ვლადიმერ პუტინის განცხადებამ ფედერალურ ასამბლეაში სიტყვით გამოსვლისას რუსეთში ატომური საკრუიზო რაკეტის არსებობის შესახებ დიდი აჟიოტაჟი გამოიწვია საზოგადოებასა და მედიაში. ამავდროულად, ცოტა იყო ცნობილი, თუ რა არის ასეთი ძრავა და მისი გამოყენების შესაძლებლობები, როგორც ფართო საზოგადოებისთვის, ასევე სპეციალისტებისთვის.

რიდუსი ცდილობდა გაერკვია, თუ რა ტექნიკურ მოწყობილობაზე შეიძლება ლაპარაკი იყო პრეზიდენტი და რა ხდის მას უნიკალურს.

იმის გათვალისწინებით, რომ მანეჟში პრეზენტაცია შედგა არა ტექნიკური სპეციალისტების აუდიტორიისთვის, არამედ "ზოგადი" საზოგადოებისთვის, მის ავტორებს შეეძლოთ ცნებების გარკვეული ჩანაცვლება, გეორგი ტიხომიროვი, ბირთვული ფიზიკისა და ტექნოლოგიების ინსტიტუტის დირექტორის მოადგილე. ეროვნული კვლევითი ბირთვული უნივერსიტეტი MEPhI, არ გამორიცხავს.

„რაც პრეზიდენტმა თქვა და აჩვენა, ექსპერტები კომპაქტურ ელექტროსადგურებს უწოდებენ, რომელთა ექსპერიმენტებს თავდაპირველად ატარებდნენ ავიაციაში, შემდეგ კი ღრმა სივრცის შესწავლისას. ეს იყო მცდელობები შეუზღუდავი დისტანციებზე ფრენისთვის საკმარისი საწვავის გადაუჭრელი პრობლემის გადასაჭრელად. ამ თვალსაზრისით, პრეზენტაცია აბსოლუტურად სწორია: ასეთი ძრავის არსებობა თვითნებურად უზრუნველყოფს ენერგიას რაკეტის ან ნებისმიერი სხვა აპარატის სისტემებისთვის. დიდი ხანის განმვლობაში“ – უთხრა მან რიდუსს.

სსრკ-ში ასეთი ძრავით მუშაობა დაიწყო ზუსტად 60 წლის წინ აკადემიკოსების მ.კელდიშის, ი.კურჩატოვისა და ს.კოროლევის ხელმძღვანელობით. იმავე წლებში მსგავსი სამუშაოები ჩატარდა შეერთებულ შტატებში, მაგრამ შემცირდა 1965 წელს. სსრკ-ში მუშაობა გაგრძელდა დაახლოებით ათი წლის განმავლობაში, სანამ ისინი ასევე აღიარებულნი იყვნენ არარელევანტურად. შესაძლოა, ამიტომაც ვაშინგტონმა ბევრი არ გაიღიმა და თქვა, რომ მათ არ გაუკვირდათ რუსული რაკეტის პრეზენტაცია.

რუსეთში ბირთვული ძრავის იდეა არასოდეს მომკვდარა - კერძოდ, 2009 წლიდან დაიწყო ასეთი ინსტალაციის პრაქტიკული განვითარება. ვიმსჯელებთ დროის მიხედვით, პრეზიდენტის მიერ გამოცხადებული ტესტები ზუსტად ჯდება Roscosmos-ისა და Rosatom-ის ამ ერთობლივ პროექტში, ვინაიდან დეველოპერები 2018 წელს გეგმავდნენ ძრავის საველე ტესტების ჩატარებას. შესაძლოა, პოლიტიკური მიზეზების გამო, ცოტათი წამოიწიეს და ვადები „მარცხნივ“ გადაიტანეს.

„ტექნოლოგიურად ის ისეა მოწყობილი, რომ ატომური ელექტროსადგური აცხელებს გაზის გამაგრილებელს. და ეს გაცხელებული გაზი ან აბრუნებს ტურბინას, ან ქმნის პირდაპირ ბიძგს. რაკეტის წარმოდგენის გარკვეული ეშმაკობა, რომელიც ჩვენ გავიგეთ, არის ის, რომ მისი ფრენის დიაპაზონი ჯერ კიდევ არ არის უსასრულო: ის შემოიფარგლება სამუშაო სითხის მოცულობით - თხევადი აირით, რომელიც ფიზიკურად შეიძლება გადატუმბოს სარაკეტო ტანკებში. “ - ამბობს სპეციალისტი.

ამავდროულად, კოსმოსურ რაკეტებს და საკრუიზო რაკეტებს აქვთ ფუნდამენტურად განსხვავებული ფრენის კონტროლის სქემები, რადგან მათ აქვთ სხვადასხვა ამოცანები. პირველი დაფრინავს უჰაერო სივრცეში, მას არ სჭირდება მანევრირება - საკმარისია მას მივცეთ საწყისი იმპულსი, შემდეგ კი მოძრაობს გათვლილი ბალისტიკური ტრაექტორიის გასწვრივ.

საკრუიზო რაკეტამ, პირიქით, მუდმივად უნდა შეცვალოს თავისი ტრაექტორია, რისთვისაც მას უნდა ჰქონდეს საკმარისი საწვავი იმპულსების შესაქმნელად. ამ საწვავს ატომური ელექტროსადგური ანთებს თუ ტრადიციული, ამ შემთხვევაში არ არის მნიშვნელოვანი. მნიშვნელოვანია მხოლოდ ამ საწვავის მიწოდება, ხაზს უსვამს ტიხომიროვი.

”ატომური დანადგარის მნიშვნელობა ღრმა კოსმოსში ფრენის დროს არის ენერგიის წყაროს არსებობა ბორტზე, რომელიც აწვდის აპარატის სისტემას შეუზღუდავი დროით. ამავე დროს, ეს შეიძლება იყოს არა მხოლოდ ბირთვული რეაქტორი, არამედ რადიოიზოტოპური თერმოელექტრული გენერატორები. და რაკეტაზე ასეთი ინსტალაციის მნიშვნელობა, რომლის ფრენა არ გაგრძელდება რამდენიმე ათეულ წუთზე მეტხანს, ჩემთვის ჯერ კიდევ არ არის სრულიად ნათელი, ”- აღიარებს ფიზიკოსი.

მანეჟის მოხსენებამ მხოლოდ რამდენიმე კვირით დააგვიანა NASA-ს 15 თებერვლის განცხადებასთან შედარებით, რომ ამერიკელები განაახლეს ბირთვული რაკეტების ამოძრავების კვლევა, რომელიც მათ ნახევარი საუკუნის წინ მიატოვეს.

სხვათა შორის, 2017 წლის ნოემბერში ჩინეთის აეროკოსმოსური მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების კორპორაციამ (CASC) უკვე გამოაცხადა, რომ 2045 წლამდე ჩინეთში შეიქმნებოდა ბირთვული კოსმოსური ხომალდი. ამიტომ, დღეს თამამად შეგვიძლია ვთქვათ, რომ მსოფლიო ბირთვული რბოლა დაიწყო.

რუსეთი იყო და რჩება ლიდერი ბირთვული კოსმოსური ენერგიის სფეროში. ისეთ ორგანიზაციებს, როგორიცაა RSC Energia და Roskosmos, აქვთ გამოცდილება ბირთვული ენერგიის წყაროებით აღჭურვილი კოსმოსური ხომალდების დიზაინის, აშენების, გაშვებისა და ექსპლუატაციის საქმეში. ბირთვული ძრავა შესაძლებელს ხდის თვითმფრინავების ოპერირებას მრავალი წლის განმავლობაში, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის მათ პრაქტიკულ ვარგისიანობას.

ისტორიული ქრონიკა

ამავდროულად, მზის სისტემის შორეული პლანეტების ორბიტებზე კვლევითი აპარატის მიწოდება მოითხოვს ასეთი ბირთვული დანადგარის რესურსის გაზრდას 5-7 წლამდე. დადასტურდა, რომ კომპლექსი ატომური მამოძრავებელი სისტემით, რომლის სიმძლავრეა დაახლოებით 1 მეგავატი, როგორც კვლევითი კოსმოსური ხომალდის ნაწილი, საშუალებას მისცემს ყველაზე შორეული პლანეტების ხელოვნური თანამგზავრების, პლანეტარული როვერების დაჩქარებულ მიწოდებას ამ პლანეტების ბუნებრივი თანამგზავრების ზედაპირზე. და ნიადაგის მიწოდება კომეტებიდან, ასტეროიდები, მერკური და იუპიტერისა და სატურნის თანამგზავრები.

მრავალჯერადი გამოყენების ბუქსირი (MB)

სივრცეში სატრანსპორტო ოპერაციების ეფექტურობის გაზრდის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი გზა არის სატრანსპორტო სისტემის ელემენტების მრავალჯერადი გამოყენება. კოსმოსური ხომალდისთვის ბირთვული ძრავა, რომლის სიმძლავრეა მინიმუმ 500 კვტ, შესაძლებელს ხდის შექმნას მრავალჯერადი გამოყენების ბუქსირი და ამით მნიშვნელოვნად გაზარდოს მრავალმხრივი კოსმოსური სატრანსპორტო სისტემის ეფექტურობა. ასეთი სისტემა განსაკუთრებით გამოსადეგია პროგრამაში დიდი წლიური ტვირთის ნაკადების უზრუნველსაყოფად. ამის მაგალითი იქნება მთვარის საძიებო პროგრამა მუდმივად მზარდი საცხოვრებელი ბაზისა და ექსპერიმენტული ტექნოლოგიური და სამრეწველო კომპლექსების შექმნით და შენარჩუნებით.

ტვირთბრუნვის გაანგარიშება

RSC Energia-ს საპროექტო კვლევების მიხედვით, ბაზის მშენებლობისას დაახლოებით 10 ტონა მასის მოდულები უნდა მიეწოდოს მთვარის ზედაპირზე, 30 ტონამდე მთვარის ორბიტაზე, ხოლო ტვირთის წლიური ნაკადი ფუნქციონირებისა და განვითარების უზრუნველსაყოფად. ბაზის 400-500 ტონაა.

ამასთან, ბირთვული ძრავის მუშაობის პრინციპი არ იძლევა საშუალებას, რომ გადამზიდი სწრაფად დაარბიოს. ტრანსპორტირების ხანგრძლივი დროისა და, შესაბამისად, დედამიწის რადიაციულ სარტყლებში ტვირთამწეობის მიერ გატარებული მნიშვნელოვანი დროის გამო, ყველა ტვირთის მიწოდება არ არის შესაძლებელი ბუქსირების გამოყენებით. ბირთვული ძრავა. აქედან გამომდინარე, ტვირთის ნაკადი, რომელიც შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს NEP-ის საფუძველზე, შეფასებულია მხოლოდ 100-300 ტონა/წელიწადში.

ეკონომიკური ეფექტურობა

ორბიტალური სატრანსპორტო სისტემის ეკონომიკური ეფექტურობის კრიტერიუმად მიზანშეწონილია გამოიყენოთ ტვირთის ერთეული მასის (PG) გადაზიდვის ერთეულის ღირებულება დედამიწის ზედაპირიდან სამიზნე ორბიტამდე. RSC Energia-მ შეიმუშავა ეკონომიკური და მათემატიკური მოდელი, რომელიც ითვალისწინებს სატრანსპორტო სისტემაში ღირებულების ძირითად კომპონენტებს:

• ორბიტაზე ბუქსირ მოდულების შექმნისა და გაშვებისთვის;
• სამუშაო ბირთვული დანადგარის შესაძენად;
• საოპერაციო ხარჯები, ასევე R&D ხარჯები და შესაძლო კაპიტალის ხარჯები.

ღირებულების ინდიკატორები დამოკიდებულია MB-ის ოპტიმალურ პარამეტრებზე. ამ მოდელის გამოყენებით, შედარებითი ეკონომიკური ეფექტურობაბირთვული ძრავის სისტემებზე დაფუძნებული მრავალჯერადი ბუქსირის გამოყენება, რომლის სიმძლავრეა დაახლოებით 1 მეგავატი და ერთჯერადი ბუქსირი, რომელიც დაფუძნებულია მოწინავე თხევად საწვავზე დაფუძნებული პროგრამაში, დედამიწიდან 100 ტ/წლიური მასის ტვირთის მიწოდების უზრუნველსაყოფად. მთვარის ორბიტამდე 100 კმ სიმაღლით. ერთი და იგივე გამშვები სატრანსპორტო საშუალების გამოყენებისას, რომლის ტევადობა ტოლია Proton-M გამშვები სატრანსპორტო საშუალების ტარების სიმძლავრესთან და სატრანსპორტო სისტემის ასაგებად ორი გაშვების სქემით, ტვირთის ერთეული მასის მიწოდების ერთეული ღირებულება ბუქსირის გამოყენებით. ბირთვული ძრავა სამჯერ დაბალი იქნება, ვიდრე DM-3 ტიპის თხევადი ძრავებით რაკეტებზე დაფუძნებული ერთჯერადი ბუქსირის გამოყენებისას.

დასკვნა

ეფექტური ბირთვული ძრავა კოსმოსისთვის ხელს უწყობს გამოსავალს გარემოსდაცვითი საკითხებიდედამიწა, პილოტირებული ფრენა მარსზე, სისტემის შექმნა უკაბელო გადაცემაენერგია კოსმოსში, სახმელეთო ბირთვული ენერგიის განსაკუთრებით საშიში რადიოაქტიური ნარჩენების სივრცეში მაღალი უსაფრთხოების დამარხვის განხორციელება, მთვარის სასიცოცხლო ბაზის შექმნა და მთვარის სამრეწველო კვლევის დაწყება და დედამიწის დაცვა ასტეროიდისგან. - კომეტის საშიშროება.

ალექსანდრე ლოსევი

რაკეტებისა და კოსმოსური ტექნოლოგიების სწრაფი განვითარება მე-20 საუკუნეშიგანპირობებული იყო ორი ზესახელმწიფოს - სსრკ-ს და აშშ-ს სამხედრო-სტრატეგიული, პოლიტიკური და გარკვეულწილად იდეოლოგიური მიზნებითა და ინტერესებით და ყველა სახელმწიფო კოსმოსური პროგრამა იყო მათი სამხედრო პროექტების გაგრძელება, სადაც მთავარი ამოცანა იყო საჭიროება. უზრუნველყოს თავდაცვითი შესაძლებლობები და სტრატეგიული პარიტეტი პოტენციურ მოწინააღმდეგესთან. აღჭურვილობის შექმნის ღირებულებას და ექსპლუატაციის ღირებულებას მაშინ ფუნდამენტური მნიშვნელობა არ ჰქონდა. უზარმაზარი რესურსი გამოიყო გამშვები მანქანებისა და კოსმოსური ხომალდების შესაქმნელად, ხოლო იური გაგარინის ფრენის 108 წუთი 1961 წელს და ნილ არმსტრონგისა და ბაზ ოლდრინის სატელევიზიო გადაცემა მთვარის ზედაპირიდან 1969 წელს არ იყო მხოლოდ სამეცნიერო და ტექნიკური აზრის ტრიუმფი. ისინი ასევე განიხილებოდა სტრატეგიულ გამარჯვებად ცივი ომის ბრძოლებში.

