Një nga projektet më ambicioze sovjeto-ruse në fushën e eksplorimit të hapësirës është afër përfundimit dhe po hyn në fazën e zbatimit të menjëhershëm praktik. Ne po flasim për krijimin e një termocentrali bërthamor të një klase megavat. Krijimi dhe testimi i një motori të tillë mund të ndryshojë ndjeshëm gjendjen e punëve në hapësirën pranë tokës.
Centrali bërthamor i klasës megavat (NPPU) është një projekt i përbashkët i një grupi ndërmarrjesh ruse që janë pjesë e Roscosmos dhe Rosatom. Ky projekt ka për qëllim zhvillimin e një centrali bërthamor të klasës megavat. Shtë projektuar posaçërisht për të pajisur një anije kozmike të re me emrin e punës TEM (moduli i transportit dhe energjisë). Ekzekutuesi kryesor i punës në projektin e krijimit të një centrali bërthamor është Ndërmarrja Unitare Shtetërore Federale "Qendra Kërkimore e quajtur pas M. V. Keldysh" (Moskë). Qëllimi i projektit ambicioz është të sjellë Rusinë në një pozicion drejtues në krijimin e komplekseve energjetike për qëllime hapësinore, të cilat janë shumë efikase dhe të afta për të zgjidhur një gamë mbresëlënëse të detyrave në hapësirën e jashtme. Për shembull, eksplorimi i Hënës, si dhe planetët e largët të sistemit tonë diellor, përfshirë krijimin e bazave automatike mbi to.
Aktualisht, fluturimet hapësinore në hapësirën pranë tokës kryhen në raketa, të cilat vihen në lëvizje për shkak të djegies së karburantit të lëngshëm ose të ngurtë të raketave në motorët e tyre. Karburanti i lëngshëm i raketës ndahet në një oksidues dhe një karburant. Këta përbërës janë në tanke të ndryshme të raketës në gjendje të lëngët. Përzierja e përbërësve bëhet tashmë në dhomën e djegies, zakonisht me anë të injektorëve. Presioni krijohet për shkak të punës së një sistemi të zhvendosjes ose pompës turbo. Për më tepër, përbërësit shtytës përdoren për të ftohur hundën e motorit të raketës. Karburanti i ngurtë i raketës ndahet gjithashtu në karburant dhe oksidues, por ato janë në formën e një përzierje të ngurta.
Gjatë dekadave të fundit, teknologjia e përdorimit të këtyre llojeve të karburantit të raketave është përsosur deri në detajet më të vogla në shumë vende. Në të njëjtën kohë, vetë shkencëtarët e raketave pranojnë se zhvillimi i mëtejshëm i teknologjive të tilla është problematik. Ish -kreu i Agjencisë Federale Ruse të Hapësirës Anatoly Perminov vuri në dukje: "Përafërsisht, gjithçka është shtrydhur nga motorët ekzistues të raketave, qofshin të lëngët apo të ngurtë. Përpjekjet për të rritur impulsin e tyre, impulsi specifik duket se janë thjesht të pashpresë ". Në këtë sfond, zgjidhje të tjera teknike janë me interes. Për shembull, termocentralet bërthamore, të cilat mund të sigurojnë një rritje të impulsit dhe impulsit të caktuar në kohë. Anatoly Perminov dha një shembull të një fluturimi në Mars, në të cilin tani është e nevojshme të fluturosh 1, 5-2 vjet atje dhe mbrapa. Me përdorimin e një sistemi shtytës bërthamor, koha e fluturimit mund të ulet në 2-4 muaj.
