Tashmë në fazat e hershme të zhvillimit të industrisë së raketave dhe hapësirës, u shfaqën propozimet e para për përdorimin e teknologjive të ndryshme bërthamore. Teknologji dhe njësi të ndryshme u propozuan dhe u përpunuan, por vetëm disa prej tyre arritën në funksionimin aktual. Në të ardhmen, pritet prezantimi i zgjidhjeve thelbësisht të reja.
E para në hapësirë
Në 1954, gjeneratori i parë termoelektrik radioizotop (RTG ose RTG) u krijua në SHBA. Elementi kryesor i një RTG është një izotop radioaktiv që kalbet natyrshëm me lëshimin e energjisë termike. Me ndihmën e një termoelementi, energjia termike shndërrohet në energji elektrike, e cila furnizohet për konsumatorët.
Avantazhi kryesor i RTG është mundësia e funksionimit afatgjatë me karakteristika të qëndrueshme dhe pa mirëmbajtje. Jetëgjatësia përcaktohet nga gjysma e jetës së izotopit të zgjedhur. Në të njëjtën kohë, një gjenerator i tillë karakterizohet nga efikasitet i ulët dhe fuqi dalëse, dhe gjithashtu ka nevojë për mbrojtje biologjike dhe masa të përshtatshme sigurie. Sidoqoftë, RTG -të kanë gjetur aplikim në një numër fushash me kërkesa të veçanta.
Në vitin 1961 në SHBA u krijua një RTG e tipit SNAP 3B me 96 g plutonium-238 në një kapsulë. Në të njëjtin vit, sateliti Transit 4A, i pajisur me një gjenerator të tillë, doli në orbitë. Ajo u bë anija kozmike e parë në orbitën e Tokës që përdori energji bërthamore të ndarjes. Në 1965, BRSS lëshoi satelitin Kosmos-84, pajisja e tij e parë Orion-1 RTG duke përdorur polonium-210.
Më pas, dy superfuqitë përdorën në mënyrë aktive RTG për të krijuar teknologji hapësinore për qëllime të ndryshme. Për shembull, një numër roverësh në Mars në dekadat e fundit janë mundësuar nga prishja e elementëve radioaktivë. Në mënyrë të ngjashme, sigurohet furnizimi me energji i misioneve që largohen nga Dielli.
Për më shumë se gjysmë shekulli, RTG -të kanë dëshmuar aftësitë e tyre në një numër fushash, përfshirë. në industrinë e hapësirës, edhe pse ato mbetën një mjet i specializuar për detyra të veçanta. Sidoqoftë, në një rol të tillë, gjeneratorët e radioizotopit kontribuojnë në zhvillimin e industrisë, kërkimit, etj.
Raketë bërthamore
Menjëherë pas fillimit të programeve hapësinore, vendet kryesore filluan të përpunojnë çështjen e krijimit të një motori rakete bërthamore. Arkitektura të ndryshme janë propozuar me parime të ndryshme funksionimi dhe përfitime të ndryshme. Për shembull, në projektin amerikan Orion, u propozua një anije kozmike që përdor një valë goditëse të kokave bërthamore me fuqi të ulët për të përshpejtuar. Gjithashtu, modelet e një pamje më të njohur ishin duke u përpunuar.
Në vitet pesëdhjetë dhe gjashtëdhjetë, NASA dhe organizatat e lidhura zhvilluan motorin NERVA (Motori Bërthamor për Aplikimin e Automjeteve Raketë). Komponenti i tij kryesor ishte një reaktor bërthamor me cikël të hapur. Lëngu i punës në formën e hidrogjenit të lëngshëm duhej të nxehej nga reaktori dhe të hidhej përmes hundës, duke krijuar shtytje. Një motor bërthamor i këtij lloji ishte superior në performancën e projektimit ndaj sistemeve tradicionale të karburantit kimik, megjithëse ishte më i rrezikshëm në funksionim.
Projekti NERVA u vu në provë të përbërësve të ndryshëm dhe të gjithë asamblesë. Gjatë testeve, motori u ndez 28 herë dhe punoi për gati 2 orë. Karakteristikat u konfirmuan; nuk kishte çështje të rëndësishme. Sidoqoftë, projekti nuk mori zhvillim të mëtejshëm. Në kthesën e viteve gjashtëdhjetë dhe shtatëdhjetë, programi hapësinor amerikan u kufizua seriozisht dhe motori NERVA u braktis.