მაგრამ მას შემდეგ, რაც საბჭოთა კავშირი დაიშალა და გამოეთიშა მსოფლიო ლიდერობის რბოლას, მის გეოპოლიტიკურ ოპონენტებს, პირველ რიგში შეერთებულ შტატებს, აღარ სჭირდებოდათ პრესტიჟული, მაგრამ ძალიან ძვირადღირებული კოსმოსური პროექტების განხორციელება, რათა მთელ მსოფლიოს დაემტკიცებინათ დასავლური უპირატესობის შესახებ. ეკონომიკური სისტემადა იდეოლოგიური ცნებები.
90-იან წლებში წარსულის მთავარმა პოლიტიკურმა ამოცანებმა დაკარგეს აქტუალობა, ბლოკის დაპირისპირება შეცვალა გლობალიზაციამ, მსოფლიოში გაიმარჯვა პრაგმატიზმი, ამიტომ კოსმოსური პროგრამების უმეტესობა შემცირდა ან გადაიდო, მხოლოდ ISS დარჩა ფართომასშტაბიანი პროექტებიდან. წარსული. გარდა ამისა, დასავლურმა დემოკრატიამ ყველაფერი ძვირი აიღო სამთავრობო პროგრამებიდამოკიდებულია საარჩევნო ციკლებზე.
ამომრჩეველთა მხარდაჭერა, რომელიც საჭიროა ხელისუფლებაში მოსაპოვებლად ან დარჩენისთვის, პოლიტიკოსებს, პარლამენტებსა და მთავრობებს პოპულიზმისკენ და დაუყოვნებელი პრობლემების გადასაჭრელად აიძულებს, ამიტომ კოსმოსის კვლევაზე დანახარჯები ყოველწლიურად მცირდება.
ფუნდამენტური აღმოჩენების უმეტესობა გაკეთდა მეოცე საუკუნის პირველ ნახევარში და დღეს მეცნიერებამ და ტექნოლოგიამ მიაღწია გარკვეულ საზღვრებს, გარდა ამისა, მეცნიერული ცოდნის პოპულარობა შემცირდა მთელ მსოფლიოში და შემცირდა მათემატიკის, ფიზიკის და სწავლების ხარისხი. სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებები გაუარესდა. ეს იყო ბოლო ორი ათწლეულის სტაგნაციის მიზეზი, მათ შორის კოსმოსურ სექტორში.
მაგრამ ახლა აშკარა ხდება, რომ მსოფლიო უახლოვდება გასული საუკუნის აღმოჩენების საფუძველზე შემდეგი ტექნოლოგიური ციკლის დასასრულს. მაშასადამე, ნებისმიერი ძალა, რომელსაც ექნება ფუნდამენტურად ახალი პერსპექტიული ტექნოლოგიები გლობალური ტექნოლოგიური წესრიგის ცვლილების დროს, ავტომატურად დაიცავს მსოფლიო ლიდერობას მინიმუმ მომდევნო ორმოცდაათი წლის განმავლობაში.

ბირთვული სარაკეტო ძრავის ძირითადი მოწყობილობა წყალბადით, როგორც სამუშაო სითხე

ეს რეალიზებულია შეერთებულ შტატებში, სადაც გაიარა კურსი ამერიკის სიდიადის აღორძინების მიზნით საქმიანობის ყველა სფეროში, და ჩინეთში, რომელიც ეწინააღმდეგება ამერიკის ჰეგემონიას, და ევროკავშირში, რომელიც მთელი ძალით ცდილობს შეინარჩუნოს თავისი წონა გლობალური ეკონომიკა.
არსებობს ინდუსტრიული პოლიტიკა და ისინი სერიოზულად არიან დაკავებულნი საკუთარი სამეცნიერო, ტექნიკური და საწარმოო პოტენციალის განვითარებაში, ხოლო კოსმოსური სექტორი შეიძლება გახდეს საუკეთესო საცდელი ადგილი ახალი ტექნოლოგიების შესამოწმებლად და სამეცნიერო ჰიპოთეზების დასამტკიცებლად ან უარყოფისთვის, რომლებიც შეიძლება ჩაუყარონ საფუძველს. მომავლის ფუნდამენტურად განსხვავებული, უფრო მოწინავე ტექნოლოგიის შექმნა.
და სრულიად ბუნებრივია იმის მოლოდინი, რომ შეერთებული შტატები იქნება პირველი ქვეყანა, სადაც განახლდება ღრმა კოსმოსის კვლევის პროექტები უნიკალური შექმნის მიზნით. ინოვაციური ტექნოლოგიებიროგორც იარაღის, ტრანსპორტის და სტრუქტურული მასალების, ასევე ბიომედიცინისა და ტელეკომუნიკაციების სფეროში
მართალია, შეერთებულ შტატებსაც კი არ აქვს გარანტირებული წარმატება რევოლუციური ტექნოლოგიების შექმნის გზაზე. არსებობს ჩიხში ჩავარდნის მაღალი რისკი, გაუმჯობესდეს ნახევარსაუკუნოვანი ქიმიურ-საწვავი სარაკეტო ძრავები, როგორც ამას აკეთებს ელონ მასკის SpaceX, ან ააშენოს გრძელვადიანი სიცოცხლის მხარდაჭერის სისტემები, რომლებიც უკვე დანერგილია ISS-ზე.
შეუძლია თუ არა რუსეთს, რომლის სტაგნაცია კოსმოსურ სექტორში ყოველწლიურად უფრო შესამჩნევი ხდება, მოახდინოს გარღვევა მომავალი ტექნოლოგიური ლიდერობის რბოლაში, რათა დარჩეს ზესახელმწიფოების კლუბში და არა განვითარებადი ქვეყნების სიაში?
დიახ, რა თქმა უნდა, რუსეთს შეუძლია და მეტიც, მნიშვნელოვანი წინგადადგმული ნაბიჯი უკვე გადაიდგა ბირთვული ენერგიისა და ატომური სარაკეტო ძრავების ტექნოლოგიებში, მიუხედავად კოსმოსური ინდუსტრიის ქრონიკული დაფინანსებისა.
ასტრონავტიკის მომავალი ბირთვული ენერგიის გამოყენებაა. იმის გასაგებად, თუ როგორ არის დაკავშირებული ბირთვული ტექნოლოგია და სივრცე, აუცილებელია გავითვალისწინოთ რეაქტიული ძრავის ძირითადი პრინციპები.
ასე რომ, თანამედროვე კოსმოსური ძრავების ძირითადი ტიპები იქმნება ქიმიური ენერგიის პრინციპებზე. ეს არის მყარი საწვავის გამაძლიერებლები და თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავები, მათ წვის კამერებში, საწვავის კომპონენტები (საწვავი და ოქსიდიზატორი), შედიან ეგზოთერმულ ფიზიკურ-ქიმიურ წვის რეაქციაში, ქმნიან რეაქტიულ ნაკადს, რომელიც გამოდევნის ტონა მატერიას ძრავის საქშენიდან. მეორე. თვითმფრინავის სამუშაო სითხის კინეტიკური ენერგია გარდაიქმნება რეაქტიულ ძალად, რომელიც საკმარისია რაკეტის ასაწევად. ასეთი ქიმიური ძრავების სპეციფიკური იმპულსი (გამომუშავებული ბიძგის თანაფარდობა გამოყენებული საწვავის მასასთან) დამოკიდებულია საწვავის კომპონენტებზე, წვის პალატაში წნევასა და ტემპერატურაზე და ასევე აირისებრი ნარევის მოლეკულურ წონაზე, რომელიც გამოდის ძრავის საქშენი.
და რაც უფრო მაღალია ნივთიერების ტემპერატურა და წნევა წვის პალატაში და მით უფრო დაბალია მოლეკულური მასაგაზი, მით უფრო მაღალია სპეციფიკური იმპულსი და, შესაბამისად, ძრავის ეფექტურობა. სპეციფიკური იმპულსი არის მოძრაობის ოდენობა და ჩვეულებრივია მისი გაზომვა წამში მეტრებში, ისევე როგორც სიჩქარე.
ქიმიურ ძრავებში საწვავის ნარევები ჟანგბად-წყალბადისა და ფტორ-წყალბადის (4500-4700 მ/წმ) იძლევა უმაღლეს სპეციფიკურ იმპულსს, მაგრამ სარაკეტო ძრავები, რომლებიც იკვებება ნავთი და ჟანგბადი, როგორიცაა სოიუზი და რაკეტები "ფალკონის" ნიღაბი, ისევე როგორც ძრავები. ასიმეტრიულ დიმეთილჰიდრაზინზე (UDMH) ოქსიდიზატორით აზოტის ტეტროქსიდისა და აზოტის მჟავის ნარევის სახით (საბჭოთა და რუსული „პროტონი“, ფრანგული „არიანი“, ამერიკული „ტიტანი“). მათი ეფექტურობა 1,5-ჯერ დაბალია, ვიდრე წყალბადის საწვავზე მომუშავე ძრავები, მაგრამ იმპულსი 3000 მ/წმ და სიმძლავრე სავსებით საკმარისია იმისათვის, რომ ეკონომიკურად მომგებიანი იყოს დედამიწის მახლობლად ორბიტებზე ტონა ტვირთის გაშვება.
მაგრამ სხვა პლანეტებზე ფრენისთვის საჭიროა ბევრად უფრო დიდი კოსმოსური ხომალდი, ვიდრე ყველაფერი, რაც მანამდე შეიქმნა კაცობრიობის მიერ, მათ შორის მოდულარული ISS. ამ გემებში აუცილებელია როგორც ეკიპაჟების გრძელვადიანი ავტონომიური არსებობა, ასევე საწვავის გარკვეული მიწოდება და ძირითადი ძრავების და ძრავების მომსახურების ვადა მანევრებისა და ორბიტის კორექტირებისთვის, უზრუნველყოფილი იყოს ასტრონავტების მიწოდება სპეციალური სადესანტო მოდული სხვა პლანეტის ზედაპირზე და მათი დაბრუნება მთავარ სატრანსპორტო გემზე და შემდეგ და ექსპედიციის დაბრუნება დედამიწაზე.
დაგროვილი საინჟინრო და ტექნიკური ცოდნა და ძრავების ქიმიური ენერგია შესაძლებელს ხდის მთვარეზე დაბრუნებას და მარსს, ასე რომ, დიდი ალბათობით, მომდევნო ათწლეულში კაცობრიობა ეწვევა წითელ პლანეტას.
თუ ჩვენ დავეყრდნობით მხოლოდ ხელმისაწვდომ კოსმოსურ ტექნოლოგიებს, მაშინ მარსზე ან იუპიტერისა და სატურნის თანამგზავრებზე სასიცოცხლო მოდულის მინიმალური მასა იქნება დაახლოებით 90 ტონა, რაც 3-ჯერ მეტია 1970-იანი წლების დასაწყისის მთვარის ხომალდებზე. რაც ნიშნავს, რომ მარსზე შემდგომი ფრენისთვის საცნობარო ორბიტებში ჩასასვლელი მანქანები ბევრად აღემატება მთვარის პროექტის Apollo-ს Saturn-5-ს (გაშვების წონა 2965 ტონა) ან საბჭოთა გადამზიდავ Energia-ს (გაშვების წონა 2400 ტონა). ორბიტაზე საჭირო იქნება 500 ტონამდე წონის ინტერპლანეტარული კომპლექსის შექმნა. ქიმიური სარაკეტო ძრავებით პლანეტათაშორის გემზე ფრენას დასჭირდება 8 თვიდან 1 წლამდე დრო მხოლოდ ერთი მიმართულებით, რადგან მოგიწევთ გრავიტაციული მანევრების გაკეთება, პლანეტების მიზიდულობის ძალის გამოყენებით გემის დამატებითი აჩქარებისთვის და საწვავის უზარმაზარი მარაგი.
მაგრამ რაკეტების ძრავების ქიმიური ენერგიის გამოყენებით, კაცობრიობა არ გაფრინდება მარსის ან ვენერას ორბიტის მიღმა. ჩვენ გვჭირდება კოსმოსური ხომალდების ფრენის სხვა სიჩქარე და მოძრაობის სხვა უფრო ძლიერი ენერგია.

