблемалық екенін мойындайды. Ресей Федералдық ғарыш агенттігінің бұрынғы басшысы Анатолий Перминов былай деп атап өтті: «Басқаша айтқанда, қазіргі зымыран қозғалтқыштарынан бәрі сұйық немесе қатты шығарылды. Белгілі бір импульсті күшейту әрекеті үмітсіз болып көрінеді ». Осының аясында басқа техникалық шешімдер қызығушылық тудырады. Мысалы, белгілі бір уақытта импульстің жоғарылауын қамтамасыз ететін атом электр станциялары. Анатолий Перминов Марсқа ұшудың мысалын келтірді, оған қазір 1, 5-2 жыл және сонда ұшу керек. Ядролық қозғалтқыш жүйесін қолданғанда ұшу уақытын 2-4 айға дейін қысқартуға болар еді.
Осыны ескере отырып, Ресейде 2010 жылдан бастап әлемде теңдесі жоқ мегаватт класты АЭС негізінде ғарыштық көлік пен қуат модулін құру жобасы жүзеге асырылуда. Тиісті бұйрыққа Дмитрий Медведев қол қойды. Бұл жобаны 2018 жылға дейін федералды бюджеттен, Роскосмос пен Росатомнан жүзеге асыру үшін 17 миллиард рубль бөлу жоспарланды, осы соманың 7, 2 миллиард рубльі реактор қондырғысын құруға Росатом мемлекеттік корпорациясына бөлінді (Зерттеу және жобалау институты Dollezhal Energy Technicians), 4 миллиард рубль - Келдыш атомдық қозғалтқыш жүйесін дамыту орталығына, 5,8 миллиард рубль - көлік -энергетикалық модуль құруға тиіс Энергия RSC. 2016-2025 жылдардағы жаңа федералды ғарыштық бағдарламаға сәйкес, жоба бойынша әрі қарай жұмыс істеу үшін тағы 22 миллиард 890 миллион рубль бөлу көзделді.
Бұл жұмыстардың барлығы Ресейде нөлден емес жүргізіледі. Ядролық энергияны ғарышта қолдану мүмкіндігін 1950 жылдардың ортасынан бастап Келдыш, Курчатов және Королев сияқты ресейлік көрнекті мамандар қарастырды. 1970-1988 жылдар аралығында ғана Кеңес Одағы ғарышқа 30-дан астам барлау спутниктерін ұшырды, олар Топаз мен Бук сияқты қуаты аз АЭС-термен жабдықталған. Бұл спутниктер Дүниежүзілік мұхиттың барлық акваториясында жер бетіндегі нысандарға ауа райының бақылау жүйесін құруға, сондай -ақ командалық пункттерге немесе қару -жарақ тасымалдаушыларға - Легенда теңіз ғарыштық барлауы мен нысанаға беру арқылы нысананы белгілеуге арналған. белгілеу жүйесі (1978). Сондай -ақ, 1960-1980 жылдар аралығында біздің елімізде Семей полигонында ядролық зымыран қозғалтқышы жасалды және сыналды, деп хабарлады ТАСС агенттігі.
Ядролық реактор-конвертер «Топаз» (қысқартылған модель)
Сарапшылар ядролық энергетикалық жүйелердің келесі артықшылықтарын атап көрсетеді:
- Марсқа 1, 5 айдан кейін ұшу және кері қайту мүмкіндігі, ал кәдімгі зымыран қозғалтқыштарын пайдаланатын ұшу, қайтып оралу мүмкіндігінсіз 1, 5 жылға дейін созылуы мүмкін.
- Жерге жақын кеңістікті зерттеудегі жаңа мүмкіндіктер.
- берілген траектория бойынша тек жылдамдата алатын, содан кейін ғана ұша алатын қондырғыларға қарағанда, маневр жасау және жылдамдау мүмкіндігі.
- Техникалық қызмет көрсету шығындарының төмендеуі, бұл ресурстың жоғары болуына байланысты қол жеткізіледі, 10 жылдық жұмыс.
- үлкен отын багының болмауына байланысты орбитаға түсетін пайдалы жүктеме массасының айтарлықтай өсуі.
