В проекте Федеральной космической программы на 2016-2025 годы заложены работы по созданию летного образца космического аппарата с ядерной энергодвигательной установкой (ЯЭДУ), пишут «Известия». Демонстрационная версия такого аппарата должна быть готова к испытаниям в 2025 году. По словам специалистов, космические аппараты с ЯЭДУ нужны для экспедиций в дальний космос.
И действительно, без надежных и мощных источников энергии планирование масштабной межпланетной экспедиции практически невозможна. Если для орбитальных космических аппаратов достаточно энергии, получаемой при помощи солнечных батарей, то для межпланетных космических кораблей (речь уже не о зондах, а о системах гораздо большего размера) нужно намного больше энергии.
Сам проект не является чем-то новым — еще в 2010 году комиссия при президенте по модернизации и технологическому развитию экономики одобрила проект «Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса». На эту тематику было выделено около 17 миллиардов рублей из федерального бюджета.
И работы ведутся. «Все работы по созданию ЯЭДУ идут в соответствии с запланированными сроками. Мы можем с большой долей уверенности говорить, что работы будут сданы в срок, предусмотренный целевой программой. За последнее время в рамках проекта пройдено два важных этапа: создана уникальная конструкция тепловыделяющего элемента, обеспечивающая работоспособность в условиях высоких температур, больших градиентов температур, высокодозного облучения. Также успешно завершены технологические испытания корпуса реактора будущего космического энергоблока. В рамках этих испытаний корпус подвергали избыточному давлению и проводили 3D-измерения в зонах основного металла, кольцевого сварного соединения и конического перехода», — говорит руководитель проекта департамента коммуникаций госкорпорации «Росатом» Андрей Иванов.
Как работает ЯЭДУ? Википедия говорит нам следующее: «ЯЭДУ иногда путают с ядерным ракетным двигателем, что не совсем корректно, так как ядерный реактор в ЯЭДУ используется только для выработки электроэнергии. Она, в свою очередь, используется для запуска и питания электрического ракетного двигателя (ЭРД), а также обеспечивает электропитание бортовых систем космического аппарата. ЯЭДУ состоит из трех основных устройств: реакторной установки с рабочим телом и вспомогательными устройствами (теплообменник-рекуператор и турбогенератор-компрессор), электроракетной двигательной установки, холодильника-излучателя. Принцип действия ионного двигателя следующий. В газоразрядной камере с помощью анодов и катодного блока, расположенных в магнитном поле, создается разреженная плазма. Из нее эмиссионным электродом «вытягиваются» ионы рабочего тела, ксенона или другого вещества и ускоряются в промежутке между ним и ускоряющим электродом. Достоинствами ЯЭДУ являются возможность 10-летней эксплуатации, большой межремонтный интервал и продолжительное время работы на одном включении. С физической точки зрения ЯЭДУ это компактный газоохлаждаемый реактор на быстрых нейтронах»
Схожие проекты планировали реализовать и СССР с США, но после катастрофы на Чернобыльской АЭС все работы по таким проектам было решено свернуть. В мае 1988 году Федерация американских ученых и Комитет советских ученых за мир против ядерной угрозы заявили о необходимости запретить использование ядерной энергии в космосе.
Сейчас, насколько можно судить, эта тема вновь оказалась востребованной.
Комментарии (39)
EugeneButrik
19.01.2016 12:50+3В проекте Федеральной космической программы на 2016-2025 годы заложены работы по созданию летного образца космического аппарата с ядерной энергодвигательной установкой (ЯЭДУ)… По словам специалистов, космические аппараты с ядерными двигателями нужны для экспедиций в дальний космос.
Как бы ядерная энергодвигательная установка (ЯЭДУ) далеко не то же самое, что и ядерный ракетный двигатель (ЯРД).
Just_Wah
19.01.2016 12:53без надежных и мощных источников энергии планирование масштабной межпланетной экспедиции практически невозможна. Если для орбитальных космических аппаратов достаточно энергии, получаемой при помощи солнечных батарей, то для межпланетных космических кораблей (речь уже не о зондах, а о системах гораздо большего размера) нужно намного больше энергии
т.е. о двигателе речь не идет?
kamaikin
19.01.2016 13:02+4Двигатель там вроде бы ионный планируется. Но снабжение его энергией от ядерного реактора.
amarao
19.01.2016 13:29А как они тепло сбрасывать собираются?