თანამედროვე ბირთვული სარაკეტო ძრავის პროექტი Princeton Satellite Systems

სიღრმისეული სივრცის შესასწავლად აუცილებელია სარაკეტო ძრავის ბიძგები წონასთან თანაფარდობისა და ეფექტურობის მნიშვნელოვნად გაზრდა, რაც გულისხმობს მისი სპეციფიკური იმპულსისა და მომსახურების ვადის გაზრდას. ამისათვის საჭიროა ძრავის პალატაში დაბალი ატომური მასის მქონე სამუშაო სითხის გაზის ან ნივთიერების გაცხელება ტემპერატურებზე რამდენჯერმე უფრო მაღალი ვიდრე ტრადიციული საწვავის ნარევების ქიმიური წვის ტემპერატურა, და ეს შეიძლება გაკეთდეს ბირთვული რეაქციის გამოყენებით. .
თუ ჩვეულებრივი წვის კამერის ნაცვლად, ბირთვული რეაქტორი მოთავსებულია სარაკეტო ძრავის შიგნით, რომლის აქტიურ ზონაში მიეწოდება ნივთიერება თხევადი ან აირისებრი ფორმით, მაშინ ის გაცხელდება მაღალი წნევის ქვეშ რამდენიმე ათას გრადუსამდე. იწყებენ ამოღებას საქშენების არხით, რაც ქმნის რეაქტიულ ბიძგს. ასეთი ბირთვული რეაქტიული ძრავის სპეციფიკური იმპულსი რამდენჯერმე აღემატება ჩვეულებრივს, რომელიც დაფუძნებულია ქიმიურ კომპონენტებზე, რაც ნიშნავს, რომ როგორც თავად ძრავის, ისე მთლიანად გამშვები მანქანის ეფექტურობა ბევრჯერ გაიზრდება. ამ შემთხვევაში, საწვავის წვის ოქსიდიზატორი არ არის საჭირო და მსუბუქი წყალბადის გაზი შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც ნივთიერება, რომელიც ქმნის რეაქტიულ ბიძგს, მაგრამ ვიცით, რომ რაც უფრო დაბალია გაზის მოლეკულური წონა, მით უფრო მაღალია იმპულსი და ეს მნიშვნელოვნად გაიზრდება. შეამცირეთ რაკეტის მასა საუკეთესო შესრულებაძრავის ძალა.
ატომური ძრავა უკეთესი იქნება ვიდრე ჩვეულებრივი, რადგან რეაქტორის ზონაში მსუბუქი გაზი შეიძლება გაცხელდეს 9000 გრადუს კელვინზე მეტ ტემპერატურაზე, ხოლო ასეთი ზეგახურებული გაზის ჭავლი უზრუნველყოფს ბევრად უფრო მაღალ სპეციფიკურ იმპულსს, ვიდრე ჩვეულებრივი ქიმიური ძრავები. მისცეს. მაგრამ ეს თეორიულად.
საშიშროება ის კი არ არის, რომ ასეთი ბირთვული ინსტალაციის მქონე გამშვები მანქანის გაშვებისას შეიძლება მოხდეს ატმოსფეროსა და სივრცის რადიოაქტიური დაბინძურება გაშვების ბალიშის გარშემო, მთავარი პრობლემა ის არის, რომ მაღალ ტემპერატურაზე თავად ძრავა შეიძლება დნება კოსმოსურ ხომალდთან ერთად. . დიზაინერებსა და ინჟინრებს ეს ესმით და რამდენიმე ათეული წელია ცდილობენ იპოვონ შესაბამისი გადაწყვეტილებები.
ბირთვული რაკეტების ძრავებს (NRE) უკვე აქვთ კოსმოსში შექმნისა და მუშაობის საკუთარი ისტორია. ბირთვული ძრავების პირველი განვითარება დაიწყო 1950-იანი წლების შუა ხანებში, ანუ ჯერ კიდევ პილოტირებული კოსმოსური ფრენის დაწყებამდე და თითქმის ერთდროულად სსრკ-სა და აშშ-ში და ბირთვული რეაქტორების გამოყენების იდეა რაკეტაში სამუშაო ნივთიერების გასათბობად. ძრავა პირველ რეაქტორებთან ერთად დაიბადა 40-იანი წლების შუა ხანებში, ანუ 70 წელზე მეტი ხნის წინ.
ჩვენს ქვეყანაში თერმული ფიზიკოსი ვიტალი მიხაილოვიჩ იევლევი გახდა NRE-ს შექმნის ინიციატორი. 1947 წელს მან წარმოადგინა პროექტი, რომელსაც მხარი დაუჭირეს S. P. Korolev, I. V. Kurchatov და M.V. Keldysh. თავდაპირველად იგეგმებოდა ასეთი ძრავების გამოყენება საკრუიზო რაკეტებისთვის, შემდეგ კი ბალისტიკურ რაკეტებზე. საბჭოთა კავშირის წამყვანმა თავდაცვის დიზაინის ბიუროებმა, ისევე როგორც კვლევითმა ინსტიტუტებმა NIITP, CIAM, IAE, VNIINM, შეასრულეს განვითარება.
საბჭოთა ბირთვული ძრავა RD-0410 შეიკრიბა 60-იანი წლების შუა ხანებში ვორონეჟის "ქიმიური ავტომატიზაციის დიზაინის ბიუროს" მიერ, სადაც შეიქმნა კოსმოსური ტექნოლოგიების თხევადი სარაკეტო ძრავების უმეტესობა.
წყალბადი გამოიყენებოდა როგორც სამუშაო სითხე RD-0410-ში, რომელიც თხევადი სახით გადიოდა „გამაგრილებელ ჟაკეტში“, აშორებდა ზედმეტ სითბოს საქშენის კედლებიდან და ხელს უშლიდა მის დნობას, შემდეგ კი შევიდა რეაქტორის ბირთვში, სადაც თბებოდა. 3000K-მდე და გამოიდევნება არხის საქშენების მეშვეობით, რითაც გარდაიქმნება თერმული ენერგიაშევიდა კინეტიკური და ქმნის სპეციფიკურ იმპულსს 9100 მ/წმ.
აშშ-ში NRE პროექტი ამოქმედდა 1952 წელს, ხოლო პირველი მოქმედი ძრავა შეიქმნა 1966 წელს და ეწოდა NERVA (ბირთვული ძრავა სარაკეტო სატრანსპორტო საშუალების გამოყენებისთვის). 60-70-იან წლებში საბჭოთა კავშირი და შეერთებული შტატები ცდილობდნენ ერთმანეთს არ დაემორჩილებინათ.
მართალია, ჩვენი RD-0410 და ამერიკული NERVA იყო მყარი ფაზის NRE-ები (ურანის კარბიდებზე დაფუძნებული ბირთვული საწვავი რეაქტორში იყო მყარ მდგომარეობაში) და მათი მუშაობის ტემპერატურა 2300–3100K დიაპაზონში იყო.
ბირთვის ტემპერატურის გასაზრდელად რეაქტორის კედლების აფეთქების ან დნობის რისკის გარეშე, აუცილებელია შეიქმნას პირობები ბირთვული რეაქციისთვის, რომლის დროსაც საწვავი (ურანი) გადადის აირისებრ მდგომარეობაში ან გადაიქცევა პლაზმად და. ინახება რეაქტორში ძლიერი მაგნიტური ველის გამო, კედლებთან შეხების გარეშე. შემდეგ კი წყალბადი, რომელიც შედის რეაქტორის ბირთვში, "მიედინება" ურანის ირგვლივ გაზის ფაზაში და გადაიქცევა პლაზმაში, გამოიდევნება საქშენის არხიდან ძალიან მაღალი სიჩქარით.
ამ ტიპის ძრავას ეწოდება გაზის ფაზა YRD. აირისებრი ურანის საწვავის ტემპერატურა ასეთ ატომურ ძრავებში შეიძლება მერყეობდეს 10000-დან 20000 გრადუს კელვინამდე, ხოლო სპეციფიკური იმპულსი შეიძლება მიაღწიოს 50000 მ/წმ-ს, რაც 11-ჯერ აღემატება ყველაზე ეფექტურ ქიმიურ სარაკეტო ძრავებს.
ღია და დახურული ტიპის გაზის ფაზის NRE-ების შექმნა და გამოყენება კოსმოსურ ტექნოლოგიაში არის ყველაზე პერსპექტიული მიმართულება კოსმოსური სარაკეტო ძრავების განვითარებაში და ზუსტად ის, რაც კაცობრიობას სჭირდება მზის სისტემის პლანეტებისა და მათი თანამგზავრების შესასწავლად.
პირველი კვლევები გაზის ფაზის NRE პროექტზე დაიწყო სსრკ-ში 1957 წელს თერმული პროცესების კვლევით ინსტიტუტში (M.V. Keldysh Research Center) და გადაწყვეტილება ატომური კოსმოსური ელექტროსადგურების განვითარების შესახებ გაზის ფაზის ბირთვულ რეაქტორებზე იქნა მიღებული. 1963 წელს აკადემიკოს ვ.პ.გლუშკოს (NPO Energomash) მიერ და შემდეგ დამტკიცებული CPSU ცენტრალური კომიტეტისა და სსრკ მინისტრთა საბჭოს დადგენილებით.
გაზის ფაზის NRE-ის განვითარება საბჭოთა კავშირში ორი ათეული წლის განმავლობაში მიმდინარეობდა, მაგრამ, სამწუხაროდ, არ დასრულებულა არასაკმარისი დაფინანსებისა და დამატებითი საჭიროების გამო. ფუნდამენტური კვლევაბირთვული საწვავის და წყალბადის პლაზმის თერმოდინამიკის, ნეიტრონული ფიზიკის და მაგნიტოჰიდროდინამიკის დარგში.
საბჭოთა ბირთვულ მეცნიერებსა და დიზაინერებს შეექმნათ მრავალი პრობლემა, როგორიცაა კრიტიკულობის მიღწევა და გაზის ფაზის ბირთვული რეაქტორის მუშაობის სტაბილურობის უზრუნველყოფა, გამდნარი ურანის დანაკარგის შემცირება გაცხელებული წყალბადის გამოშვების დროს რამდენიმე ათას გრადუსამდე, თერმული დაცვა. საქშენები და მაგნიტური ველის გენერატორი, ურანის დაშლის პროდუქტების დაგროვება, ქიმიურად მდგრადი სტრუქტურული მასალების არჩევანი და ა.შ.
და როდესაც Energia-ს გამშვები მანქანა შეიქმნა საბჭოთა Mars-94 პროგრამისთვის, პირველი პილოტირებული ფრენა მარსზე, ბირთვული ძრავის პროექტი განუსაზღვრელი ვადით გადაიდო. საბჭოთა კავშირიარ იყო საკმარისი დრო და რაც მთავარია, პოლიტიკური ნება და ეკონომიკის ეფექტურობა, რომ განეხორციელებინათ ჩვენი ასტრონავტების დაშვება პლანეტა მარსზე 1994 წელს. ეს იქნება ჩვენი ლიდერობის უდავო მიღწევა და დასტური მაღალი ტექნოლოგიებიმომდევნო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში. მაგრამ კოსმოსს, ისევე როგორც ბევრ სხვა რამეს, უღალატა სსრკ-ს ბოლო ხელმძღვანელობამ. ისტორიის შეცვლა შეუძლებელია, გარდაცვლილი მეცნიერებისა და ინჟინრების დაბრუნება და დაკარგული ცოდნის აღდგენა შეუძლებელია. ბევრი რამის ხელახლა შექმნა მოუწევს.
მაგრამ კოსმოსური ბირთვული ენერგია არ შემოიფარგლება მხოლოდ მყარი და გაზის ფაზის NRE-ების სფეროთი. რეაქტიულ ძრავში მატერიის გაცხელებული ნაკადის შესაქმნელად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ელექტრო ენერგია. ეს იდეა პირველად გამოთქვა კონსტანტინე ედუარდოვიჩ ციოლკოვსკიმ ჯერ კიდევ 1903 წელს თავის ნაშრომში "მსოფლიო სივრცეების შესწავლა რეაქტიული ინსტრუმენტებით".
და პირველი ელექტროთერმული რაკეტის ძრავა სსრკ-ში შეიქმნა 1930-იან წლებში ვალენტინ პეტროვიჩ გლუშკოს მიერ, სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის მომავალმა აკადემიკოსმა და NPO Energia-ს ხელმძღვანელმა.
ელექტრო სარაკეტო ძრავების მუშაობის პრინციპები შეიძლება განსხვავებული იყოს. ისინი ჩვეულებრივ იყოფა ოთხ ტიპად:

• ელექტროთერმული (გათბობა ან ელექტრული რკალი). მათში გაზი თბება 1000-5000K ტემპერატურამდე და გამოიდევნება საქშენიდან ისევე, როგორც NRE-ში.
• ელექტროსტატიკური ძრავები (კოლოიდური და იონური), რომლებშიც სამუშაო ნივთიერება ჯერ იონიზირებულია, შემდეგ კი დადებითი იონები (ატომები ელექტრონებს გარეშე) აჩქარდება ელექტროსტატიკური ველში და ასევე გამოიდევნება საქშენის არხით, რაც ქმნის რეაქტიულ ბიძგს. სტაციონარული პლაზმური ძრავები ასევე მიეკუთვნება ელექტროსტატიკურ ძრავებს.
• მაგნიტოპლაზმური და მაგნიტოდინამიკური სარაკეტო ძრავები. იქ აირისებრი პლაზმა აჩქარებულია ამპერის ძალით პერპენდიკულარულად გადაკვეთის მაგნიტურ და ელექტრო ველებში.
• პულსური სარაკეტო ძრავები, რომლებიც იყენებენ აირების ენერგიას, რომელიც წარმოიქმნება სამუშაო სითხის აორთქლების შედეგად ელექტრო გამონადენში.

ამ ელექტრო სარაკეტო ძრავების უპირატესობაა სამუშაო სითხის დაბალი მოხმარება, ეფექტურობა 60%-მდე და მაღალი სიჩქარენაწილაკების ნაკადი, რომელსაც შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს კოსმოსური ხომალდის მასა, მაგრამ ასევე არის მინუსი - დაბალი ბიძგების სიმკვრივე და, შესაბამისად, დაბალი სიმძლავრე, ისევე როგორც სამუშაო სითხის მაღალი ღირებულება (ინერტული აირები ან ტუტე ლითონის ორთქლები) პლაზმის შესაქმნელად.
ყველა ჩამოთვლილი ტიპის ელექტროძრავა დანერგილია პრაქტიკაში და არაერთხელ იქნა გამოყენებული კოსმოსში როგორც საბჭოთა, ისე ამერიკულ მანქანებზე 1960-იანი წლების შუა პერიოდიდან, მაგრამ მათი დაბალი სიმძლავრის გამო, ისინი ძირითადად გამოიყენებოდა ორბიტის კორექტირების ძრავად.
1968 წლიდან 1988 წლამდე სსრკ-მ გაუშვა კოსმოსის თანამგზავრების მთელი სერია ბირთვული დანადგარები ბორტზე. დასახელდა რეაქტორების ტიპები: „ბუკი“, „ტოპაზი“ და „ენისეი“.
Yenisei პროექტის რეაქტორს ჰქონდა თერმული სიმძლავრე 135 კვტ-მდე და ელექტრო სიმძლავრე დაახლოებით 5 კვტ. სითბოს გადამზიდავი იყო ნატრიუმ-კალიუმის დნობა. ეს პროექტი 1996 წელს დაიხურა.
რეალური მდგრადი რაკეტის ძრავისთვის საჭიროა ენერგიის ძალიან ძლიერი წყარო. და ენერგიის საუკეთესო წყარო ასეთი კოსმოსური ძრავებისთვის არის ბირთვული რეაქტორი.
ბირთვული ენერგია ერთ-ერთი მაღალტექნოლოგიური ინდუსტრიაა, სადაც ჩვენი ქვეყანა ინარჩუნებს ლიდერის პოზიციას. და რუსეთში უკვე იქმნება ფუნდამენტურად ახალი სარაკეტო ძრავა და ეს პროექტი წარმატებით დასრულდება 2018 წელს. ფრენის ტესტები დაგეგმილია 2020 წელს.
და თუ გაზის ფაზის NRE არის მომავალი ათწლეულების თემა, რომელსაც ფუნდამენტური კვლევის შემდეგ მოგვიწევს დაბრუნება, მაშინ მისი ამჟამინდელი ალტერნატივა არის მეგავატის კლასის ატომური ელექტროსადგური (NPP) და ის უკვე შექმნილია Rosatom-ისა და როსკოსმოსის საწარმოები 2009 წლიდან.
NPO Krasnaya Zvezda, რომელიც ამჟამად არის მსოფლიოში კოსმოსური ატომური ელექტროსადგურების ერთადერთი დეველოპერი და მწარმოებელი, ისევე როგორც კვლევითი ცენტრი N.I. M. V. Keldysh, NIKIET მათ. N. A. Dollezhala, კვლევითი ინსტიტუტი NPO Luch, Kurchatov Institute, IRM, IPPE, NIIAR და NPO Mashinostroeniya.
ატომური ელექტროსადგური მოიცავს მაღალტემპერატურულ გაზით გაცივებულ სწრაფ ნეიტრონულ ბირთვულ რეაქტორს თერმული ენერგიის ელექტროენერგიად გარდაქმნის ტურბომანქანით, მაცივარ-ემიტერების სისტემას ზედმეტი სითბოს კოსმოსში მოსატანად, ხელსაწყო-აწყობის განყოფილებას, ბლოკს. მარშის პლაზმური ან იონური ელექტროძრავები და კონტეინერი ტვირთის დასაყენებლად.
ელექტროსადგურში, ატომური რეაქტორი ემსახურება როგორც ელექტროენერგიის წყაროს ელექტროენერგიის მუშაობისთვის პლაზმური ძრავებირეაქტორის გამაგრილებელი სითხე, რომელიც გადის ბირთვში, შედის ელექტრული გენერატორისა და კომპრესორის ტურბინაში და უბრუნდება რეაქტორს დახურულ მარყუჟში და არ ისროლება კოსმოსში, როგორც NRE-ში, რაც დიზაინს უფრო მეტს ხდის. საიმედო და უსაფრთხო და, შესაბამისად, შესაფერისი პილოტირებული ასტრონავტიკისთვის.
დაგეგმილია, რომ ატომური ელექტროსადგური გამოყენებული იქნება მრავალჯერადი კოსმოსური ბუქსირისთვის, რათა უზრუნველყოს ტვირთის მიწოდება მთვარის კვლევის დროს ან მრავალფუნქციური ორბიტალური კომპლექსების შექმნისას. უპირატესობა იქნება არა მხოლოდ სატრანსპორტო სისტემის ელემენტების მრავალჯერადი გამოყენება (რის მიღწევასაც ელონ მასკი ცდილობს SpaceX კოსმოსურ პროექტებში), არამედ სამჯერ მეტი მასის ტვირთის მიწოდების შესაძლებლობა, ვიდრე რაკეტებზე ქიმიური რეაქტიული ძრავებით. შედარებითი სიმძლავრე სატრანსპორტო სისტემის გაშვების მასის შემცირებით. დანადგარის სპეციალური დიზაინი მას უსაფრთხოს ხდის ადამიანებისთვის და გარემომიწაზე.
2014 წელს, ამ ბირთვული ელექტროძრავის ქარხნის პირველი სტანდარტული დიზაინის საწვავის ელემენტი (საწვავის ელემენტი) შეიკრიბა OJSC Mashinostroitelny Zavod-ში ელექტროსტალში, ხოლო 2016 წელს გამოსცადეს რეაქტორის ბირთვის კალათის სიმულატორი.
ახლა (2017 წელს) მიმდინარეობს მუშაობა მაკეტებზე სამონტაჟო და სატესტო კომპონენტებისა და შეკრებების სტრუქტურული ელემენტების დამზადებაზე, ასევე ტურბომანქანების ენერგიის კონვერტაციის სისტემებისა და ელექტროსადგურის პროტოტიპების ავტონომიური ტესტირებაზე. სამუშაოების დასრულება მომავალი 2018 წლის ბოლოს იგეგმება, თუმცა 2015 წლიდან გრაფიკიდან ნარჩენების დაგროვება დაიწყო.
ასე რომ, როგორც კი ეს ინსტალაცია შეიქმნება, რუსეთი გახდება მსოფლიოში პირველი ქვეყანა, რომელიც ფლობს ბირთვულ კოსმოსურ ტექნოლოგიებს, რაც საფუძვლად დაედება არა მხოლოდ მზის სისტემის განვითარების სამომავლო პროექტებს, არამედ ხმელეთის და არამიწიერი ენერგიის. კოსმოსური ატომური ელექტროსადგურები შეიძლება გამოყენებულ იქნას დედამიწაზე ელექტროენერგიის დისტანციური გადაცემის სისტემების შესაქმნელად ან ელექტრომაგნიტური გამოსხივების გამოყენებით კოსმოსურ მოდულებზე. და ეს ასევე გახდება მომავლის მოწინავე ტექნოლოგია, სადაც ჩვენს ქვეყანას ექნება წამყვანი პოზიცია.
განვითარებული პლაზმური ძრავების საფუძველზე შეიქმნება მძლავრი მამოძრავებელი სისტემები ადამიანის კოსმოსური ფრენისთვის შორ მანძილზე და, უპირველეს ყოვლისა, მარსის გამოსაკვლევად, რომლის ორბიტაზე მიღწევა შესაძლებელია სულ რაღაც 1,5 თვეში და არაუმეტეს ერთი. წელიწადში, როგორც ჩვეულებრივი ქიმიური რეაქტიული ძრავების გამოყენებისას.
და მომავალი ყოველთვის იწყება ენერგეტიკის რევოლუციით. და სხვა არაფერი. ენერგია არის პირველადი და ეს არის ენერგიის მოხმარების სიდიდე, რომელიც გავლენას ახდენს ტექნიკურ პროგრესზე, თავდაცვის შესაძლებლობებზე და ადამიანების ცხოვრების ხარისხზე.

