Jedan od najhrabrijih projekata posljednjih godina na području svemirske tehnologije razvija se, a ima razloga za dobre vijesti. Nedavno se doznalo o završetku radova na projektu "Stvaranje transportnog i energetskog modula na temelju nuklearne elektrane klase megavata". Sada znanstvenici moraju izvesti niz naknadnih radova, a krajnji rezultat bit će pojava punopravnog modula prikladnog za uporabu.
Izvješće o radu
Krajem srpnja Roskosmos je odobrio izvješće za 2018. koje ukazuje na glavna područja djelovanja i uspjehe organizacije. Izvješće, između ostalog, spominje projekt „Stvaranje transportnog i energetskog modula na temelju nuklearne elektrane klase megavata“, razvijenog u okviru Državnog programa „Svemirske aktivnosti Rusije za razdoblje 2013.-2020.“.
Prema izvješću, ovaj je projekt dovršen prošle godine. U sklopu ovog rada izrađena je projektna dokumentacija, proizvedeni su i ispitani pojedinačni proizvodi. Dok govorimo o komponentama budućeg izgleda zemaljskog prototipa transportnog i energetskog modula (TEM).
Rad na stvaranju TEM -a tu ne staje. Sve daljnje aktivnosti provodit će se u okviru postojećeg saveznog svemirskog programa. Nažalost, izvješće Roscosmosa ne daje tehničke pojedinosti o projektu TEM -a u sadašnjem obliku, a također ne navodi ni vrijeme izvođenja radova. Međutim, ti su podaci poznati iz drugih izvora.
Povijest problema
Prema izvješću Roscosmosa, rad na TEM -u se nastavlja i uskoro bi trebao ući u novu fazu. To znači da će se planovi o stvaranju bitno nove raketne i svemirske tehnologije, odobreni prije gotovo 10 godina, ostvariti u doglednoj budućnosti.
Ideja o transportnom i energetskom modulu temeljenom na nuklearnoj elektrani (NPP) u sadašnjem obliku predložena je 2009. Razvoj ovog proizvoda trebala su provoditi poduzeća Roscosmosa i Rosatoma. Vodeću ulogu u projektu imaju Raketna i svemirska korporacija Energia i Savezno državno unitarno poduzeće Keldysh Centar.
2010. započeo je projekt, započeli su prvi istraživački i dizajnerski radovi. Tada se tvrdilo da će glavne komponente nuklearne elektrane i TEM biti spremne do kraja desetljeća. Idejni projekt TEM-a izrađen je 2013. Godine 2014. započela su ispitivanja sastavnih dijelova nuklearne elektrane i ionskog motora ID-500. U budućnosti su postojali brojni izvještaji o raznim radovima i uspjesima. Izgrađeni su i ispitani različiti elementi nuklearne elektrane i TEM -a, a izvršeno je i traženje područja primjene nove tehnologije.
Kako se razvijao projekt TEM, slike koje prikazuju približan izgled ovog proizvoda redovito su se objavljivale u otvorenim izvorima. Posljednji put takvi su se materijali pojavili u studenom prošle godine. Zanimljivo je da se ova verzija izgleda znatno razlikovala od prethodnih, iako je imala neke sličnosti u osnovnim značajkama.
Tehničke značajke
Transportni i energetski modul smatra se višenamjenskim vozilom za rad u svemiru, kako u Zemljinim orbitama, tako i na drugim putanjama. Uz njegovu pomoć, u budućnosti se planira lansiranje korisnog tereta u orbite ili slanje na druga nebeska tijela. Također, TEM se može koristiti za servisiranje svemirskih letjelica ili u borbi protiv svemirskog otpada.
TEM će primati klizne nosive rešetke, zbog čega će biti osigurane potrebne dimenzije. Na farmama se predlaže ugradnja pogonske jedinice s reaktorskom instalacijom, kompleta instrumentacije i montaže, priključnih objekata, solarnih panela itd. U repnom dijelu modula bit će smješteni krstareći i manevarski električni raketni motori. Korisni teret će se prevoziti pomoću priključnih uređaja.
Glavna komponenta TEM -a je nuklearna elektrana klase megavata, koja se razvija od 2009. Reaktor postrojenja trebao bi se odlikovati posebnom otpornošću na temperaturna opterećenja, što je povezano s posebnim načinima rada. Kao rashladno sredstvo odabrana je smjesa helij-ksenon. Toplinska snaga instalacije dosegnut će 3,8 MW, a električna snaga 1 MW. Za ispuštanje viška topline predlaže se korištenje hladnjaka s radijatorom za kapanje.