Nikobraz
19.01.2016 13:43+1Из вики:
Описание ЯЭДУ проекта 2009 года
Радиационная безопасность обеспечивается теневой защитой, поэтому реактор закрывают только с одной стороны — с той, где расположено оборудование и полезный груз. Излучение может свободно распространяться вовне защищённой зоны в открытый космос, что позволяет снизить вес защитной конструкции.
Топливом служит диоксид или карбонитрид урана, но, поскольку конструкция должна быть очень компактной, уран имеет более высокое обогащение по изотопу 235, чем в ТВЭЛах на обычных атомных станциях, возможно, выше 20 %. Этому топливу придётся работать при очень высоких температурах. В обычной ядерной топливной энергетике температуры на тысячу градусов ниже. Поэтому необходимо было выбрать такие материалы, которые смогут сдерживать негативные факторы, связанные с температурой, и в то же время позволят топливу выполнять его основную функцию — нагревать газовый теплоноситель, с помощью которого будет производиться электроэнергия. А оболочка их — монокристаллический сплав тугоплавких металлов на основе молибдена (разработка НПО «Луч» в Подольске).
Рабочее тело в реакторе нагревается до температуры 1500 градусов, что позволит увеличить удельную тягу не в 2 раза, а в 20 раза по сравнению с химическими двигателями. Благодаря тому что нет необходимости нагревать рабочее тело до 3000 градусов отпадает необходимость в проведении сложных натурных испытаний на Семипалатинском полигоне, как это было с ядерными двигателями, выбрасывающими радиоактивную реактивную струю.
Особенность проекта 2009—2018 заключается в использовании специального теплоносителя — гелий-ксеноновой смеси. Охлаждение производится излучением. Нагретая поверхность в пустоте охлаждается, излучая электромагнитные волны в широком диапазоне, в том числе видимый свет.
Для проведения лётных испытаний установку понадобится вывести на высоту 800—1000 км для того, чтобы в случае неудачи на землю не упали радиоактивные обломки.
kaichou
19.01.2016 14:47Через холодильник-излучатель, как и в предыдущих.
amarao
19.01.2016 16:10+1И какую мощность может сбрасывать излучатель?
tnenergy
19.01.2016 19:09+7Термоядерный реактор Солнце скидывает через излучение ~4*1026 ватт.
amarao
19.01.2016 19:15+6При этом сам реактор нагрет (в фотосфере) до нескольких миллионов градусов, жилые каюты давно поплавились от жары и сломанного кондиционера, а площадь излучающей поверхности 6,07877·1018м.
kaichou
20.01.2016 12:38Любую, которую вы на него подведёте, система в термодинамическом равновесии.
Главное, чтобы установившаяся равновесная температура не превысила температуру плавления одного из его узлов.
Почитать можно, например, на http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/12534.html
Rumlin
19.01.2016 13:50+1Может tnenergy по этому поводу знает больше и поделится с нами, например, в новой статье.
tnenergy
19.01.2016 13:57+12Пока рано что-то новое писать. Планы на продолжение финансирования после 2018 года темы ЯЭДУ и конкретно 1-мегаваттного ТЭМ то появляются, то исчезают под нажимом Минфина. Давайте дождемся утверждения ФЦП «Космос 2016-2025» и посмотрим.
Я же продолжаю придерживаться позиции, что Росатом «смогет», а Роскосмос — нет. Т.е. реактор мы получим, а ядерный буксир — нет. Кстати, забавно видеть «Все работы по созданию ЯЭДУ идут в соответствии с запланированными сроками.» с учетом того, что срок по сравнению с 2011 годом уже был сдвинут на год :).
mphys
19.01.2016 14:53+4Горько, но правда.
На сколько мне известно планируется ряд установок — критический стенд, наземный образец и полностью эквивалентный ему лётный образец. Второй и третий будут работать в «зеркальном» режиме, только один на земле а второй в полёте.