Duke marrë parasysh këtë, në Rusi, që nga viti 2010, po zbatohet një projekt për krijimin e një moduli të transportit hapësinor dhe energjisë bazuar në një termocentral bërthamor të klasës megavat që nuk ka analoge në botë. Urdhri përkatës u nënshkrua nga Dmitry Medvedev. Për zbatimin e këtij projekti deri në vitin 2018 nga buxheti federal, Roscosmos dhe Rosatom, ishte planifikuar të ndaheshin 17 miliardë rubla, 7, 2 miliardë rubla nga kjo shumë i ndaheshin korporatës shtetërore Rosatom për krijimin e një objekti reaktori (Kërkime dhe Instituti i Dizajnit Teknikët e Energjisë Dollezhal), 4 miliardë rubla - për Qendrën Keldysh për zhvillimin e një sistemi shtytës të energjisë bërthamore, 5.8 miliardë rubla - për RSC Energia, e cila supozohej të krijonte një modul transporti dhe energjie. Në përputhje me programin e ri federal të hapësirës në 2016-2025 për punë të mëtejshme në projekt, ishte parashikuar të ndaheshin 22 miliardë 890 milion rubla të tjerë.
Të gjitha këto punime kryhen në Rusi jo nga e para. Mundësia e përdorimit të energjisë bërthamore në hapësirë është konsideruar që nga mesi i viteve 1950 nga specialistë të tillë të shquar rusë si Keldysh, Kurchatov dhe Korolev. Vetëm nga viti 1970 deri në 1988, Bashkimi Sovjetik lëshoi në hapësirë më shumë se 30 satelitë zbulues, të cilët ishin të pajisur me termocentrale bërthamore me fuqi të ulët si Topaz dhe Buk. Këta satelitë u përdorën për të krijuar një sistem mbikëqyrjeje për të gjitha motet për objektivat sipërfaqësore në të gjithë zonën ujore të Oqeanit Botëror, si dhe për të lëshuar përcaktimin e objektivit me transmetim në postet komanduese ose transportuesit e armëve - zbulimi dhe objektivi i hapësirës detare Legend. sistemi i përcaktimit (1978). Gjithashtu, në periudhën nga 1960 në 1980, një motor rakete bërthamore u zhvillua dhe u testua në vendin tonë në vendin e provës Semipalatinsk, njoftoi agjencia TASS.
Reaktori bërthamor-konvertues "Topaz" (model i reduktuar)
Ekspertët nxjerrin në pah përparësitë e mëposhtme të sistemeve shtytëse të energjisë bërthamore:
- Aftësia për të fluturuar në Mars në 1, 5 muaj dhe për t'u kthyer mbrapsht, ndërsa një fluturim duke përdorur motorë konvencionalë raketash mund të zgjasë deri në 1, 5 vjet pa mundësinë e kthimit prapa.
- Mundësi të reja në studimin e hapësirës pranë tokës.
- Aftësia për të manovruar dhe përshpejtuar, në kontrast me instalimet që mund të përshpejtojnë dhe pastaj të fluturojnë përgjatë një trajektoreje të caktuar.
- Ulja e kostove të mirëmbajtjes, e cila arrihet për shkak të një burimi të lartë, funksionimi 10-vjeçar është i mundur.
- Një rritje e konsiderueshme e masës së ngarkesës të vënë në orbitë për shkak të mungesës së rezervuarëve të mëdhenj të karburantit.
Më 20 korrik 2014, një patentë e Federatës Ruse u mor me numrin RU2522971 për "Impiantin e Shtytjes së Energjisë Bërthamore" (NPP), autori është akademiku A. Koroteev. Më vonë, në ekspozitën "Rendi shtetëror - P ProR Prokurime të drejta 2016 ", SHA" NIKIET "me emrin Dollezhal prezantoi një model të një centrali reaktori për një termocentral bërthamor të klasës megavat. Dihet që termocentrali bërthamor që po zhvillohet në vendin tonë përbëhet nga tre elementë kryesorë: një termocentral me një lëng pune dhe pajisje ndihmëse, të tilla si një gjenerator turbinë-kompresor dhe një shkëmbyes nxehtësie-rikuperues; një sistem shtytës raketash elektrik dhe një frigorifer radiator (një sistem për hedhjen e nxehtësisë në hapësirë). Duke marrë parasysh përparimin e punës, mund të vërehet se Federata Ruse ka çdo shans të jetë e para që të lëshojë një anije kozmike në orbitë, e cila do të jetë e pajisur me një termocentral bërthamor.