ნასას ექსპერიმენტული პლაზმური სარაკეტო ძრავა

საბჭოთა ასტროფიზიკოსმა ნიკოლაი კარდაშევმა შემოგვთავაზა ცივილიზაციების განვითარების მასშტაბი ჯერ კიდევ 1964 წელს. ამ სკალის მიხედვით ცივილიზაციების ტექნოლოგიური განვითარების დონე დამოკიდებულია ენერგიის რაოდენობაზე, რომელსაც პლანეტის მოსახლეობა იყენებს თავისი საჭიროებისთვის. ასე რომ, I ტიპის ცივილიზაცია იყენებს პლანეტაზე არსებულ ყველა არსებულ რესურსს; II ტიპის ცივილიზაცია - იღებს თავისი ვარსკვლავის ენერგიას, რომლის სისტემაშიც ის მდებარეობს; ხოლო III ტიპის ცივილიზაცია იყენებს თავისი გალაქტიკის ხელმისაწვდომ ენერგიას. კაცობრიობა ჯერ არ არის გადაზრდილი ამ მასშტაბის I ტიპის ცივილიზაციამდე. ჩვენ ვიყენებთ პლანეტა დედამიწის მთლიანი პოტენციური ენერგიის მიწოდების მხოლოდ 0,16%-ს. ეს ნიშნავს, რომ რუსეთს და მთელ მსოფლიოს აქვს ადგილი, რომ გაიზარდოს და ეს ბირთვული ტექნოლოგიები ჩვენს ქვეყანას გზას გაუხსნის არა მხოლოდ კოსმოსში, არამედ მომავალ ეკონომიკურ კეთილდღეობას.
და, ალბათ, რუსეთისთვის ერთადერთი ვარიანტი სამეცნიერო და ტექნიკურ სფეროში ახლა არის რევოლუციური გარღვევის მიღწევა ბირთვული კოსმოსური ტექნოლოგიების სფეროში, რათა გადალახოს მრავალი წელი ლიდერების უკან ერთი "ნახტომით" და დაუყოვნებლივ აღმოჩნდეს ახალი საწყისებზე. ტექნოლოგიური რევოლუცია კაცობრიობის ცივილიზაციის განვითარების მომდევნო ციკლში. ასეთი უნიკალური შანსი ამა თუ იმ ქვეყანას რამდენიმე საუკუნეში მხოლოდ ერთხელ ეძლევა.
სამწუხაროდ, რუსეთი, რომელიც ბოლო 25 წლის განმავლობაში არ აქცევდა სათანადო ყურადღებას ფუნდამენტურ მეცნიერებებსა და უმაღლესი და საშუალო განათლების ხარისხს, ემუქრება ამ შანსის სამუდამოდ დაკარგვის რისკი, თუ პროგრამა შემცირდება და ამჟამინდელი მეცნიერები და ინჟინრები არ შეიცვლებიან. მკვლევართა ახალი თაობის მიერ. გეოპოლიტიკური და ტექნოლოგიური გამოწვევები, რომელთა წინაშეც რუსეთი 10-12 წელიწადში იქნება, ძალიან სერიოზული იქნება, მეოცე საუკუნის შუა პერიოდის საფრთხეებთან შედარებით. იმისათვის, რომ მომავალში რუსეთის სუვერენიტეტი და მთლიანობა შევინარჩუნოთ, სასწრაფოდ უნდა დაიწყოს სპეციალისტების მომზადება, რომლებსაც შეუძლიათ ამ გამოწვევებზე რეაგირება და რაღაც ფუნდამენტურად ახალი შექმნან ახლავე.
რუსეთის მსოფლიო ინტელექტუალურ და ტექნოლოგიურ ცენტრად გადაქცევას სულ რაღაც 10 წელი სჭირდება და ეს შეუძლებელია განათლების ხარისხის სერიოზული ცვლილების გარეშე. სამეცნიერო და ტექნოლოგიური გარღვევისთვის აუცილებელია განათლების სისტემაში (როგორც სკოლაში, ასევე უნივერსიტეტში) სამყაროს სურათის, მეცნიერული ფუნდამენტურობისა და იდეოლოგიური მთლიანობის სისტემური ხედვის დაბრუნება.
რაც შეეხება კოსმოსურ ინდუსტრიაში არსებულ სტაგნაციას, ეს არ არის საშინელი. ფიზიკური პრინციპები, რომლებზეც დაფუძნებულია თანამედროვე კოსმოსური ტექნოლოგიები, დიდი ხნის განმავლობაში მოთხოვნადი იქნება ჩვეულებრივი თანამგზავრული სერვისების სექტორში. შეგახსენებთ, რომ კაცობრიობა იალქნებს იყენებს 5,5 ათასი წლის განმავლობაში, ორთქლის ეპოქა კი თითქმის 200 წელი გაგრძელდა და მხოლოდ მეოცე საუკუნეში დაიწყო მსოფლიო სწრაფად შეცვლა, რადგან მოხდა კიდევ ერთი სამეცნიერო და ტექნოლოგიური რევოლუცია, რამაც ინოვაციების ტალღა წამოიწყო. და ტექნოლოგიური შაბლონების ცვლილება, რომელიც საბოლოოდ შეიცვალა და მსოფლიო ეკონომიკადა პოლიტიკა. მთავარია ვიყოთ ამ ცვლილებების სათავეში. [ელფოსტა დაცულია] ,
ვებგვერდი: https://delpress.ru/information-for-subscribers.html

გამოწერა ელექტრონული ვერსიაჟურნალი "სამშობლოს არსენალი" შეგიძლიათ იხილოთ ბმულზე.
წლიური გამოწერის ღირებულება -
12000 რუბლი.

სერგეევი ალექსეი, 9 "A" კლასის მემორანდუმი "84 საშუალო სკოლა"

სამეცნიერო კონსულტანტი: არაკომერციული პარტნიორობის დირექტორის მოადგილე სამეცნიერო და ინოვაციური საქმიანობისთვის "ტომსკის ატომური ცენტრი"

ხელმძღვანელი: , ფიზიკის მასწავლებელი, მემორანდუმი "84 საშუალო სკოლა" ZATO Seversk

შესავალი

კოსმოსური ხომალდის ბორტზე მამოძრავებელი სისტემები შექმნილია ბიძგის ან იმპულსის წარმოქმნისთვის. მამოძრავებელი სისტემის მიერ გამოყენებული ბიძგის ტიპის მიხედვით, ისინი იყოფა ქიმიურ (CRD) და არაქიმიურ (NCRD). HRD იყოფა თხევადი (LRE), მყარი საწვავი (RDTT) და კომბინირებული (KRD). თავის მხრივ, არაქიმიური მამოძრავებელი სისტემები იყოფა ბირთვულ (NRE) და ელექტრო (EP). დიდმა მეცნიერმა კონსტანტინე ედუარდოვიჩ ციოლკოვსკიმ, ერთი საუკუნის წინ, შექმნა მამოძრავებელი სისტემის პირველი მოდელი, რომელიც მუშაობდა მყარ და თხევად საწვავზე. მას შემდეგ, რაც მე-20 საუკუნის მეორე ნახევარში განხორციელდა ათასობით ფრენა ძირითადად LRE და მყარი საწვავის სარაკეტო ძრავების გამოყენებით.

თუმცა, ამჟამად, სხვა პლანეტებზე ფრენისთვის, რომ აღარაფერი ვთქვათ ვარსკვლავებზე, თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავების და მყარი საწვავის სარაკეტო ძრავების გამოყენება სულ უფრო და უფრო წამგებიანი ხდება, თუმცა მრავალი სარაკეტო ძრავა შეიქმნა. სავარაუდოდ, LRE და მყარი საწვავის სარაკეტო ძრავების შესაძლებლობები მთლიანად ამოწურა. მიზეზი აქ არის ის, რომ ყველა ქიმიური სარაკეტო ძრავის სპეციფიკური იმპულსი დაბალია და არ აღემატება 5000 მ/წმ-ს, რაც მოითხოვს მამოძრავებელი სისტემის ხანგრძლივ მუშაობას და, შესაბამისად, საწვავის დიდ მარაგს საკმარისად მაღალი სიჩქარის გასავითარებლად, ან, როგორც ასტრონავტიკაში ჩვეულია, ციოლკოვსკის რიცხვის დიდი მნიშვნელობებია, ანუ საწვავზე მომუშავე რაკეტის მასის თანაფარდობა ცარიელი რაკეტის მასასთან. ამრიგად, RN Energia-ს, რომელიც დაბალ ორბიტაზე აყენებს 100 ტონა დატვირთვას, აქვს გაშვების მასა დაახლოებით 3000 ტონა, რაც ციოლკოვსკის რიცხვს აძლევს მნიშვნელობას 30 დიაპაზონში.

მაგალითად, მარსზე ფრენისთვის, ციოლკოვსკის რიცხვი კიდევ უფრო მაღალი უნდა იყოს, მიაღწიოს მნიშვნელობებს 30-დან 50-მდე. ადვილია შეფასდეს, რომ დაახლოებით 1000 ტონა ტვირთამწეობით, კერძოდ, მინიმალური მასა, რომელიც საჭიროა ყველაფრის უზრუნველსაყოფად. მარსზე დაწყებული ეკიპაჟისთვის, დედამიწაზე დასაბრუნებელი ფრენისთვის საწვავის მიწოდების გათვალისწინებით, კოსმოსური ხომალდის საწყისი მასა უნდა იყოს მინიმუმ 30000 ტონა, რაც აშკარად სცილდება თანამედროვე ასტრონავტიკის განვითარების დონეს, რომელიც დაფუძნებულია სითხის გამოყენებაზე. საწვავი სარაკეტო ძრავები და მყარი საწვავის სარაკეტო ძრავები.

ამრიგად, იმისთვის, რომ პილოტირებულმა ეკიპაჟებმა მიაღწიონ უახლოეს პლანეტებსაც კი, აუცილებელია გამშვები მანქანების შემუშავება ძრავებზე, რომლებიც მუშაობენ ქიმიური ძრავისგან განსხვავებული პრინციპებით. ამ მხრივ ყველაზე პერსპექტიულია ელექტრო რეაქტიული ძრავები (EP), თერმოქიმიური სარაკეტო ძრავები და ბირთვული რეაქტიული ძრავები (NJ).

1.ძირითადი ცნებები

სარაკეტო ძრავა არის რეაქტიული ძრავა, რომელიც არ იყენებს გარემოს (ჰაერი, წყალი) მუშაობისთვის. ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ქიმიური სარაკეტო ძრავები. მიმდინარეობს სხვა ტიპის სარაკეტო ძრავების შემუშავება და ტესტირება - ელექტრო, ბირთვული და სხვა. კოსმოსურ სადგურებსა და მანქანებში ასევე ფართოდ გამოიყენება შეკუმშულ გაზებზე მომუშავე უმარტივესი სარაკეტო ძრავები. ისინი ჩვეულებრივ იყენებენ აზოტს, როგორც სამუშაო სითხეს. /ერთი/

მამოძრავებელი სისტემების კლასიფიკაცია

2. სარაკეტო ძრავების დანიშნულება

მათი დანიშნულების მიხედვით სარაკეტო ძრავები იყოფა რამდენიმე ძირითად ტიპად: აჩქარება (გაშვება), დამუხრუჭება, დამჭერი, სამართავი და სხვა. სარაკეტო ძრავები ძირითადად გამოიყენება რაკეტებზე (აქედან სახელწოდებაც). გარდა ამისა, სარაკეტო ძრავებს ზოგჯერ იყენებენ ავიაციაში. სარაკეტო ძრავები ასტრონავტიკის მთავარი ძრავებია.

სამხედრო (საბრძოლო) რაკეტებს ჩვეულებრივ აქვთ მყარი საწვავი ძრავები. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ასეთი ძრავა ივსება ქარხანაში და არ საჭიროებს შენარჩუნებას თავად რაკეტის შენახვისა და მომსახურების მთელი პერიოდის განმავლობაში. მყარი საწვავის ძრავები ხშირად გამოიყენება კოსმოსური რაკეტების გამაძლიერებლებად. განსაკუთრებით ფართოდ, ამ ტევადობით, ისინი გამოიყენება აშშ-ში, საფრანგეთში, იაპონიასა და ჩინეთში.

თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავებს უფრო მაღალი ბიძგების მახასიათებლები აქვთ, ვიდრე მყარი საწვავის ძრავებს. ამიტომ, ისინი გამოიყენება კოსმოსური რაკეტების გასაშვებად დედამიწის გარშემო ორბიტაზე და პლანეტათაშორის ფრენებზე. რაკეტების ძირითადი თხევადი საწვავი არის ნავთი, ჰეპტანი (დიმეთილჰიდრაზინი) და თხევადი წყალბადი. ასეთი საწვავისთვის საჭიროა ჟანგვის აგენტი (ჟანგბადი). ასეთ ძრავებში ჟანგვის აგენტად გამოიყენება აზოტის მჟავა და თხევადი ჟანგბადი. აზოტის მჟავა ჟანგვის თვისებებით ჩამოუვარდება თხევად ჟანგბადს, მაგრამ არ საჭიროებს სპეციალური ტემპერატურის რეჟიმის შენარჩუნებას რაკეტების შენახვის, საწვავის შევსების და გამოყენების დროს.

კოსმოსური ფრენების ძრავები განსხვავდებიან ხმელეთის ძრავებისგან იმით, რომ მათ, რაც შეიძლება მცირე მასითა და მოცულობით, უნდა აწარმოონ რაც შეიძლება მეტი სიმძლავრე. გარდა ამისა, ისინი ექვემდებარება ისეთ მოთხოვნებს, როგორიცაა განსაკუთრებით მაღალი ეფექტურობა და საიმედოობა, მნიშვნელოვანი სამუშაო დრო. გამოყენებული ენერგიის ტიპის მიხედვით, კოსმოსური ხომალდის მამოძრავებელი სისტემები იყოფა ოთხ ტიპად: თერმოქიმიური, ბირთვული, ელექტრო, მზის მცურავი. თითოეულ ამ ტიპს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები და შეიძლება გამოყენებულ იქნას გარკვეულ პირობებში.

