Een van die mees gewaagde projekte van die afgelope jare op die gebied van ruimtetegnologie is besig om te ontwikkel, en daar is redes vir goeie nuus. Onlangs het dit bekend geword oor die voltooiing van die werk aan die projek "Oprigting van 'n vervoer- en energiemodule gebaseer op 'n kernkragaanleg van 'n megawatt -klas". Nou moet wetenskaplikes 'n aantal daaropvolgende werke uitvoer, en die eindresultaat is die opkoms van 'n volwaardige module wat geskik is vir gebruik.
Werkverslag
Einde Julie het Roskosmos 'n verslag van 2018 goedgekeur wat die belangrikste aktiwiteitsgebiede en die organisasie se suksesse aandui. Die verslag noem onder meer die projek "Oprigting van 'n vervoer- en energiemodule gebaseer op 'n kernkragaanleg van 'n megawatt-klas", wat ontwikkel is binne die raamwerk van die staatsprogram "Ruimte-aktiwiteite van Rusland vir 2013-2020".
Volgens die verslag is hierdie projek verlede jaar voltooi. As deel van hierdie werk is ontwerpdokumentasie voorberei, individuele produkte is vervaardig en getoets. Terwyl ons praat oor die komponente van die toekomstige uitleg van die grondprototipe van die vervoer- en energiemodule (TEM).
Die werk oor die skepping van TEM stop nie daar nie. Alle verdere aktiwiteite sal binne die raamwerk van die bestaande federale ruimteprogram uitgevoer word. Ongelukkig bevat die Roscosmos -verslag nie tegniese besonderhede van die TEM -projek in sy huidige vorm nie, en dui dit ook nie die tydsberekening van die werk aan nie. Hierdie data is egter uit ander bronne bekend.
Geskiedenis van die kwessie
Volgens die Roscosmos -verslag gaan die werk aan TEM voort en behoort binnekort 'n nuwe fase te begin. Dit beteken dat die planne om 'n fundamenteel nuwe vuurpyl- en ruimtetegnologie te skep, wat byna 10 jaar gelede goedgekeur is, in die afsienbare toekoms vervul sal word.
Die idee van 'n vervoer- en energiemodule gebaseer op 'n kernkragsentrale (NPP) in sy huidige vorm is in 2009 voorgestel. Die ontwikkeling van hierdie produk sou deur die ondernemings van Roscosmos en Rosatom uitgevoer word. Die leidende rol in die projek word gespeel deur die Rocket and Space Corporation Energia en die Federal State Unitary Enterprise Keldysh Center.
In 2010 het die projek begin, met die eerste navorsings- en ontwerpwerk. Destyds is aangevoer dat die hoofkomponente van die kernkragsentrale en TEM teen die einde van die dekade gereed sou wees. Die voorlopige ontwerp van die TEM is in 2013 voorberei. In 2014 het die toetsing van die komponente van die kernkragsentrale en die ID-500 ioon-enjin begin. In die toekoms was daar talle berigte oor verskillende werke en suksesse. Verskeie elemente van kernkragsentrale en TEM is gebou en getoets, asook 'n soektog na toepassingsgebiede van nuwe tegnologie.
Namate die TEM -projek ontwikkel is, is beelde wat die benaderde voorkoms van hierdie produk toon gereeld in open bronne gepubliseer. Die laaste keer dat sulke materiaal in November verlede jaar verskyn het. Dit is vreemd dat hierdie weergawe van die voorkoms aansienlik verskil van die vorige, hoewel dit basiese kenmerke ooreenstem.
Tegniese kenmerke
Die vervoer- en energiemodule word beskou as 'n veeldoelige voertuig om in die ruimte te werk, beide in aardbane en op ander trajekte. Met die hulp daarvan, word in die toekoms beplan om die vragvrag in wentelbane te stuur of na ander hemelliggame te stuur. TEM kan ook gebruik word om ruimtetuie te onderhou of om puin te bestry.
TEM sal skuifdraende draagbakke ontvang, waardeur die nodige afmetings voorsien sal word. Op die plase word voorgestel om 'n kragtoestel met 'n reaktorinstallasie, 'n instrumentasie- en monteringskompleks, aanleggeriewe, sonpanele, ens. In die stertgedeelte van die module sal cruise- en afwisselende elektriese vuurpylenjins geleë wees. Die vrag sal met behulp van doktoestelle vervoer word.
Die hoofkomponent van die TEM is die kernkragaanleg van 'n megawatt -klas, wat sedert 2009 ontwikkel is. Die reaktor van die installasie moet onderskei word deur 'n spesiale weerstand teen temperatuurbelasting, wat verband hou met spesiale werking. 'N Helium-xenonmengsel is gekies as die koelmiddel. Die termiese krag van die installasie sal 3,8 MW bereik, en die elektriese krag - 1 MW. Om oortollige hitte te verwyder, word dit voorgestel om 'n yskassie te gebruik.