Električna energija iz nuklearne instalacije mora se dovoditi u električni raketni motor. Obećavajući ionski motor ID-500 nalazi se u fazi ispitivanja. S učinkovitošću do 75%trebao bi pokazati snagu od 35 kW i potisak do 750 mN. Tijekom ispitivanja 2017. godine, proizvod ID-500 radio je na štandu 300 sati pri snazi od 35 kW.
Prema podacima prethodnih godina, TEM u radnom položaju imat će duljinu veću od 50-52 m s promjerom (za otvorene rešetke i elemente na njima) preko 20 m. Masa je najmanje 20 tona. Ili nekoliko lansirnih vozila s naknadnom montažom. Tada se korisni teret mora spojiti s njim. Projektirani vijek trajanja, ograničen radnim vijekom reaktora, je 10 godina.
Veliki izgledi
Glavna značajka TEM -a s nuklearnom elektranom, koja ga bitno razlikuje od druge raketne i svemirske tehnologije, je najveći specifični impuls. Korištenje posebne elektrane i električnog raketnog motora omogućuje dobivanje potrebnih parametara potiska uz minimalnu potrošnju nuklearnog goriva. Tako je TEM, u teoriji, sposoban riješiti probleme koji su nedostupni tradicionalnim raketnim sustavima na kemijsko gorivo.
Zahvaljujući tome, postaje moguće aktivnije koristiti držač i manevarske motore tijekom cijelog leta. To osobito omogućuje korištenje povoljnijih puteva leta do drugih nebeskih tijela. 10-godišnji vijek trajanja omogućuje da se TEM koristi više puta u različitim misijama, smanjujući troškove njihove organizacije. Općenito, pojava sustava poput TEM -a s nuklearnom elektranom dat će kozmonautici nove mogućnosti u svim glavnim sferama djelovanja.
Standardni TEM motori moraju koristiti samo dio električne energije iz proizvodnih sustava. U skladu s tim, ostaje velika razlika u snazi prikladna za korištenje ciljane opreme.
Međutim, postoje i značajni nedostaci. Prije svega, to je potreba za razvojem čitavog niza novih tehnologija i ukupna složenost projekta. Kao rezultat toga, stvaranje TEM -a zahtijeva puno vremena i odgovarajuća financijska sredstva. Tako se projekt Roscosmos razvijao oko 10 godina, no praktična primjena gotovog TEM -a još je u dalekoj budućnosti. Ukupni troškovi projekta procjenjuju se na 17 milijardi rubalja.
Korištenje nuklearne elektrane dovodi do ozbiljnih ograničenja u različitim fazama. Na primjer, ispitivanje gotove nuklearne elektrane ili TEM -a u cjelini moguće je samo u orbitama, što će minimizirati štetu od mogućih izvanrednih situacija. Isto vrijedi i za rad gotovog transportnog i energetskog modula.
Bliska budućnost
Prema posljednjim vijestima, uspješno je dovršen razvoj projekta "Stvaranje transportnog i energetskog modula temeljenog na nuklearnoj elektrani klase megavata". Neke makete potrebne za testiranje već su spremne. U sljedećim će godinama poduzeća iz Roskosmosa i Rosatoma morati obaviti niz važnih poslova s tim i drugim proizvodima.
Planirano je da se prototip leta TEM-a izgradi 2022.-23. Nakon toga bi trebali započeti razni testovi koji će potrajati nekoliko godina. Potpuno pokretanje operacije TEM očekuje se 2030. godine.
Krajem lipnja postalo je poznato o pripremi mjesta za rad TEM -a. Takva oprema bit će lansirana s kozmodroma Vostochny. Ne tako davno raspisan je natječaj za razvoj i izgradnju skupa objekata za pripremu letjelica i transportno -energetskog modula. Projektna dokumentacija za tehnički kompleks trebala bi biti izrađena 2025-26. Planirano je da izgradnja započne 2027. godine, a puštanje u rad 2030. godine. Vrijednost ugovora je 13,2 milijarde rubalja.
Tako će se razni radovi na temu napredne raketne i svemirske tehnologije s nuklearnim elektranama nastaviti tijekom sljedećeg desetljeća. Neke će organizacije morati dovršiti razvoj i testirati transportni i energetski modul, dok će druge pripremiti infrastrukturu za rad. Na temelju rezultata svih ovih radova, 2030. ruska će svemirska industrija imati na raspolaganju temeljno novu tehnologiju sa širokim mogućnostima. Međutim, složenost svih faza obećavajućeg programa može dovesti do promjene rasporeda.