Në të njëjtën periudhë, punë të ngjashme u kryen në BRSS. Një projekt premtues propozoi përdorimin e një motori me një reaktor që ngroh lëngun e punës në formën e hidrogjenit të lëngshëm. Në fillim të viteve gjashtëdhjetë, një reaktor u krijua për një motor të tillë, dhe më vonë filloi puna në pjesën tjetër të njësive. Për një kohë të gjatë, testimi dhe zhvillimi i pajisjeve të ndryshme vazhduan.
Në vitet shtatëdhjetë, motori i përfunduar RD-0410 kaloi një seri testesh të qitjes dhe konfirmoi karakteristikat kryesore. Sidoqoftë, projekti nuk mori zhvillim të mëtejshëm për shkak të kompleksitetit të lartë dhe rreziqeve. Industria e brendshme e raketave dhe hapësirës vazhdoi të përdorë motorë "kimikë".
Tërheqje hapësinore
Gjatë studimeve të mëtejshme dhe punës së projektimit në Shtetet e Bashkuara dhe në vendin tonë, ata arritën në përfundimin se është e padobishme të përdorni motorë të tipit NERVA ose RD-0410. Në 2003, NASA filloi testimin e një arkitekture thelbësisht të re për një anije kozmike me një central bërthamor. Projekti u quajt Prometheus.
Koncepti i ri propozoi ndërtimin e një anije kozmike me një reaktor të plotë në bord, duke siguruar energji elektrike, si dhe një motor jet jon. Një aparat i tillë mund të gjejë zbatim në misionet kërkimore në distanca të gjata. Sidoqoftë, zhvillimi i "Prometeut" doli të ishte tepër i shtrenjtë, dhe rezultatet priteshin vetëm në të ardhmen e largët. Në 2005, projekti u mbyll për mungesë perspektivash.
Në vitin 2009, zhvillimi i një produkti të ngjashëm filloi në Rusi. "Moduli i Transportit dhe Fuqisë" (TEM) ose "tërheqje hapësinore" do të marrë një termocentral bërthamor të klasës megavat të shoqëruar me një motor jon ID-500. Anija kozmike propozohet të mblidhet në orbitën e Tokës dhe të përdoret për transportimin e ngarkesave të ndryshme, përshpejtimin e anijeve të tjera kozmike, etj.
Projekti TEM është shumë kompleks, i cili ndikon në koston dhe kohën e tij. Përveç kësaj, kishte shumë probleme organizative. Sidoqoftë, nga mesi i të dhjetave, përbërësit individualë të TEM u morën për testim. Puna vazhdon dhe në të ardhmen mund të çojë në shfaqjen e një "tërheqje hapësinore" të vërtetë. Ndërtimi i një aparati të tillë është planifikuar për gjysmën e dytë të viteve njëzet; komisionimi - në 2030
Në mungesë të vështirësive serioze dhe përmbushjes në kohë të të gjitha planeve, TEM mund të bëhet produkti i parë në botë i klasës së tij i sjellë në shërbim. Në të njëjtën kohë, ekziston një diferencë e caktuar kohe, duke përjashtuar mundësinë e shfaqjes në kohë të konkurrentëve.
Perspektivat dhe kufizimet
Teknologjitë bërthamore janë me interes të madh për industrinë e raketave dhe hapësirës. Para së gjithash, termocentralet e klasave të ndryshme mund të jenë të dobishme. RTG -të tashmë kanë gjetur aplikim dhe janë ngulitur fort në disa zona. Reaktorët bërthamorë të plotë nuk përdoren ende për shkak të dimensioneve dhe masës së tyre të madhe, por tashmë ka zhvillime në anije me pajisje të tilla.
Për disa dekada, fuqitë kryesore hapësinore dhe bërthamore kanë përpunuar dhe testuar në praktikë një numër idesh origjinale, kanë përcaktuar qëndrueshmërinë e tyre dhe kanë gjetur fushat kryesore të zbatimit. Procese të tilla vazhdojnë edhe sot e kësaj dite, dhe, me siguri, së shpejti do të japin rezultate të reja të një natyre praktike.
Duhet të theksohet se teknologjitë bërthamore nuk janë përhapur në sektorin e hapësirës dhe kjo situatë nuk ka gjasa të ndryshojë. Në të njëjtën kohë, ato rezultojnë të jenë të dobishme dhe premtuese në fusha dhe projekte të caktuara. Dhe pikërisht në këto kamare potenciali i disponueshëm tashmë është duke u realizuar.