2014 жылдың 20 шілдесінде Ресей Федерациясының патенті RU2522971 нөмірімен «Ядролық энергия қозғалтқыш қондырғысына» (АЭС) алынды, авторы - академик А. Коротеев. Кейінірек «Мемлекеттік тапсырыс - Әділетті сатып алу үшін. 2016 », Доллежал атындағы« НИКИЕТ »АҚ мегаватт класты АЭС үшін реактор қондырғысының үлгісін ұсынды. Біздің елімізде әзірленіп жатқан АЭС үш негізгі элементтен тұратыны белгілі: жұмысшы сұйықтығы бар реакторлық қондырғы және қосалқы қондырғылары, мысалы, турбиналық генератор-компрессор және жылу алмастырғыш-рекуператор; зымыранның электр қозғалтқыш жүйесі мен радиатор тоңазытқышы (ғарышқа жылуды төгуге арналған жүйе). Жұмыс барысын ескере отырып, Ресей Федерациясының АЭС орнатылатын ғарыш кемесін бірінші болып орбитаға шығаруға барлық мүмкіндігі бар екенін атап өтуге болады.
Сынауға арналған темірдегі АЭС үлгісі 2019 жылға қарай жасалады деп жоспарлануда. Ал мұндай электр станциясының көмегімен ғарышқа алғашқы ұшулар 2020 жылдары жүзеге асады. Реакторлық материалдар институтының директоры Дмитрий Макаров (IRM, Свердлов облысы) 2016 жылдың сәуірінде журналистерге ядролық ғарыштық қозғалтқыш жүйесінің алғашқы ұшу сынақтары 2020 жылдарға жоспарланғанын айтты. ТАСС журналистерінің сұрақтарына жауап бере отырып, ол жақын арада Ресейде бұл құрылғының жердегі прототиптік стенді құрылатынын және ғарышта алғашқы ұшу сынақтары 2020 жылдары болатынын атап өтті. Мегаватт сыныбының мұндай қондырғысы планетааралық автокөліктерді елеулі жылдамдыққа дейін жеделдете алатын қуатты электр ядролық қозғалтқыштардың пайда болуына мүмкіндік береді. Бұл жоба аясында Росатом қондырғының жүрегі - ядролық реакторды құруда.
Мегаватт класты АЭС үшін реактор қондырғысының моделі
Макаровтың айтуынша, ИРМ осы қондырғы үшін жылу өткізгіш элементтердің (ТВЭЛ) сынақтарын сәтті аяқтады, мұндай реакторларда қолдану жоспарланған жанармайдың толық масштабты элементтері сынақтан өткенін көрсетеді. Макаров Роскосмос пен Росатом институттарының тәжірибесі мен құзыреттілігіне сүйене отырып, біздің елге біздің Күн жүйесінің ең жақын ғана емес, сонымен бірге алыс планеталарына да жетуге мүмкіндік беретін атомдық қозғалыс жүйесін құруға болатынына күмән келтірмейді. Іс жүзінде терең ғарышты зерттеуге бағытталған байсалды зерттеу бағдарламаларын жүзеге асыруға болатын платформа әзірленетін болады.
Ресейде АЭС -тің дамуы келесі практикалық артықшылықтарға ие. Біріншіден, бұл Ресей мен жалпы адамзаттың мүмкіндіктерін айтарлықтай кеңейту. Ядролық қозғалтқышпен жұмыс істейтін ғарыш аппараттары адамның Марс пен басқа планеталарға саяхатын шындыққа айналдырады.
Екіншіден, мұндай кемелер Жерге жақын кеңістіктегі адамның белсенділігін едәуір жақсартады, бұл Айды отарлауды бастауға нақты мүмкіндік береді (қазірдің өзінде Жер серігінде АЭС салу жобалары бар). «Атом электр станцияларын ионды қозғалтқыштарды немесе күн желінің энергиясын қолдана отырып, қондырғылардың басқа түрлерінде ұша алатын шағын ғарыш аппараттары үшін емес, үлкен басқарылатын ғарыштық жүйелер үшін қарастырылады. Қайта пайдалануға болатын аралық тартқыштарда ядролық энергетикалық жүйелерді қолдануға болады. Мысалы, әр түрлі жүкті төмен және жоғары орбита арасында жылжыту, астероидтарға ұшуды орындау. Сондай -ақ, Марсқа экспедиция жіберуге немесе қайта пайдалануға болатын ай тартқышты жасауға болады », - дейді профессор Олег Горшков. Мұндай кемелер ғарышты игерудің бүкіл экономикасын өзгертуге қабілетті. RSC Energia мамандары атап өткендей, ядролық қозғалтқыш қондырғы сұйық отынды зымыран қозғалтқыштарымен жабдықталған зымырандармен салыстырғанда пайдалы жүктемені айналмалы орбитаға шығарудың құнын екі еседен астам төмендете алады.
Үшіншіден, бұл әзірлеу - бұл жаңа технологиялар мен материалдар, олар міндетті түрде жобаны іске асыру кезінде пайда болады. Оларды Ресей өнеркәсібінің басқа салаларына - машина жасау, металлургия және т.б. Бұл табысты жүзеге асса, Ресей экономикасына жаңа серпін бере алатын серпінді жоба.