ამჟამად კოსმოსური ხომალდები, ორბიტალური სადგურები და დედამიწის უპილოტო თანამგზავრები კოსმოსში გაშვებულია მძლავრი თერმოქიმიური ძრავებით აღჭურვილი რაკეტებით. ასევე არის მინიატურული დაბალი ბიძგის ძრავები. ეს არის ძლიერი ძრავების შემცირებული ასლი. ზოგიერთი მათგანი შეიძლება მოთავსდეს ხელის გულზე. ასეთი ძრავების ბიძგების ძალა ძალიან მცირეა, მაგრამ საკმარისია გემის პოზიციის გასაკონტროლებლად სივრცეში.

3. თერმოქიმიური სარაკეტო ძრავები.

ცნობილია, რომ ძრავა შიგაწვის, ორთქლის ქვაბის ღუმელი - ყველგან, სადაც წვა ხდება, ყველაზე აქტიურ ნაწილს ატმოსფერული ჟანგბადი იღებს. გარე სივრცეში ჰაერი არ არის და გარე სივრცეში სარაკეტო ძრავების მუშაობისთვის აუცილებელია ორი კომპონენტის არსებობა - საწვავი და ოქსიდიზატორი.

თხევად თერმოქიმიურ სარაკეტო ძრავებში საწვავად გამოიყენება ალკოჰოლი, ნავთი, ბენზინი, ანილინი, ჰიდრაზინი, დიმეთილჰიდრაზინი, თხევადი წყალბადი. თხევადი ჟანგბადი, წყალბადის ზეჟანგი, აზოტის მჟავა გამოიყენება ჟანგვის აგენტად. შესაძლებელია, რომ თხევადი ფტორი გამოიყენებოდეს როგორც ჟანგვის აგენტი მომავალში, როდესაც გამოიგონება ასეთი აქტიური ქიმიური ნივთიერების შენახვისა და გამოყენების მეთოდები.

საწვავი და ოქსიდიზატორი თხევადი საწვავი რეაქტიული ძრავებისთვის ინახება ცალ-ცალკე, სპეციალურ ავზებში და ტუმბოს წვის კამერაში. წვის პალატაში მათი შერწყმისას ვითარდება 3000 - 4500 ° C ტემპერატურამდე.

წვის პროდუქტები, ფართოვდება, იძენს სიჩქარეს 2500-დან 4500 მ/წმ-მდე. ძრავის კორპუსიდან დაწყებული, ისინი ქმნიან რეაქტიულ ბიძგს. ამავდროულად, რაც უფრო დიდია გაზების გადინების მასა და სიჩქარე, მით მეტია ძრავის ბიძგების ძალა.

ჩვეულებრივია ძრავების სპეციფიკური ბიძგების შეფასება ერთ წამში დამწვარი საწვავის ერთეული მასით შექმნილი ბიძგების რაოდენობით. ამ მნიშვნელობას ეწოდება რაკეტის ძრავის სპეციფიკური იმპულსი და იზომება წამებში (კგ ბიძგი / კგ დამწვარი საწვავი წამში). საუკეთესო მყარი საწვავის სარაკეტო ძრავებს აქვთ სპეციფიკური იმპულსი 190 წმ-მდე, ანუ 1 კგ საწვავის წვა ერთ წამში ქმნის ბიძგს 190 კგ. წყალბად-ჟანგბადის სარაკეტო ძრავას აქვს სპეციფიკური იმპულსი 350 წმ. თეორიულად, წყალბად-ფტორიან ძრავას შეუძლია განავითაროს სპეციფიკური იმპულსი 400 წმ-ზე მეტი.

თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავის ხშირად გამოყენებული სქემა შემდეგნაირად მუშაობს. შეკუმშული გაზი ქმნის აუცილებელ წნევას ავზებში კრიოგენული საწვავით, რათა თავიდან აიცილოს გაზის ბუშტები მილსადენებში. ტუმბოები ამარაგებს საწვავს სარაკეტო ძრავებს. საწვავის ინექცია ხდება წვის პალატაში ინჟექტორების დიდი რაოდენობით. ასევე, ჟანგვის აგენტი შეჰყავთ წვის პალატაში საქშენების მეშვეობით.

ნებისმიერ მანქანაში, საწვავის წვის დროს, წარმოიქმნება დიდი სითბოს ნაკადები, რომლებიც ათბობს ძრავის კედლებს. თუ კამერის კედლებს არ გაგრილებთ, მაშინ ის სწრაფად დაიწვება, რა მასალისგანაც არ უნდა იყოს დამზადებული. თხევადი ძრავის რეაქტიული ძრავა ჩვეულებრივ გაცივებულია საწვავის ერთ-ერთი კომპონენტით. ამისათვის პალატა ორკედლიანია. ცივი საწვავის კომპონენტი მიედინება კედლებს შორის უფსკრული.

ალუმინი" href="/text/category/aluminij/" rel="bookmark">ალუმინი და ა.შ. განსაკუთრებით, როგორც ჩვეულებრივი საწვავის დანამატი, როგორიცაა წყალბად-ჟანგბადი. ასეთ "სამმაგ კომპოზიციებს" შეუძლიათ უზრუნველყონ მაქსიმალური სიჩქარე ქიმიური საწვავის გადინებისთვის - 5 კმ/წმ-მდე. მაგრამ ეს პრაქტიკულად ქიმიის რესურსების ზღვარია. მეტის გაკეთება პრაქტიკულად არ შეუძლია. მიუხედავად იმისა, რომ შემოთავაზებულ აღწერაში ჯერ კიდევ დომინირებს თხევადი სარაკეტო ძრავები, უნდა ითქვას, რომ პირველი კაცობრიობის ისტორიაში შეიქმნა თერმოქიმიური სარაკეტო ძრავა მყარ საწვავზე - მყარი საწვავის სარაკეტო ძრავა. საწვავი - მაგალითად, სპეციალური დენთი - მდებარეობს უშუალოდ წვის კამერაში. წვის კამერა მყარი საწვავით სავსე რეაქტიული საქშენით - ეს არის მთლიანი დიზაინი მყარი საწვავის წვის რეჟიმი დამოკიდებულია მყარი საწვავის სარაკეტო ძრავის დანიშნულებაზე (დამწყები, მსვლელობა ან კომბინირებული) მყარი საწვავის რაკეტებისთვის, რომლებიც გამოიყენება სამხედრო საქმეებში, ხასიათდება დამწყებ და მდგრადი ძრავების არსებობით. ny მოკლე დრო, რაც აუცილებელია რაკეტისთვის გამშვები და მისი საწყისი აჩქარებისთვის. მსვლელობისას მყარი საწვავის სარაკეტო ძრავა შექმნილია მუდმივი რაკეტის ფრენის სიჩქარის შესანარჩუნებლად ფრენის ბილიკის მთავარ (კრუიზში) მონაკვეთზე. მათ შორის განსხვავებები ძირითადად წვის კამერის დიზაინსა და საწვავის მუხტის წვის ზედაპირის პროფილშია, რაც განსაზღვრავს საწვავის წვის სიჩქარეს, რომელზეც დამოკიდებულია მუშაობის დრო და ძრავის ბიძგი. ასეთი რაკეტებისგან განსხვავებით, კოსმოსური გამშვები მანქანები დედამიწის თანამგზავრების გასაშვებად, ორბიტალური სადგურებიდა კოსმოსური ხომალდები, ისევე როგორც პლანეტათაშორისი სადგურები, მოქმედებენ მხოლოდ გაშვების რეჟიმში, რაკეტის გაშვებიდან ობიექტის დედამიწის ორბიტაზე ან პლანეტათაშორის ტრაექტორიაზე გაშვებამდე. ზოგადად, მყარი სარაკეტო ძრავებს არ აქვთ ბევრი უპირატესობა თხევადი საწვავის ძრავებთან შედარებით: მათი წარმოება მარტივია, შეიძლება დიდხანს ინახებოდეს, ყოველთვის მზად არიან მოქმედებისთვის და შედარებით აფეთქებაგამძლეა. მაგრამ სპეციფიკური ბიძგის თვალსაზრისით, მყარი საწვავის ძრავები 10-30% -ით ჩამორჩება თხევადს.

4. ელექტრო სარაკეტო ძრავები

თითქმის ყველა ზემოთ განხილული სარაკეტო ძრავა ავითარებს უზარმაზარ ბიძგს და შექმნილია იმისთვის, რომ კოსმოსური ხომალდი დედამიწის ორბიტაზე მოათავსოს და დააჩქაროს ისინი კოსმოსურ სიჩქარემდე პლანეტათაშორისი ფრენებისთვის. ეს სულ სხვა საკითხია - ორბიტაზე ან პლანეტათაშორის ტრაექტორიაზე უკვე გაშვებული კოსმოსური ხომალდების მამოძრავებელი სისტემები. აქ, როგორც წესი, საჭიროა დაბალი სიმძლავრის ძრავები (რამდენიმე კილოვატი ან თუნდაც ვატი), რომლებსაც შეუძლიათ ასობით და ათასობით საათის განმავლობაში მუშაობა და არაერთხელ ჩართონ-გამორთვა. ისინი საშუალებას გაძლევთ შეინარჩუნოთ ფრენა ორბიტაზე ან მოცემულ ტრაექტორიაზე, ანაზღაურებთ ფრენის წინააღმდეგობას, რომელიც შექმნილია ზედა ატმოსფეროსა და მზის ქარის მიერ. ელექტრო სარაკეტო ძრავებში სამუშაო სითხე აჩქარებულია გარკვეულ სიჩქარემდე ელექტროენერგიით გაცხელებით. ელექტროენერგია მოდის მზის პანელებიდან ან ატომური ელექტროსადგურიდან. სამუშაო სითხის გათბობის მეთოდები განსხვავებულია, მაგრამ სინამდვილეში ძირითადად გამოიყენება ელექტრო რკალი. იგი აღმოჩნდა ძალიან საიმედო და გაუძლებს ჩანართების დიდ რაოდენობას. წყალბადი გამოიყენება როგორც სამუშაო სითხე ელექტრული რკალის ძრავებში. ელექტრული რკალის დახმარებით წყალბადი თბება ძალიან მაღალ ტემპერატურამდე და ის გადაიქცევა პლაზმად - დადებითი იონებისა და ელექტრონების ელექტრონეიტრალურ ნარევად. პლაზმის გადინების სიჩქარე ტრასტერიდან აღწევს 20 კმ/წმ. როდესაც მეცნიერები გადაჭრიან ძრავის კამერის კედლებიდან პლაზმის მაგნიტური იზოლაციის პრობლემას, მაშინ შესაძლებელი გახდება პლაზმის ტემპერატურის საგრძნობლად გაზრდა და გადინების სიჩქარე 100 კმ/წმ-მდე მიყვანა. საბჭოთა კავშირში წლების განმავლობაში შეიქმნა პირველი ელექტრო სარაკეტო ძრავა. ხელმძღვანელობით (მოგვიანებით იგი გახდა საბჭოთა კოსმოსური რაკეტების ძრავების შემქმნელი და აკადემიკოსი) ცნობილ გაზის დინამიურ ლაბორატორიაში (GDL). / 10 /

5.სხვა ტიპის ძრავები

ასევე არსებობს ბირთვული სარაკეტო ძრავების უფრო ეგზოტიკური პროექტები, რომლებშიც გაფანტული მასალა თხევად, აირისებრ ან თუნდაც პლაზმურ მდგომარეობაშია, მაგრამ ტექნოლოგიისა და ტექნოლოგიების ამჟამინდელ დონეზე ასეთი დიზაინის განხორციელება არარეალურია. თეორიულ ან ლაბორატორიულ ეტაპზე არსებობს სარაკეტო ძრავების შემდეგი პროექტები

პულსური ბირთვული სარაკეტო ძრავები, რომლებიც იყენებენ მცირე ბირთვული მუხტის აფეთქების ენერგიას;

თერმობირთვული სარაკეტო ძრავები, რომლებსაც შეუძლიათ წყალბადის იზოტოპის გამოყენება საწვავად. წყალბადის ენერგოეფექტურობა ასეთ რეაქციაში არის 6,8*1011 კჯ/კგ, ანუ დაახლოებით ორი რიგით აღემატება ბირთვული დაშლის რეაქციების პროდუქტიულობას;

მზის აფრების ძრავები - რომლებიც იყენებენ მზის შუქის წნევას (მზის ქარი), რომელთა არსებობა ექსპერიმენტულად დაამტკიცა რუსმა ფიზიკოსმა ჯერ კიდევ 1899 წელს. გაანგარიშებით მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მოწყობილობას, რომლის წონაა 1 ტონა, რომელიც აღჭურვილია 500 მ დიამეტრის იალქნით, შეუძლია დედამიწიდან მარსამდე ფრენა დაახლოებით 300 დღეში. თუმცა, მზის აფრების ეფექტურობა სწრაფად მცირდება მზიდან დაშორებით.

6. ბირთვული სარაკეტო ძრავები

თხევადი სარაკეტო ძრავების ერთ-ერთი მთავარი მინუსი დაკავშირებულია გაზების გადინების შეზღუდულ სიჩქარესთან. ბირთვული სარაკეტო ძრავებში, როგორც ჩანს, შესაძლებელია ბირთვული „საწვავის“ დაშლის დროს გამოყოფილი კოლოსალური ენერგიის გამოყენება სამუშაო ნივთიერების გასათბობად. ბირთვული სარაკეტო ძრავების მუშაობის პრინციპი თითქმის იგივეა, რაც თერმოქიმიური ძრავების მუშაობის პრინციპი. განსხვავება მდგომარეობს იმაში, რომ სამუშაო სითხე თბება არა საკუთარი ქიმიური ენერგიის, არამედ ბირთვული რეაქციის დროს გამოთავისუფლებული „უცხო“ ენერგიის გამო. სამუშაო სითხე გადის ბირთვულ რეაქტორში, რომელშიც ხდება ატომური ბირთვების (მაგალითად, ურანის) დაშლის რეაქცია და ამავე დროს ის თბება. ბირთვული სარაკეტო ძრავები გამორიცხავს ჟანგვის საჭიროებას და, შესაბამისად, მხოლოდ ერთი სითხის გამოყენება შეიძლება. როგორც სამუშაო სითხე, მიზანშეწონილია გამოიყენოთ ნივთიერებები, რომლებიც საშუალებას აძლევს ძრავას განავითაროს დიდი წევის ძალა. წყალბადი აკმაყოფილებს ამ მდგომარეობას ყველაზე სრულად, შემდეგ მოდის ამიაკი, ჰიდრაზინი და წყალი. პროცესები, რომლებშიც ბირთვული ენერგია გამოიყოფა, იყოფა რადიოაქტიურ გარდაქმნებად, მძიმე ბირთვების დაშლის რეაქციებად და მსუბუქი ბირთვების შერწყმის რეაქციებად. რადიოიზოტოპური გარდაქმნები ხდება ე.წ. იზოტოპური ენერგიის წყაროებში. ხელოვნური რადიოაქტიური იზოტოპების სპეციფიური მასის ენერგია (ენერგია, რომელსაც 1 კგ მასის ნივთიერებას შეუძლია გაათავისუფლოს) გაცილებით მაღალია, ვიდრე ქიმიური საწვავის. ამრიგად, 210Ро-სთვის ის უდრის 5*10 8 კჯ/კგ-ს, ხოლო ყველაზე ენერგოეფექტური ქიმიური საწვავისთვის (ბერილიუმი ჟანგბადით) ეს მნიშვნელობა არ აღემატება 3*10 4 კჯ/კგ-ს. სამწუხაროდ, ჯერ კიდევ არ არის რაციონალური ასეთი ძრავების გამოყენება კოსმოსურ გამშვებ მანქანებზე. ამის მიზეზი იზოტოპური ნივთიერების მაღალი ღირებულება და მუშაობის სირთულეა. ყოველივე ამის შემდეგ, იზოტოპი მუდმივად ათავისუფლებს ენერგიას, მაშინაც კი, როდესაც ის ტრანსპორტირდება სპეციალურ კონტეინერში და როდესაც რაკეტა გაჩერებულია დასაწყისში. ბირთვული რეაქტორები უფრო ენერგოეფექტურ საწვავს იყენებენ. ამრიგად, 235U-ის სპეციფიკური მასის ენერგია (ურანის დაშლის იზოტოპი) არის 6,75 * 10 9 კჯ / კგ, ანუ დაახლოებით 210Ро იზოტოპის სიდიდის ბრძანებით. ამ ძრავების „ჩართვა“ და „გამორთვა“ შესაძლებელია, ბირთვული საწვავი (233U, 235U, 238U, 239Pu) იზოტოპზე გაცილებით იაფია. ასეთ ძრავებში მუშა სითხედ შეიძლება არა მხოლოდ წყლის გამოყენება, არამედ უფრო ეფექტური სამუშაო ნივთიერებები - ალკოჰოლი, ამიაკი, თხევადი წყალბადი. თხევადი წყალბადით ძრავის სპეციფიკური ბიძგი 900 წმ. ბირთვული სარაკეტო ძრავის უმარტივეს სქემაში მყარ ბირთვულ საწვავზე მომუშავე რეაქტორით, სამუშაო სითხე მოთავსებულია ავზში. ტუმბო მას ძრავის კამერაში აწვდის. საქშენების დახმარებით შესხურებული სამუშაო სითხე შედის კონტაქტში სითბოს წარმომქმნელ ბირთვულ საწვავთან, თბება, ფართოვდება და მაღალი სიჩქარით გამოიდევნება გარედან საქშენით. ბირთვული საწვავი ენერგეტიკული მარაგით აღემატება სხვა ტიპის საწვავს. მაშინ ჩნდება ბუნებრივი კითხვა - რატომ აქვთ ამ საწვავზე დაყენებულ დანაყოფებს ჯერ კიდევ შედარებით მცირე სპეციფიკური ბიძგი და დიდი მასა? ფაქტია, რომ მყარი ფაზის ბირთვული სარაკეტო ძრავის სპეციფიკური ბიძგი შემოიფარგლება დაშლის მასალის ტემპერატურით, ხოლო ელექტროსადგური ექსპლუატაციის დროს ასხივებს ძლიერ მაიონებელ გამოსხივებას, რაც მავნე გავლენას ახდენს ცოცხალ ორგანიზმებზე. ასეთი გამოსხივებისგან ბიოლოგიურ დაცვას დიდი მნიშვნელობა აქვს, ის არ გამოიყენება კოსმოსში თვითმფრინავი. ბირთვული სარაკეტო ძრავების პრაქტიკული განვითარება მყარი ბირთვული საწვავის გამოყენებით დაიწყო 1950-იანი წლების შუა ხანებში საბჭოთა კავშირსა და შეერთებულ შტატებში, თითქმის ერთდროულად პირველი ატომური ელექტროსადგურების მშენებლობასთან. სამუშაო ჩატარდა მაღალი საიდუმლოების ატმოსფეროში, მაგრამ ცნობილია, რომ ასეთ სარაკეტო ძრავებს ჯერ არ მიუღიათ რეალური გამოყენება ასტრონავტიკაში. აქამდე ყველაფერი შემოიფარგლებოდა შედარებით დაბალი სიმძლავრის ელექტროენერგიის იზოტოპური წყაროების გამოყენებით დედამიწის უპილოტო ხელოვნურ თანამგზავრებზე, პლანეტათაშორის კოსმოსურ ხომალდზე და მსოფლიოში ცნობილ საბჭოთა "მთვარის მავალზე".