До критстенда дело дойдет уже в этом году, твэлы либо уже готовы, либо будут готовы вот-вот. Наземный образец якобы тоже не за горами — по нему инфы (у меня) нет. А вот то что полетим — сомневаются даже сами разработчики, хотя и надеются.tnenergy
19.01.2016 14:59+1Под то ли критстенд «Скиф» то ли под полноценный реактор, судя по косвенным признакам (например тепловой мощности) сейчас в НИТИ ремонтируются помещения. Сам стенд/реактор планируется ввести в конце 17 года.
saboteur_kiev
19.01.2016 14:09+1«но после катастрофы на Чернобыльской АЭС все работы по таким проектам было решено свернуть. В мае 1988 году Федерация американских ученых и Комитет советских ученых за мир против ядерной угрозы заявили о необходимости запретить использование ядерной энергии в космосе. „
Я вот не понимаю, каким боком ядерная авария в космосе кому-то помешает жить. По-моему это вообще самое безопасное место для таких источников энергии — даже если там все навернется и взорвется, земля не пострадает вообще никак.Rumlin
19.01.2016 14:25Те кто в то время жили — отлично помнят ту истерию, что последовала и у нас и в Европе. Год назад мне жительница Голландии рассказала какая у них истерика была по поводу Чернобыля — они просто боялись ветра с востока, ряда продуктов как молоко. Если в СССР всё замалчивалось, то у них СМИ свободно писали, и точно как и наши современные, перепечатывали домыслы, слухи.
saboteur_kiev
19.01.2016 14:31Я отлично помню ту истерию.
С другой стороны, слишком большой истерии у обычных жителей СССР не было. Прощались с детьми, которых увозили на юг, и шли на работу, подозревая, что больше не увидятся.
Другое дело, что могут боятся ядерного оружия прямо из космоса, что обнаружить гораздо сложнее, пока не станет поздно.Rumlin
19.01.2016 15:19ДО не было, а ПОСЛЕ было и про частицы и про ветры, в конце концов закрыли построенную, но незапущенную Крымскую АЭС, из-за акций экологов. Кстати говоря организаторы хорошо на этих акциях поднялись и долго политикой занимались.
Hellsy22
19.01.2016 14:31+2Иногда ракеты взрываются на старте. Иногда падают через минуту после старта. Иногда не могут выйти на орбиту и падают за десятки тысяч километров от места запуска. После аварии на ЧАЭС никто не хотел повторения чего-то подобного.
saboteur_kiev
19.01.2016 19:31Хм, можно же сперва взлететь, а затем уже заводить?
Пока реакция не началась, там опасность практически отсутствует.
jaiprakash
21.01.2016 15:17Для такого груза и САС не жалко поставить. А вот убедить общественность — сложнее.
TipTop
19.01.2016 15:49+1saboteur_kiev
19.01.2016 19:37Почитал про «прилетало».
Это явно какой-то странный эксперимент — ядерная установка, рассчитанная всего на 130 суток работы?
В общем, конечно стоит беспокоиться, но уже давно пора запускать ядра в космос
mphys
19.01.2016 14:56Вобще, новость опоздала где то лет на 6-7. Разрабатывают (уже не планируют а именно разрабатывают) в НИКИЭТе им. Доллежалая уже достаточно давно и усердно, и не только на бумаге.
tnenergy
19.01.2016 19:16+6Я бы все таки уточнил, что в НИКИЭТ разрабатывают и даже уже отрабатывают элементы реакторной установки. Летный образец со всеми причиндалами типа жидкосных двигателей для маневров, ионных маршевых, системы обеспечения теплового режима и т.п. и т.д. — это нечто большее, чем разработка НИКИЭТ.
tronix286
19.01.2016 21:21+1Вот скажите мне, если эта хрень рванет прямо на старте на космодроме — получиться «грязная бомба»? Взлетать то они не ядерной тяге надеюсь собрались, а на керосинчике, в лучших традициях? А если в атмосфере? Нафига нам такое щастье в 2025 году над территорией России? Стартовали бы откуда-нить с луны — ну ладно, но с Земли — я против.
Rumlin
19.01.2016 21:59+3Пока реактор не работает — это достаточно неактивная масса топлива. А запускаться и работать он будет только на орбите. После запуска в ректоре появится сильнорадиоактивные изотопы.
sets
20.01.2016 12:05Там не ядерный двигатель, там реактор только электричество вырабатывает, а двигатель ионный, на нем с Земли не взлететь, не беспокойтесь.
Romer
20.01.2016 10:16+1Знакомая штучка, мы для ее испытательного стенда делали систему автоматизации на моей скаде. Там ионный движок, а источник энергии — ядерный реактор.
sets
Кмк на картинке в начале поста изображен взрыволет, а не нечто с ЯЭДУ :)