Plannedshtë planifikuar që një model i një centrali bërthamor në hekur për testim do të krijohet deri në vitin 2019. Dhe fluturimet e para në hapësirë duke përdorur një termocentral të tillë do të bëhen në vitet 2020. Dmitry Makarov, drejtor i Institutit të Materialeve Reaktor (IRM, Rajoni Sverdlovsk), u tha gazetarëve në Prill 2016 se testet e para të fluturimit të një sistemi shtytës të hapësirës bërthamore ishin planifikuar për vitet 2020. Duke iu përgjigjur pyetjeve të gazetarëve të TASS, ai vuri në dukje se në të ardhmen e afërt një prototip i bazuar në tokë i kësaj pajisjeje do të krijohet në Rusi, dhe testet e para të fluturimit në hapësirë do të zhvillohen në vitet 2020. Një instalim i tillë i një klase megavat do të lejojë formimin e motorëve të fuqishëm elektrikë bërthamorë që mund të përshpejtojnë automjetet ndërplanetare me shpejtësi serioze. Si pjesë e këtij projekti, Rosatom po krijon zemrën e objektit - një reaktor bërthamor.
Modeli i një centrali reaktori për një termocentral bërthamor të klasës megavat
Sipas Makarov, IRM përfundoi me sukses testet e elementëve përçues të nxehtësisë (TVEL) për këtë instalim, duke specifikuar që elementët e karburantit në shkallë të plotë janë testuar, të cilat janë planifikuar të përdoren në reaktorë të tillë. Makarov nuk ka dyshim se bazuar në përvojën dhe kompetencën e instituteve Roscosmos dhe Rosatom, do të jetë e mundur të krijohet një sistem shtytës i energjisë bërthamore që do të lejojë vendin tonë të arrijë jo vetëm planetët më të afërt, por edhe të largët të sistemit tonë diellor. Në fakt, do të zhvillohet një platformë me ndihmën e së cilës do të jetë e mundur të zbatohen programe serioze kërkimore që synojnë studimin e hapësirës së thellë.
Zhvillimi i një centrali bërthamor në Rusi ka përfitimet e mëposhtme praktike. Së pari, ky është një zgjerim domethënës i aftësive të Rusisë dhe njerëzimit në përgjithësi. Anijet kozmike me energji bërthamore do t'i bëjnë realitet udhëtimet njerëzore në Mars dhe planetët e tjerë.
Së dyti, anije të tilla do të rrisin ndjeshëm aktivitetin njerëzor në hapësirën pranë tokës, duke i dhënë një mundësi reale për të filluar kolonizimin e Hënës (tashmë ka projekte për ndërtimin e centraleve bërthamore në satelitin e Tokës). "Përdorimi i termocentraleve bërthamore po konsiderohet për sisteme të mëdha hapësinore të drejtuara, dhe jo për anije kozmike të vogla që mund të fluturojnë në lloje të tjera të instalimeve duke përdorur motorë jonikë ose energji diellore të erës. Do të jetë e mundur të përdoren sisteme shtytëse të energjisë bërthamore në tërheqje ndërorbitale të ripërdorshme. Për shembull, për të lëvizur ngarkesa të ndryshme midis orbitave të ulëta dhe të larta, për të kryer fluturime drejt asteroideve. Gjithashtu do të jetë e mundur të dërgoni një ekspeditë në Mars ose të krijoni një tërheqje hënore të ripërdorshme, "thotë profesori Oleg Gorshkov. Anije të tilla janë në gjendje të ndryshojnë të gjithë ekonominë e eksplorimit të hapësirës. Siç vërejnë specialistët e RSC Energia, një mjet lëshimi me energji bërthamore do të jetë në gjendje të zvogëlojë koston e lëshimit të një ngarkese në një orbitë rreth-hënore me më shumë se dy herë në krahasim me raketat e pajisura me motorë raketash me lëndë të lëngshme.
Së treti, ky zhvillim është teknologji dhe materiale të reja që me siguri do të shfaqen gjatë zbatimit të projektit. Ato mund të futen në degë të tjera të industrisë ruse - inxhinieri mekanike, metalurgji, etj. Ky është një projekt përparimi që, nëse zbatohet me sukses, mund t'i japë një shtysë të re ekonomisë ruse.