7. ბირთვული რეაქტიული ძრავები, მოქმედების პრინციპი, ატომური სარაკეტო ძრავაში იმპულსის მიღების მეთოდები.

NRE-მ მიიღო თავისი სახელი იმის გამო, რომ ისინი ქმნიან ბიძგს ბირთვული ენერგიის გამოყენებით, ანუ ენერგია, რომელიც გამოიყოფა ბირთვული რეაქციების შედეგად. ზოგადი გაგებით, ეს რეაქციები ნიშნავს ატომური ბირთვების ენერგეტიკული მდგომარეობის ნებისმიერ ცვლილებას, ისევე როგორც ზოგიერთი ბირთვის სხვაში გადაქცევას, რომელიც დაკავშირებულია ბირთვების სტრუქტურის გადაკეთებასთან ან მათში შემავალი ელემენტარული ნაწილაკების რაოდენობის ცვლილებასთან. - ნუკლეონები. უფრო მეტიც, ბირთვული რეაქციები, როგორც ცნობილია, შეიძლება მოხდეს სპონტანურად (ანუ სპონტანურად) ან ხელოვნურად გამოწვეული, მაგალითად, როდესაც ზოგიერთი ბირთვი დაბომბავს სხვებს (ან ელემენტარულ ნაწილაკებს). დაშლისა და შერწყმის ბირთვული რეაქციები ენერგეტიკული თვალსაზრისით აჭარბებს ქიმიურ რეაქციებს, შესაბამისად, მილიონობით და ათობით მილიონი ჯერ. ეს აიხსნება იმით, რომ მოლეკულებში ატომების ქიმიური ბმის ენერგია ბევრჯერ ნაკლებია ბირთვში არსებული ნუკლეონების ბირთვული ბმის ენერგიაზე. სარაკეტო ძრავებში ბირთვული ენერგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ორი გზით:

1. გამოთავისუფლებული ენერგია გამოიყენება სამუშაო სითხის გასათბობად, რომელიც შემდეგ ფართოვდება საქშენში, ისევე როგორც ჩვეულებრივ სარაკეტო ძრავში.

2. ბირთვული ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად და შემდეგ გამოიყენება სამუშაო სითხის ნაწილაკების იონიზაციისა და დასაჩქარებლად.

3. საბოლოოდ, იმპულსი იქმნება თავად დაშლის პროდუქტების მიერ, რომლებიც წარმოიქმნება პროცესში DIV_ADBLOCK265">

LRE-ის ანალოგიით, NRE-ის ორიგინალური სამუშაო სითხე ინახება თხევად მდგომარეობაში მამოძრავებელი სისტემის ავზში და მიეწოდება ტურბოტუმბოს ერთეულის გამოყენებით. ამ განყოფილების როტაციისთვის გაზი, რომელიც შედგება ტურბინისა და ტუმბოსგან, შეიძლება წარმოიქმნას თავად რეაქტორში.

ასეთი მამოძრავებელი სისტემის დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე.

არსებობს მრავალი NRE დაშლის რეაქტორით:

მყარი ფაზა

გაზის ფაზა

NRE შერწყმის რეაქტორით

Pulse YARD და სხვები

ყველა შესაძლო ტიპის NRE, ყველაზე განვითარებული არის თერმული რადიოიზოტოპური ძრავა და ძრავა მყარი ფაზის დაშლის რეაქტორით. მაგრამ თუ რადიოიზოტოპური NRE-ების მახასიათებლები არ გვაძლევს საშუალებას ვიმედოვნებთ მათი ფართო გამოყენების ასტრონავტიკაში (ყოველ შემთხვევაში უახლოეს მომავალში), მაშინ მყარი ფაზის NRE-ების შექმნა დიდ პერსპექტივებს უხსნის ასტრონავტიკას. ამ ტიპის ტიპიური NRE შეიცავს მყარი ფაზის რეაქტორს ცილინდრის სახით, რომლის სიმაღლე და დიამეტრია დაახლოებით 1-2 მ (თუ ეს პარამეტრები ახლოსაა, დაშლის ნეიტრონების გაჟონვა მიმდებარე სივრცეში მინიმალურია).

რეაქტორი შედგება აქტიური ზონისგან; ამ ზონის მიმდებარე რეფლექტორი; მმართველი ორგანოები; დენის ყუთი და სხვა ელემენტები. ბირთვი შეიცავს ატომურ საწვავს - გაყოფილ მასალას (გამდიდრებული ურანი), რომელიც ჩასმულია საწვავის ელემენტებში და მოდერატორს ან გამხსნელს. ნახატზე ნაჩვენები რეაქტორი ერთგვაროვანია - მასში მოდერატორი არის საწვავის ელემენტების ნაწილი, რომელიც ერთგვაროვნად არის შერეული საწვავთან. მოდერატორი ასევე შეიძლება განთავსდეს ბირთვული საწვავისგან დამოუკიდებლად. ამ შემთხვევაში რეაქტორს ჰეტეროგენული ეწოდება. გამათხელებლები (ეს შეიძლება იყოს, მაგალითად, ცეცხლგამძლე ლითონები- ვოლფრამი, მოლიბდენი) გამოიყენება დაშლელი ნივთიერებებისთვის განსაკუთრებული თვისებების მისაცემად.

მყარი ფაზის რეაქტორის საწვავის ელემენტები გაჟღენთილია არხებით, რომლებშიც მიედინება NRE-ის სამუშაო სითხე, თანდათან თბება. არხების დიამეტრი დაახლოებით 1-3 მმ-ია, მათი საერთო ფართობი კი ბირთვის კვეთის 20-30%-ია. ბირთვი შეჩერებულია სპეციალური ქსელით ელექტროენერგიის კორპუსის შიგნით, რათა ის გაფართოვდეს რეაქტორის გაცხელებისას (წინააღმდეგ შემთხვევაში ის იშლება თერმული სტრესების გამო).

ბირთვი განიცდის მაღალ მექანიკურ დატვირთვას, რომელიც დაკავშირებულია მნიშვნელოვანი ჰიდრავლიკური წნევის ვარდნასთან (რამდენიმე ათეულ ატმოსფერომდე) გადინებული სამუშაო სითხიდან, თერმული სტრესებისა და ვიბრაციებისგან. რეაქტორის გაცხელების დროს ბირთვის ზომის ზრდა რამდენიმე სანტიმეტრს აღწევს. აქტიური ზონა და რეფლექტორი მოთავსებულია ძლიერი სიმძლავრის კორპუსის შიგნით, რომელიც აღიქვამს სამუშაო სითხის წნევას და რეაქტიული საქშენის მიერ შექმნილ ბიძგს. საქმე იხურება ძლიერი საფარით. მასში მოთავსებულია პნევმატური, ზამბარა ან ელექტრო მექანიზმები მარეგულირებელი ორგანოების მართვისთვის, NRE-ს მიმაგრების წერტილები კოსმოსურ ხომალდზე, ფლანგები NRE-ს სამუშაო სითხის მიწოდების მილსადენებთან დასაკავშირებლად. ტურბოტუმბოს დანადგარი ასევე შეიძლება განთავსდეს საფარზე.

8 - საქშენი,

9 - გაფართოების საქშენი,

10 - სამუშაო ნივთიერების შერჩევა ტურბინისთვის,

11 - ძალოვანი კორპუსი,

12 - საკონტროლო ბარაბანი

13 - ტურბინის გამონაბოლქვი (გამოიყენება დამოკიდებულების გასაკონტროლებლად და ბიძგის გასაზრდელად),

14 - რგოლის მართვის დრამი)

1957 წლის დასაწყისში განისაზღვრა ლოს ალამოსის ლაბორატორიის მუშაობის საბოლოო მიმართულება და მიღებულ იქნა გადაწყვეტილება გრაფიტის ბირთვული რეაქტორის აგება გრაფიტში გაფანტული ურანის საწვავით. ამ მიმართულებით შექმნილი Kiwi-A რეაქტორი გამოსცადეს 1959 წელს 1 ივლისს.

ამერიკული მყარი ფაზის ბირთვული რეაქტიული ძრავა XE Primeტესტის სკამზე (1968)

გარდა რეაქტორის მშენებლობისა, ლოს ალამოსის ლაბორატორია მთელი ძალით მუშაობდა სპეციალური კონსტრუქციის მშენებლობაზე. ტესტის საიტინევადაში და ასევე შეასრულა რიგი სპეციალური ბრძანებები შეერთებული შტატების საჰაერო ძალებისთვის შესაბამის სფეროებში (ინდივიდუალური TNRD დანაყოფების განვითარება). ლოს ალამოსის ლაბორატორიის სახელით, ცალკეული კომპონენტების წარმოებისთვის ყველა სპეციალური შეკვეთა განხორციელდა ფირმების მიერ: Aerojet General, ჩრდილოეთ ამერიკის ავიაციის Rocketdyne განყოფილება. 1958 წლის ზაფხულში, როვერის პროგრამის მთელი კონტროლი გადაეცა აშშ-ს საჰაერო ძალებს ახლად ორგანიზებულ აერონავტიკისა და კოსმოსური ადმინისტრაციის ეროვნულ ადმინისტრაციას (NASA). 1960 წლის ზაფხულის შუა რიცხვებში AEC-სა და NASA-ს შორის დადებული სპეციალური შეთანხმების შედეგად G. Finger-ის ხელმძღვანელობით ჩამოყალიბდა კოსმოსური ბირთვული ძრავების ოფისი, რომელიც ხელმძღვანელობდა Rover-ის პროგრამას მომავალში.

ბირთვული რეაქტიული ძრავების ექვსი "ცხელი ტესტის" შედეგები ძალიან დამაიმედებელი იყო და 1961 წლის დასაწყისში მომზადდა მოხსენება რეაქტორის ფრენის ტესტების შესახებ (RJFT). შემდეგ, 1961 წლის შუა რიცხვებში, ნერვას პროექტი (ატომური ძრავის გამოყენება კოსმოსური რაკეტებისთვის) დაიწყო. გენერალურ კონტრაქტორად აირჩიეს Aerojet General, ხოლო რეაქტორის მშენებლობაზე პასუხისმგებელი სუბკონტრაქტორად Westinghouse.

10.2 TNRD მუშაობა რუსეთში

ამერიკელი" href="/text/category/amerikanetc/" rel="bookmark">ამერიკელი რუსმა მეცნიერებმა გამოიყენეს საწვავის ცალკეული ელემენტების ყველაზე ეკონომიური და ეფექტური ტესტები კვლევით რეაქტორებში. Salyut, Design Bureau of Chemical Automation, IAE, NIKIET და შეიქმნა NPO "Luch" (PNITI) კოსმოსური ბირთვული სარაკეტო ძრავების და ჰიბრიდული ატომური ელექტროსადგურების სხვადასხვა პროექტების შესამუშავებლად. Luch", MAI) YARD RD 0411და მინიმალური განზომილების ბირთვული ძრავა RD 0410ბიძგი 40 და 3,6 ტონა, შესაბამისად.

შედეგად, დამზადდა რეაქტორი, "ცივი" ძრავა და სკამის პროტოტიპი აირისებრ წყალბადზე შესამოწმებლად. ამერიკულისგან განსხვავებით, არაუმეტეს 8250 მ/წმ სპეციფიკური იმპულსით, საბჭოთა TNRE-ს, უფრო თბოგამძლე და მოწინავე საწვავის ელემენტების გამოყენებისა და ბირთვში მაღალი ტემპერატურის გამო, ეს მაჩვენებელი უდრის 9100 მ/ს. s და უფრო მაღალი. NPO Luch-ის ერთობლივი ექსპედიციის TNRD-ის შესამოწმებლად სკამების ბაზა მდებარეობდა ქალაქ სემიპალატინსკ-21-ის სამხრეთ-დასავლეთით 50 კილომეტრში. მან მუშაობა 1962 წელს დაიწყო. წლებში NRE პროტოტიპების სრულმასშტაბიანი საწვავის ელემენტები ტესტირებულ იქნა საცდელ ადგილზე. ამავდროულად, გამონაბოლქვი აირი შევიდა დახურულ ემისიის სისტემაში. ბირთვული ძრავების სრულმასშტაბიანი ტესტირების სკამების კომპლექსი "ბაიკალ-1" მდებარეობს ქალაქ სემიპალატინსკ-21 სამხრეთით 65 კილომეტრში. 1970 წლიდან 1988 წლამდე განხორციელდა რეაქტორების დაახლოებით 30 „ცხელი გაშვება“. ამავდროულად, სიმძლავრე არ აღემატებოდა 230 მეგავატს წყალბადის ნაკადის სიჩქარით 16,5 კგ/წმ-მდე და მისი ტემპერატურა რეაქტორის გამოსასვლელში 3100 K. ყველა გაშვება იყო წარმატებული, უბედური შემთხვევის გარეშე და გეგმის მიხედვით.

