Русија прави нуклеарне моторе за космичке летове

Илустрација: kinopoisk.ru.

Илустрација: kinopoisk.ru.

Сан Сергеја Корољова и Вернера фон Брауна да направе моћни енергетски погон за космичке летове и дуготрајни боравак у орбити ускоро може бити остварен. У Русији ће се 2017. појавити пробни примерак нуклеарног генератора за међупланетарне мисије.

Сан Сергеја Корољова, Вернера фон Брауна и њихових претходника да направе моћни енергетски погон за космичке летове и дуготрајни боравак у орбити ускоро може бити остварен. Како је изјавио шеф Роскосмоса Владимир Поповкин, 2017. ће се у Русији појавити пробни примерак нуклеарног генератора мегаватне класе, предвиђеног за међупланетарне мисије.

Већ идуће године у Сосновом Бору код Санкт Петербурга могу да почну одговарајућа стационарна испитивања нуклеарног реактора.

Искористити руско нуклеарно искуство

Члан специјалне комисије НАСА за пилотиране летове Едвард Кроули (Edward Crawley, он је и председник и оснивач Сколковског института за науку и технологију) сматра да главни технолошки допринос Русије у припреми међународне експедиције на Марс могу бити нуклеарни мотори, као и методи адаптације и очувања здравља космонаута. По његовом мишљењу, ниједна земља не може сама да реализује пилотирани лет на Марс. У том пројекту, по Кроулијевим речима, треба да се уједине интелектуалне, технолошке и финансијске могућности САД, Русије, Европске уније, а можда и Кине. Конкретно, руско искуство у сфери развоја нуклеарних мотора може бити од користи. „Русија има велико искуство како у развоју ракетних мотора, тако и у нуклеарним технологијама“, изјавио је Кроули.

Пре две године, у јуну 2010, председник Русије Дмитриј Медведев донео је одлуку о пружању подршке пројекту конструисања космичког транспортно-енергетског модула са нуклеарним генератором мегаватне класе.

За реализацију плана у току 2010-2018. обећана је сума од 17 милијарди рубаља (542 милиона долара). Од тога је 7,245 милијарди рубаља намењено државној корпорацији „Росатом“ за израду реактора, а 3,955 милијарди Федералном државном унитарном предузећу „Центар Келдиша“ за израду нуклеарног генератора. Још 5,8 милијарди рубаља је предвиђено за ракетно-космичку корпорацију „Енергија“, где ће у истом периоду читав транспортно-енергетски модул добити свој коначан изглед.

Радови на стварању нуклеарних ракетних мотора започети су у САД и СССР-у још 60-их година прошлог века. „Први задатак је био да се направе ракетни мотори који би уместо хемијске енергије добијене сагоревањем горива и оксидатора директно користили нуклеарну енергију“, објашњава Анатолиј Коротејев, генерални директор „Центра Келдиша“, научни руководилац пројекта израде транспортно-енергетског модула и члан Руске академије наука. „Међутим, испоставило се да такав директан приступ ипак није ефикасан, јер тако за кратко време добијамо велику вучну снагу, али истовремено се избацује млаз који у случају непланираног рада реактора може бити радиоактиван.“

По речима Коротејева, испоставило се да су два параметра критична: екстремно висока температура и избацивање радиоактивних супстанци. Тада ни совјетским ни америчким стручњацима није пошло за руком да конструишу поуздане моторе.

Транспортно-енергетски модул са нуклеарним генератором мегаватне класе у односу на садашње могућности може да обезбеди 30 пута више енергије за космичке апарате и десет пута већу уштеду горива (по јединици тежине) у главном реактивном мотору. Техничка решења која су коришћена у концепцији транспортно-енергетског модула омогућавају извршавање читавог спектра космичких задатака 21. века, укључујући допремање товара на геостационарну орбиту, чишћење земаљских орбита од сателита који више нису у функцији, заштиту Земље од астероида, стварање система снабдевања Земље енергијом из космоса, реализацију програма истраживања Месеца, као и истраживачке мисије на далеке планете.

Данас ми предлажемо потпуно другачији приступ, каже Коротејев. „Он се од старог приступа разликује исто као хибридни аутомобил од обичног аутомобила. У обичном ауту мотор окреће точкове, док у хибридном ауту мотор прави струју, а струја окреће точкове. Другим речима, ствара се прелазна електрична станица.“

Руски научници су предложили нову схему: реактор не загрева млаз који излази из њега, него прави струју. Врели гас из реактора окреће турбину, турбина окреће електрогенератор и компресор, који обезбеђује циркулацију радног тела у затвореном циклусу. Генератор прави струју за мотор чија је специфична вуча 20 пута већа него код сличних хемијских мотора.

„Главна предност је у томе што млаз из новог мотора неће бити радиоактиван, јер кроз реактор пролази сасвим друго радно тело, које циркулише у затвореном циклусу“, каже Коротејев. По његовим речима, Американци су веома заинтересовани за овај пројекат. „Сасвим је могуће да ће и Кина моћи да одговори конкретним потезима, тако да треба радити брзо. Није циљ само да будемо испред некога за пола корака. Треба радити брзо пре свега да бисмо заузели достојно место у међународној сарадњи која се у овој области већ назире.“

Коротејев не искључује могућност да у најскорије време буде покренут међународни програм за развој нуклеарног космичког генератора, сличан програму за дириговану термонуклеарну синтезу чија је реализација у току.

Стара нереализована идеја

Идеја коришћења нуклеарних мотора на космичким апаратима у принципу није нова, она се појавила почетком 1960-их. Већ тада су академици Мстислав Келдиш, Сергеј Корољов и Игор Курчатов (први људи совјетског космичког програма и совјетског Нуклеарног пројекта) постављали такве задатке. Слични програми су постојали и у САД, а њихов циљ је било стварање новог оружја. Па ипак, нуклеарни ракетни мотори нису полетели у космос. Познато је да је Совјетски Савез од 1970. до 1988. избацио у разне орбите 32 космичка апарата са термоелектричним нуклеарним генератором (принцип његовог рада заснован је на претварању енергије распада атома у електричну енергију). Међутим, такви уређаји су имали релативно малу снагу и ограничен рок трајања, по чијем истеку су скретали са орбите и стварали главобоље земаљским службама за праћење, јер се није знало где ће пасти радиоактивне крхотине.

Крајем 1980-их је постигнут споразум да се више не лансирају сателити са таквим генераторима. Сада се, међутим, у „Роскосмосу“ и „Росатому“ надају да те забране могу бити преиспитане у вези са могућом припремом међународне експедиције на Месец и Марс. Председник ракетно-космичке корпорације „Енергија“ Виталиј Лопота наводи да ће се свемирски бродови и транспортни модули са таквим реакторима користити само у орбитама „са којих не могу да падну“. Он је уверен да ће у наредних десет година бити технички изводљиво стварање термоемисионог генератора који ће имати снагу од 15 киловата до једног мегавата. То је довољно за орбиталне сателите, док ће за међупланетарне мисије бити потребан генератор од једног до 6 мегавата.

Росијскаја газета. Сва права задржана.