Elektrisiteit van 'n kerninstallasie moet aan 'n elektriese vuurpylenjin verskaf word. 'N Beloftevolle io-enjin ID-500 is in die toetsfase. Met 'n doeltreffendheid van tot 75%behoort dit 'n krag van 35 kW en 'n stootkrag van tot 750 mN te toon. Tydens toetse in 2017 het die ID-500-produk 300 uur lank op die staanplek gewerk met 'n krag van 35 kW.
Volgens die gegewens van vorige jare sal die TEM in die werkposisie 'n lengte van meer as 50-52 m hê met 'n deursnee (vir oop kappe en elemente daarop) oor 20 m. Die massa is minstens 20 ton. Of verskeie lanseervoertuie met daaropvolgende montering. Dan moet die vragvrag daarmee opdok. Die ontwerpduur, beperk deur die lewensduur van die reaktor, is 10 jaar.
Groot vooruitsigte
Die belangrikste kenmerk van 'n TEM met 'n kernkragsentrale, wat dit fundamenteel onderskei van ander vuurpyl- en ruimtetegnologie, is die hoogste spesifieke impuls. Die gebruik van 'n spesiale kragstasie en 'n elektriese vuurpylenjin maak dit moontlik om die vereiste stootparameters te verkry met 'n minimum verbruik van kernbrandstof. TEM is dus in teorie in staat om probleme op te los wat ontoeganklik is vir tradisionele vuurpylstelsels wat deur chemiese brandstof aangedryf word.
Danksy hierdie is dit moontlik om die onderhouer en shunt -enjins meer aktief te gebruik gedurende die hele vlug. Dit laat veral die gebruik van gunstiger vlugpaaie na ander hemelliggame toe. Met die lewensduur van 10 jaar kan TEM verskeie kere in verskillende missies gebruik word, wat die koste van die organisering daarvan verminder. Oor die algemeen gee die opkoms van stelsels soos TEM met 'n kernkragsentrale kosmonautika nuwe geleenthede op alle belangrike terreine.
Standaard TEM -enjins moet slegs 'n deel van die elektrisiteit van opwekkingstelsels gebruik. Gevolglik bly daar 'n groot kragmarge wat geskik is vir gebruik deur die teikentoerusting.
Daar is egter ook beduidende nadele. In die eerste plek is dit nodig om 'n hele reeks nuwe tegnologieë en die algehele kompleksiteit van die projek te ontwikkel. As gevolg hiervan verg die oprigting van 'n TEM baie tyd en gepaste finansiering. Die Roscosmos -projek is dus ongeveer 10 jaar ontwikkel, maar die praktiese toepassing van die voltooide TEM is nog in die verre toekoms. Die totale koste van die projek word op 17 miljard roebels geraam.
Die gebruik van 'n kernkragsentrale lei tot ernstige beperkings in verskillende stadiums. Byvoorbeeld, die toets van 'n voltooide kernkragaanleg of TEM as 'n geheel is slegs moontlik in wentelbane, wat skade as gevolg van moontlike noodsituasies tot 'n minimum beperk. Dieselfde geld vir die werking van 'n gereedgemaakte vervoer- en energiemodule.
Nabye toekoms
Volgens die jongste nuus is die ontwikkeling van die projek "Die skepping van 'n vervoer- en energiemodule gebaseer op 'n megawatt -klas kernkragaanleg" suksesvol afgehandel. Sommige besprekings wat nodig is om te toets, is reeds gereed. In die komende jare sal ondernemings van Roskosmos en Rosatom 'n aantal belangrike werk met hierdie en ander produkte moet verrig.
Die vlugprototipe van die TEM word beplan om in 2022-23 gebou te word. Daarna moet verskillende toetse begin, wat 'n paar jaar sal duur. Die volledige bekendstelling van die TEM -operasie word in 2030 verwag.
Einde Junie het dit bekend geword oor die voorbereiding van die terrein vir die werking van die TEM. Sulke toerusting word vanaf die Vostochny -kosmodroom bekendgestel. Nie so lank gelede is 'n kompetisie aangekondig vir die ontwikkeling en konstruksie van 'n stel fasiliteite vir die voorbereiding van ruimtetuie en 'n vervoer- en energiemodule. Die ontwerpdokumentasie vir die tegniese kompleks moet in 2025-26 ontwikkel word. Die bouwerk word beplan om in 2027 te begin, en inbedryfstelling sal in 2030 plaasvind. Die koste van die kontrak beloop 13,2 miljard RUB.
Verskeie werk oor die onderwerp gevorderde vuurpyl- en ruimtetegnologie met kernkragaanlegte sal dus gedurende die volgende dekade voortgaan. Sommige organisasies sal die ontwikkeling moet voltooi en die vervoer- en energiemodule toets, terwyl ander die infrastruktuur vir die werking daarvan sal voorberei. Op grond van die resultate van al hierdie werke, sal die Russiese ruimtevaartbedryf in 2030 'n fundamenteel nuwe tegnologie met breë vermoëns tot sy beskikking hê. Die kompleksiteit van alle fases van 'n belowende program kan egter lei tot 'n verandering in die skedule.