საბჭოთა TYARD RD-0410 - ერთადერთი მოქმედი და საიმედო სამრეწველო ბირთვული სარაკეტო ძრავა მსოფლიოში

ამჟამად ნაგავსაყრელზე მსგავსი სამუშაოები შეჩერებულია, თუმცა ტექნიკა შენარჩუნებულია შედარებით გამართულ მდგომარეობაში. NPO Luch-ის სკამების ბაზა არის ერთადერთი ექსპერიმენტული კომპლექსი მსოფლიოში, სადაც შესაძლებელია NRE რეაქტორების ელემენტების ტესტირება მნიშვნელოვანი ფინანსური და დროის ხარჯების გარეშე. შესაძლებელია, რომ შეერთებულ შტატებში TNRE-ზე მუშაობის განახლება მთვარეზე და მარსზე ფრენებისთვის, როგორც Space Research Initiative პროგრამის ნაწილი, რუსეთისა და ყაზახეთის სპეციალისტების დაგეგმილი მონაწილეობით, გამოიწვიოს სემიპალატინსკის საქმიანობის განახლება. ბაზა და "მარსის" ექსპედიციის განხორციელება 2020-იან წლებში.

ძირითადი მახასიათებლები

სპეციფიკური იმპულსი წყალბადზე: 910 - 980 წმ(თეორი. 1000-მდე წმ).

· სამუშაო სხეულის (წყალბადის) ამოწურვის სიჩქარე: 9100 - 9800 მ/წმ.

· მიღწევადი ბიძგი: ასობით და ათასობით ტონამდე.

· მაქსიმალური სამუშაო ტემპერატურა: 3000°С - 3700°С (მოკლევადიანი ჩართვა).

· მომსახურების ვადა: რამდენიმე ათას საათამდე (პერიოდული გააქტიურება). /5/

11.მოწყობილობა

საბჭოთა მყარი ფაზის ბირთვული სარაკეტო ძრავის მოწყობილობა RD-0410

1 - ხაზი სამუშაო სითხის ავზიდან

2 - ტურბოტუმბოს ერთეული

3 - დრამის მართვის კონტროლი

4 - რადიაციული დაცვა

5 - საკონტროლო ბარაბანი

6 - შემნელებელი

7 - საწვავის შეკრება

8 - რეაქტორის ხომალდი

9 - ცეცხლის ფსკერი

10 - საქშენების გაგრილების ხაზი

11- საქშენის კამერა

12 - საქშენი

12. მუშაობის პრინციპი

TNRD, თავისი მოქმედების პრინციპით, არის მაღალი ტემპერატურის რეაქტორ-თბოგამცვლელი, რომელშიც მოქმედი სითხე (თხევადი წყალბადი) შეჰყავთ წნევის ქვეშ და რადგანაც იგი თბება მაღალ ტემპერატურამდე (3000 ° C-ზე მეტი), გამოიდევნება გაცივებული საქშენით. საქშენში სითბოს აღდგენა ძალზე მომგებიანია, რადგან ის იძლევა წყალბადის ბევრად უფრო სწრაფად გაცხელებას და თერმული ენერგიის მნიშვნელოვანი რაოდენობის გამოყენებით, სპეციფიკური იმპულსის გაზრდას 1000 წმ-მდე (9100-9800 მ/წმ).

ბირთვული სარაკეტო ძრავის რეაქტორი

MsoNormalTable">

სამუშაო ორგანო

სიმკვრივე, გ/სმ3

სპეციფიკური ბიძგი (გათბობის პალატაში მითითებულ ტემპერატურაზე, °K), წმ

0.071 (თხევადი)

0.682 (თხევადი)

1000 (თხევადი)

არა. მონაცემები

არა. მონაცემები

არა. მონაცემები

(შენიშვნა: წნევა გათბობის პალატაში არის 45,7 ატმ, გაფართოება 1 ატმ წნევამდე სამუშაო სითხის ქიმიური შემადგენლობით უცვლელი) /6/

15.უპირატესობები

TNRD-ის მთავარი უპირატესობა ქიმიურ სარაკეტო ძრავებთან შედარებით არის უფრო მაღალის მიღება კონკრეტული იმპულსიმნიშვნელოვანი ენერგეტიკული რეზერვი, სისტემის კომპაქტურობა და ძალიან მაღალი ბიძგის მიღების შესაძლებლობა (ათეულობით, ასობით და ათასობით ტონა ვაკუუმში. ზოგადად, ვაკუუმში მიღწეული სპეციფიკური იმპულსი უფრო მეტია, ვიდრე დახარჯული ორკომპონენტიანი ქიმიური სარაკეტო საწვავი ( ნავთი-ჟანგბადი, წყალბადი-ჟანგბადი) 3-4-ჯერ, ხოლო ყველაზე მაღალი სითბური სტრესის დროს მუშაობისას 4-5-ჯერ. დღეისათვის, აშშ-სა და რუსეთში არის მნიშვნელოვანი გამოცდილება ასეთი ძრავების შემუშავებისა და მშენებლობაში, და საჭიროების შემთხვევაში (კოსმოსის საძიებო სპეციალური პროგრამები), ასეთი ძრავების წარმოება შესაძლებელია მოკლე დროში და ექნება გონივრული ღირებულება. TNRD-ის გამოყენების შემთხვევაში კოსმოსში კოსმოსური ხომალდის დასაჩქარებლად და ექვემდებარება აურზაური მანევრების დამატებით გამოყენებას გრავიტაციის გამოყენებით. დიდი პლანეტების ველი (იუპიტერი, ურანი, სატურნი, ნეპტუნი), მზის სისტემის შესწავლის მისაღწევი საზღვრები მნიშვნელოვნად გაფართოვდა და შორეულ პლანეტებთან მისასვლელად საჭირო დრო მნიშვნელოვნად შემცირდა. შეიძლება წარმატებით იქნას გამოყენებული მანქანებისთვის, რომლებიც მუშაობენ გიგანტური პლანეტების დაბალ ორბიტაზე, მათი იშვიათი ატმოსფეროს გამოყენებით, როგორც სამუშაო სითხე, ან იმუშაონ მათ ატმოსფეროში. /რვა/

16. ნაკლოვანებები

TNRD-ის მთავარი მინუსი არის შეღწევადი გამოსხივების ძლიერი ნაკადის არსებობა (გამა გამოსხივება, ნეიტრონები), ასევე მაღალი რადიოაქტიური ურანის ნაერთების, ინდუცირებული გამოსხივებით ცეცხლგამძლე ნაერთების და რადიოაქტიური აირების მოცილება სამუშაო სითხეში. ამასთან დაკავშირებით, TNRD მიუღებელია სახმელეთო გაშვებისთვის, რათა თავიდან იქნას აცილებული ეკოლოგიური მდგომარეობის გაუარესება გაშვების ადგილზე და ატმოსფეროში. /თოთხმეტი/

17. TJARD-ის მახასიათებლების გაუმჯობესება. ჰიბრიდული TNRD

ნებისმიერი რაკეტის ან ზოგადად ნებისმიერი ძრავის მსგავსად, მყარი ფაზის ბირთვულ რეაქტიულ ძრავას აქვს მნიშვნელოვანი შეზღუდვები მისაღწევ კრიტიკულ მახასიათებლებზე. ეს შეზღუდვები წარმოადგენს მოწყობილობის (TNRD) შეუძლებლობას იმუშაოს ტემპერატურულ დიაპაზონში, რომელიც აღემატება ძრავის სტრუქტურული მასალების მაქსიმალური სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონს. შესაძლებლობების გასაფართოებლად და TNRD-ის ძირითადი ოპერაციული პარამეტრების მნიშვნელოვნად გაზრდის მიზნით, შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ჰიბრიდული სქემები, რომლებშიც TNRD ასრულებს სითბოს და ენერგიის წყაროს როლს და გამოიყენება სამუშაო ორგანოების აჩქარების დამატებითი ფიზიკური მეთოდები. ყველაზე საიმედო, პრაქტიკულად განხორციელებადი და მაღალი მახასიათებლების მქონე სპეციფიკური იმპულსისა და ბიძგის თვალსაზრისით არის ჰიბრიდული სქემა დამატებითი MHD სქემით (მაგნიტოჰიდროდინამიკური წრე) იონიზებული სამუშაო სითხის (წყალბადის და სპეციალური დანამატების) აჩქარებისთვის. /13/

18. რადიაციული საფრთხე ეზოდან.

მოქმედი NRE არის გამოსხივების ძლიერი წყარო - გამა და ნეიტრონული გამოსხივება. სპეციალური ზომების მიღების გარეშე, რადიაციამ შეიძლება გამოიწვიოს კოსმოსური ხომალდის სამუშაო სითხისა და სტრუქტურის მიუღებელი გათბობა, ლითონის კონსტრუქციული მასალების მტვრევა, პლასტმასის განადგურება და რეზინის ნაწილების დაბერება, ელექტრული კაბელების იზოლაციის დარღვევა და ელექტრონული აღჭურვილობის გაუმართაობა. რადიაციამ შეიძლება გამოიწვიოს მასალების ინდუცირებული (ხელოვნური) რადიოაქტიურობა - მათი გააქტიურება.

დღეისათვის პრინციპულად მოგვარებულად მიჩნეულია NRE-ით კოსმოსური ხომალდების რადიაციული დაცვის პრობლემა. ასევე მოგვარებულია ბირთვული სარაკეტო ძრავების მოვლა-პატრონობასთან დაკავშირებული ფუნდამენტური საკითხები საცდელ სკამებზე და გაშვების ადგილებში. მიუხედავად იმისა, რომ სამუშაო ეზო საფრთხეს უქმნის მომსახურე პერსონალი„NRE-ს მუშაობის დასრულებიდან უკვე ერთი დღის შემდეგ შესაძლებელია, ყოველგვარი პირადი დამცავი აღჭურვილობის გარეშე, რამდენიმე ათეული წუთის განმავლობაში დარჩეს NRE-დან 50 მ მანძილზე და მიუახლოვდეს კიდეც. დაცვის უმარტივესი საშუალება. მიეცით საშუალება ტექნიკურ პერსონალს შევიდნენ NRE-ის სამუშაო ზონაში ტესტირების შემდეგ.

გაშვების კომპლექსებისა და გარემოს დაბინძურების დონე, როგორც ჩანს, არ იქნება დაბრკოლება კოსმოსური რაკეტების ქვედა საფეხურებზე ბირთვული სარაკეტო ძრავების გამოყენებისთვის. გარემოსთვის და საოპერაციო პერსონალისთვის რადიაციული საშიშროების პრობლემა დიდწილად შერბილებულია იმით, რომ წყალბადი, რომელიც გამოიყენება როგორც სამუშაო სითხე, პრაქტიკულად არ აქტიურდება რეაქტორში გავლისას. ამიტომ, NRE jet არ არის უფრო საშიში ვიდრე LRE jet. / 4 /

დასკვნა

ასტრონავტიკაში NRE-ების განვითარებისა და გამოყენების პერსპექტივების განხილვისას, უნდა გამოვიდეთ სხვადასხვა ტიპის NRE-ების მიღწეული და მოსალოდნელი მახასიათებლებიდან, იმის მიხედვით, თუ რისი მიცემა შეუძლიათ მათ ასტრონავტიკას, მათ გამოყენებას და, ბოლოს და ბოლოს, ახლო მდგომარეობიდან. კავშირი NRE პრობლემასა და სივრცეში ენერგომომარაგების პრობლემას და ზოგადად ენერგეტიკის განვითარებას შორის.

როგორც ზემოთ აღინიშნა, ყველა შესაძლო ტიპის NRE, ყველაზე განვითარებული არის თერმული რადიოიზოტოპური ძრავა და მყარი ფაზის დაშლის რეაქტორის მქონე ძრავა. მაგრამ თუ რადიოიზოტოპური NRE-ების მახასიათებლები არ გვაძლევს საშუალებას ვიმედოვნებთ მათი ფართო გამოყენების ასტრონავტიკაში (ყოველ შემთხვევაში უახლოეს მომავალში), მაშინ მყარი ფაზის NRE-ების შექმნა დიდ პერსპექტივებს უხსნის ასტრონავტიკას.

მაგალითად, შემოთავაზებულია მოწყობილობა, რომლის საწყისი მასა 40000 ტონაა (ანუ დაახლოებით 10-ჯერ აღემატება უდიდეს თანამედროვე გამშვებ მანქანას), რომლის მასის 1/10 მოდის ტვირთამწეზე, ხოლო 2/3 ბირთვულზე. ბრალდებები . თუ ყოველ 3 წამში აფეთქდება ერთი დამუხტვა, მაშინ მათი მიწოდება საკმარისი იქნება ბირთვული სარაკეტო ძრავის 10 დღის უწყვეტი მუშაობისთვის. ამ დროის განმავლობაში მოწყობილობა 10 000 კმ/წმ სიჩქარემდე დააჩქარებს და მომავალში, 130 წლის შემდეგ, შეუძლია მიაღწიოს ვარსკვლავ ალფა კენტავრს.

ატომურ ელექტროსადგურებს აქვთ უნიკალური მახასიათებლები, რომელიც მოიცავს პრაქტიკულად შეუზღუდავ ენერგეტიკულ ინტენსივობას, მოქმედების დამოუკიდებლობას გარემოსგან, არამგრძნობელობას გარე ზემოქმედების მიმართ (კოსმოსური გამოსხივება, მეტეორიტის დაზიანება, მაღალი და დაბალი ტემპერატურა და ა.შ.). თუმცა მაქსიმალური სიმძლავრებირთვული რადიოიზოტოპური დანადგარები შემოიფარგლება რამდენიმე ასეული ვატის რიგის მნიშვნელობით. ეს შეზღუდვა არ არსებობს ატომური რეაქტორული ელექტროსადგურებისთვის, რაც წინასწარ განსაზღვრავს მათი გამოყენების მომგებიანობას დედამიწის მახლობლად კოსმოსში მძიმე კოსმოსური ხომალდების ხანგრძლივი ფრენისას, მზის სისტემის შორეულ პლანეტებზე ფრენისას და სხვა შემთხვევებში.

მყარი ფაზის და სხვა NRE-ების უპირატესობები დაშლის რეაქტორებთან ყველაზე სრულად ვლინდება ისეთი რთული კოსმოსური პროგრამების შესწავლისას, როგორიცაა პილოტირებული ფრენები მზის სისტემის პლანეტებზე (მაგალითად, მარსზე ექსპედიციის დროს). ამ შემთხვევაში, RD-ის სპეციფიკური იმპულსის ზრდა შესაძლებელს ხდის თვისობრივად ახალი პრობლემების გადაჭრას. ყველა ამ პრობლემას დიდად უწყობს ხელს მყარი ფაზის NRE-ის გამოყენება თანამედროვე LRE-ებზე ორჯერ მეტი სპეციფიკური იმპულსით. ამ შემთხვევაში ასევე შესაძლებელი ხდება ფრენის დროის მნიშვნელოვნად შემცირება.

სავარაუდოდ, უახლოეს მომავალში, მყარი ფაზის NRE გახდება ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული RD. მყარი ფაზის NRE შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სატრანსპორტო საშუალება შორ მანძილზე ფრენისთვის, მაგალითად, ისეთ პლანეტებზე, როგორიცაა ნეპტუნი, პლუტონი და მზის სისტემის გარეთ გაფრენაც კი. თუმცა, ვარსკვლავებთან ფრენისთვის, NRE, დაშლის პრინციპებზე დაფუძნებული, არ არის შესაფერისი. ამ შემთხვევაში, იმედისმომცემია NRE-ები ან, უფრო ზუსტად, თერმობირთვული რეაქტიული ძრავები (TRD), რომლებიც მუშაობენ შერწყმის რეაქციების პრინციპზე და ფოტონიკური რეაქტიული ძრავები (PRDs), რომლებშიც მატერიისა და ანტიმატერიის განადგურების რეაქცია არის იმპულსის წყარო. თუმცა, დიდი ალბათობით, კაცობრიობა ვარსკვლავთშორის სივრცეში სამოგზაუროდ გამოიყენებს მოძრაობის განსხვავებულ, თვითმფრინავისგან განსხვავებულ მეთოდს.

დასასრულს, აინშტაინის ცნობილ ფრაზას გამოვხატავ – ვარსკვლავებთან სამოგზაუროდ კაცობრიობამ უნდა მოიფიქროს ისეთი რამ, რაც სირთულით და აღქმით შედარებული იქნება ნეანდერტალელისთვის ატომურ რეაქტორთან!

ლიტერატურა

წყაროები:

1. "რაკეტები და ხალხი. წიგნი 4 მთვარის რბოლა" - M: ცოდნა, 1999 წ.
2. http://www. ლპრე. დე/ენერგომაში/ინდექსი. htm
3. პერვუშინი "ბრძოლა ვარსკვლავებისთვის. კოსმოსური დაპირისპირება" - M: ცოდნა, 1998 წ.
4. ლ.გილბერგი „ცას დაპყრობა“ – M: ცოდნა, 1994 წ.
5. http://epizodsspace. *****/bibl/molodtsov
6. „ძრავი“, „ბირთვული ძრავები კოსმოსური მანქანებისთვის“, No5, 1999 წ.

7. "ძრავი", "გაზის ფაზის ბირთვული ძრავები კოსმოსური მანქანებისთვის",

No6, 1999 წ
7.http://www. *****/content/numbers/263/03.shtml
8.http://www. ლპრე. დე/ენერგომაში/ინდექსი. htm
9. http://www. *****/content/numbers/219/37.shtml
10., მომავლის ჩეკალინის ტრანსპორტი.

მოსკოვი: ცოდნა, 1983 წ.

11., ჩეკალინის კოსმოსური გამოკვლევა.- მ.:

ცოდნა, 1988 წ.

12. "ენერგია - ბურანი" - ნაბიჯი მომავლისკენ // მეცნიერება და სიცოცხლე.-

13. კოსმოსური ტექნოლოგია.-მ.: მირი, 1986 წ.

14., სერგეიუკი და კომერცია. - M .: APN, 1989 წ.

15 .სსრკ კოსმოსში. 2005.-მ.: APN, 1989 წ.

16. გზად ღრმა სივრცეში // ენერგია. - 1985. - No6.

დანართი

მყარი ფაზის ბირთვული რეაქტიული ძრავების ძირითადი მახასიათებლები

მწარმოებელი ქვეყანა	ძრავი	ბიძგი ვაკუუმში, kN	კონკრეტული იმპულსი, წმ		პროექტზე მუშაობა, წელი
	NERVA/Lox შერეული ციკლი

უკვე ამ ათწლეულის ბოლოს, რუსეთში შეიძლება შეიქმნას ბირთვული კოსმოსური ხომალდი პლანეტათაშორისი მოგზაურობისთვის. და ეს მკვეთრად შეცვლის სიტუაციას როგორც დედამიწის მახლობლად სივრცეში, ასევე თავად დედამიწაზე.

ატომური ელექტროსადგური (NPP) ფრენისთვის მზად იქნება უკვე 2018 წელს. ამის შესახებ კელდიშის ცენტრის დირექტორმა, აკადემიკოსმა განაცხადა ანატოლი კოროტეევი. „ჩვენ უნდა მოვამზადოთ პირველი ნიმუში (მეგავატის კლასის ატომური ელექტროსადგურის. - დაახლოებით „ექსპერტ ონლაინ“) ფრენის დიზაინის ტესტებისთვის 2018 წელს. გაფრინდება თუ არა, სხვა საქმეა, შეიძლება რიგი იყოს, მაგრამ გასაფრენად მზად უნდა იყოს“, – იტყობინება რია ნოვოსტი. ეს ნიშნავს, რომ ერთ-ერთი ყველაზე ამბიციური საბჭოთა-რუსული პროექტი კოსმოსური კვლევის სფეროში გადადის დაუყოვნებლივი პრაქტიკული განხორციელების ფაზაში.

ამ პროექტის არსი, რომლის ფესვები გასული საუკუნის შუა ხანებშია, ეს არის. ახლა დედამიწის მახლობლად მდებარე სივრცეში ფრენები ხორციელდება რაკეტებით, რომლებიც მოძრაობენ მათ ძრავებში თხევადი ან მყარი საწვავის წვის გამო. სინამდვილეში, ეს არის იგივე ძრავა, როგორც მანქანაში. მხოლოდ მანქანაში, ბენზინი, იწვის, უბიძგებს დგუშებს ცილინდრებში და გადასცემს ენერგიას ბორბლებზე მათი მეშვეობით. ხოლო სარაკეტო ძრავში ნავთის ან ჰეპტილის წვა პირდაპირ უბიძგებს რაკეტას წინ.

გასული ნახევარი საუკუნის განმავლობაში ეს სარაკეტო ტექნოლოგია შემუშავებულია მთელ მსოფლიოში უმცირეს დეტალებამდე. მაგრამ ამას თავად რაკეტების მეცნიერები აღიარებენ. გაუმჯობესება - დიახ, აუცილებელია. რაკეტების ტევადობის გაზრდა არსებული 23 ტონიდან 100 და თუნდაც 150 ტონამდე გაუმჯობესებული წვის ძრავების საფუძველზე - დიახ, თქვენ უნდა სცადოთ. მაგრამ ეს არის ჩიხი ევოლუციის თვალსაზრისით. " რამდენიც არ უნდა მუშაობდნენ სარაკეტო ძრავების სპეციალისტები მთელ მსოფლიოში, მაქსიმალური ეფექტი, რომელსაც მივიღებთ, გამოითვლება პროცენტის ფრაქციებში. უხეშად რომ ვთქვათ, არსებული სარაკეტო ძრავებიდან ყველაფერი ამოწურულია, იქნება ეს თხევადი თუ მყარი საწვავი, და ბიძგისა და სპეციფიკური იმპულსის გაზრდის მცდელობები უბრალოდ უშედეგოა. ატომური ელექტროსადგურები კი რამდენჯერმე ზრდის. მარსზე ფრენის მაგალითზე - ახლა თქვენ უნდა იფრინოთ წელიწადნახევარი-ორი წელი იქ და უკან, მაგრამ ფრენა ორ-ოთხ თვეში იქნება შესაძლებელი “, - შეაფასა სიტუაცია ერთხელ რუსეთის ფედერალური კოსმოსური სააგენტოს ყოფილმა ხელმძღვანელმა ანატოლი პერმინოვი.

ამიტომ, ჯერ კიდევ 2010 წელს, რუსეთის მაშინდელი პრეზიდენტი, ახლა კი პრემიერ-მინისტრი დიმიტრი მედვედევიამ ათწლეულის ბოლოსთვის გაცემული იქნა ბრძანება, რომ ჩვენს ქვეყანაში შეიქმნას კოსმოსური ტრანსპორტის და ენერგეტიკული მოდული მეგავატის კლასის ატომურ ელექტროსადგურზე. ამ პროექტის განვითარებისთვის 2018 წლამდე იგეგმება ფედერალური ბიუჯეტიდან, Roskosmos-ისა და Rosatom-იდან 17 მილიარდი რუბლის გამოყოფა. ამ თანხიდან 7,2 მილიარდი სახელმწიფო ატომური ენერგიის კორპორაცია „როსატომს“ გადაეცა რეაქტორის ქარხნის შესაქმნელად (ამას აკეთებს დოლეჟალის კვლევითი და დიზაინის ინსტიტუტი ენერგეტიკის ინჟინერიის მიერ), 4 მილიარდი - კელდიშის ცენტრს. ატომური ელექტროსადგური. 5,8 მილიარდი რუბლი გამოიყოფა RSC Energia-ს სატრანსპორტო და ენერგეტიკული მოდულის, ანუ, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სარაკეტო ხომალდის შესაქმნელად.

ბუნებრივია, მთელი ეს სამუშაო არ კეთდება ვაკუუმში. 1970 წლიდან 1988 წლამდე მხოლოდ სსრკ-მ გაუშვა კოსმოსში სამ ათეულზე მეტი ჯაშუშური თანამგზავრი, რომლებიც აღჭურვილი იყო ბუკისა და ტოპაზის ტიპის დაბალი სიმძლავრის ატომური ელექტროსადგურებით. ისინი გამოიყენეს ყველა ამინდის სისტემის შესაქმნელად ოკეანეებში ზედაპირული სამიზნეების მონიტორინგისთვის და იარაღის მატარებლებზე ან სამეთაურო პუნქტებზე გადაცემის სამიზნე - ლეგენდა საზღვაო სივრცის დაზვერვისა და სამიზნე აღნიშვნის სისტემა (1978).

NASA-მ და ამერიკულმა კომპანიებმა, რომლებიც აწარმოებენ კოსმოსურ ხომალდებს და მათ მიწოდების მანქანებს, ამ დროის განმავლობაში, თუმცა სამჯერ სცადეს, შეექმნათ ბირთვული რეაქტორი, რომელიც სტაბილურად იმუშავებდა კოსმოსში. ამიტომ, 1988 წელს გაეროს მეშვეობით განხორციელდა კოსმოსური ხომალდების გამოყენების აკრძალვა და საბჭოთა კავშირში შეწყდა US-A ტიპის თანამგზავრების წარმოება ატომური ელექტროსადგურებით.

პარალელურად, გასული საუკუნის 60-70-იან წლებში, კელდიშის ცენტრმა ჩაატარა აქტიური მუშაობა იონური ძრავის (ელექტროპლაზმური ძრავის) შექმნაზე, რომელიც ყველაზე შესაფერისია ბირთვულ საწვავზე მოქმედი მაღალი სიმძლავრის მამოძრავებელი სისტემის შესაქმნელად. რეაქტორი გამოიმუშავებს სითბოს, რომელიც გარდაიქმნება ელექტროენერგიად გენერატორის მიერ. ელექტროენერგიის დახმარებით ასეთ ძრავში ქსენონის ინერტული აირი ჯერ იონიზდება, შემდეგ კი დადებითად დამუხტული ნაწილაკები (პოზიტიური ქსენონის იონები) ელექტროსტატიკურ ველში აჩქარდება წინასწარ განსაზღვრულ სიჩქარემდე და ქმნის ბიძგს, ტოვებს ძრავას. ეს არის იონური ძრავის მუშაობის პრინციპი, რომლის პროტოტიპი უკვე შეიქმნა კელდიშის ცენტრში.

« 1990-იან წლებში ჩვენ კელდიშის ცენტრში განვაახლეთ მუშაობა იონურ ძრავებზე. ახლა ახალი თანამშრომლობა უნდა შეიქმნას ასეთი ძლიერი პროექტისთვის. უკვე არსებობს იონური ძრავის პროტოტიპი, რომელზედაც შესაძლებელია ძირითადი ტექნოლოგიური და საპროექტო გადაწყვეტილებების შემუშავება. და რეგულარული პროდუქტები ჯერ კიდევ უნდა შეიქმნას. ჩვენ გვაქვს ვადა - 2018 წლისთვის პროდუქტი მზად უნდა იყოს საფრენოსნო ტესტებისთვის, 2015 წლისთვის კი ძრავის ძირითადი განვითარება უნდა დასრულდეს. შემდეგი - სიცოცხლის ტესტები და ტესტები მთელი ერთეულის მთლიანობაში“ - აღნიშნა გასულ წელს კვლევითი ცენტრის ელექტროფიზიკის განყოფილების ხელმძღვანელმა მ.ვ. კელდიშა, მოსკოვის ფიზიკა-ტექნოლოგიის ინსტიტუტის აეროფიზიკისა და კოსმოსური კვლევის ფაკულტეტის პროფესორი ოლეგ გორშკოვი.

რა არის რუსეთის პრაქტიკული სარგებელი ამ მოვლენებიდან?ეს სარგებელი ბევრად აღემატება 17 მილიარდ რუბლს, რომელსაც სახელმწიფო აპირებს დახარჯოს 2018 წლისთვის ბირთვული გამშვები მანქანის შექმნაზე. ელექტროსადგურიბორტზე 1 მეგავატი სიმძლავრით. ჯერ ერთი, ეს არის ჩვენი ქვეყნისა და ზოგადად კაცობრიობის შესაძლებლობების მკვეთრი გაფართოება. ბირთვული ძრავის მქონე კოსმოსური ხომალდი ადამიანებს აძლევს რეალურ შესაძლებლობებს სხვა პლანეტების მიმართ. ახლა ბევრ ქვეყანას აქვს ასეთი გემები. ისინი განახლდნენ შეერთებულ შტატებში 2003 წელს, მას შემდეგ რაც ამერიკელებმა მიიღეს რუსული თანამგზავრების ორი ნიმუში ატომური ელექტროსადგურებით.

თუმცა, ამის მიუხედავად, ნასას სპეციალური კომისიის წევრი პილოტირებული ფრენების შესახებ ედვარდ კროული,მაგალითად, მას მიაჩნია, რომ მარსზე საერთაშორისო ფრენის გემს რუსული ბირთვული ძრავები უნდა ჰქონდეს. " მოთხოვნადი რუსული გამოცდილებაბირთვული ძრავების განვითარებაში. ვფიქრობ, რუსეთს აქვს ძალიან დიდი გამოცდილებაროგორც სარაკეტო ძრავების განვითარებაში, ასევე ბირთვულ ტექნოლოგიაში. მას ასევე აქვს დიდი გამოცდილება ადამიანის ადაპტაციაში კოსმოსურ პირობებთან, რადგან რუსი კოსმონავტები ძალიან გრძელ ფრენებს ასრულებდნენ. “, განუცხადა კროულიმ ჟურნალისტებს გასულ გაზაფხულზე, მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტში ლექციის შემდეგ პილოტირებული კოსმოსის კვლევის ამერიკული გეგმების შესახებ.

მეორეც, ასეთი ხომალდები შესაძლებელს ხდის მკვეთრად გააძლიეროს აქტივობა დედამიწის მახლობლად სივრცეში და იძლევა რეალურ შესაძლებლობას დაიწყოს მთვარის კოლონიზაცია (დედამიწის თანამგზავრზე უკვე არსებობს სამშენებლო პროექტები ატომური ელექტროსადგურები). « ბირთვული ძრავის სისტემების გამოყენება განიხილება დიდი პილოტირებული სისტემებისთვის და არა მცირე კოსმოსური ხომალდებისთვის, რომლებსაც შეუძლიათ ფრენა სხვა ტიპის დანადგარებზე იონური ძრავის ან მზის ქარის ენერგიის გამოყენებით. შესაძლებელია იონური ძრავებით ატომური ელექტროსადგურების გამოყენება ორბიტალურ მრავალჯერადი გამოყენების ბუქსირზე. მაგალითად, ტვირთის გადატანა დაბალ და მაღალ ორბიტებს შორის, ასტეროიდებზე ფრენა. შეგიძლიათ შექმნათ მრავალჯერადი მთვარის ბუქსირი ან გაგზავნოთ ექსპედიცია მარსზე“, - ამბობს პროფესორი ოლეგ გორშკოვი. ასეთი ხომალდები მკვეთრად ცვლის კოსმოსური კვლევის ეკონომიკას. RSC Energia-ს სპეციალისტების გათვლებით, ატომური გამშვები მანქანა თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავებთან შედარებით ორჯერ ორჯერ ამცირებს ტვირთის გაშვების ღირებულებას მთვარის ორბიტაზე.

მესამედ, ეს არის ახალი მასალები და ტექნოლოგიები, რომლებიც შეიქმნება ამ პროექტის განხორციელების დროს და შემდეგ დაინერგება სხვა დარგებში - მეტალურგიაში, მანქანათმშენებლობაში და ა.შ. ანუ ეს არის ერთ-ერთი ისეთი გარღვევის პროექტი, რომელსაც ნამდვილად შეუძლია წინ წაიწიოს როგორც რუსეთის, ისე მსოფლიო ეკონომიკა.