Zhvillimi i një termocentrali bërthamor të klasës megavat për teknologjinë hapësinore të një brezi të ri ka filluar në Rusi. Detyra i është besuar Qendrës Kërkimore Keldysh. Anatoly KOROTEEV, Drejtor i Qendrës, President i Akademisë Ruse të Kozmonautikës Tsiolkovsky, i thotë Interfax-AVN për rëndësinë e këtij projekti për kozmonautikën ruse dhe rëndësinë e tij, shkruan Rewer.net.
- Anatoly Sazonovich, zhvillimi i një centrali bërthamor është bërë një objektiv prioritar, për arritjen e të cilit do të përqendrohen burime të konsiderueshme. A është ky vërtet një projekt nga i cili varet e ardhmja e astronautikës?
- Pikërisht. Le të shohim se çfarë po bën astronautika sot. Ne do të shohim zona të tilla si komunikimet satelitore, navigimi në hapësirë me precizion të lartë, zbulimi në distancë i Tokës - domethënë gjithçka që lidhet me mbështetjen e informacionit. Drejtimi i dytë është zgjidhja e çështjeve që lidhen me zgjerimin e njohurive tona për hapësirën përtej kufijve të hapësirës afër tokës. Së fundi, kozmonautika, si në vendin tonë ashtu edhe në vendet e tjera, po punon për të zgjidhur një gamë të caktuar të detyrave të mbrojtjes. Këto janë në mënyrë konvencionale tre grupe detyrash në aktivitetet hapësinore sot. Për t'i zgjidhur ato, përdoren sisteme transporti të testuara me kohë.
Nëse shikojmë atë që presim nga astronautika nesër, atëherë së bashku me përmirësimin e gamës së detyrave tashmë të zgjidhura, po ngrihen çështjet e zhvillimit të teknologjive të prodhimit në hapësirë. Po flasim gjithashtu për ekspedita në Hënë dhe Mars. Dhe jo për vizitën e ekspeditave, e cila ishte ekspedita amerikane në Hënë, por për një qëndrim të gjatë në planetët e tjerë në mënyrë që t'i kushtoni kohë të mjaftueshme studimit të tyre.
Për më tepër, po ngrihen pyetje në lidhje me furnizimin e mundshëm me energji të Tokës nga hapësira, në lidhje me luftën kundër rrezikut asteroid-kometik. Të gjitha këto detyra janë të një rendi krejtësisht të ndryshëm nga ato të sotme. Pra, nëse mendojmë se si sigurohet ky kompleks detyrash nga struktura e transportit dhe energjisë, do të shohim se ekziston një nevojë serioze për të rritur furnizimin me energji të anijes sonë kozmike dhe efikasitetin e motorëve.
Ne kemi automjete joekonomike sot. Imagjinoni, për çdo 100 tonë që fluturojnë nga Toka, 3% në rastin më të mirë kthehet në një ngarkesë. Kjo është për të gjitha raketat moderne. Çdo gjë tjetër hidhet si lëndë djegëse.
Në lidhje me detyrat afatgjata, është jashtëzakonisht e rëndësishme që ne të lëvizim në hapësirë mjaft ekonomikisht. Këtu ekziston koncepti i shtytjes specifike, i cili karakterizon efikasitetin e motorit. Ky është raporti i shtytjes që krijon me konsumin masiv të karburantit. Nëse marrim raketën e parë gjermane FAU-2, atëherë goditja e saj specifike në njësitë e vjetra të matjes ishte 220 sekonda. Sot, sistemi më i mirë shtytës-energjetik, duke përdorur hidrogjen me oksigjen, jep një goditje specifike deri në 450 sekonda. Kjo do të thotë, 60-70 vjet punë e mendjeve më të mira në botë kanë rritur fuqinë specifike të motorëve tradicionalë të raketave vetëm dy herë.
A është e mundur të rritet ky tregues disa herë ose sipas urdhrave të madhësisë? Rezulton se ka. Për shembull, duke përdorur motorë bërthamorë, ne mund të rrisim shtytjen specifike në rreth 900 sekonda, domethënë edhe dy herë të tjera. Dhe duke përdorur një lëng pune të jonizuar për nxitim, ata mund të arrijnë vlerat prej 9000-10000 sekonda, domethënë, ata do të ngrisin shtytjen specifike 20 herë. Dhe kjo tashmë është arritur pjesërisht sot: në satelitët me forcë të ulët, përdoren motorë plazma, të cilët japin një goditje specifike të rendit prej 1600 sekonda. Sidoqoftë, pajisje të tilla ende kanë nevojë për energji elektrike të mjaftueshme. Nëse nuk merrni parasysh një strukturë krejtësisht unike - Stacionin Hapësinor Ndërkombëtar, ku niveli i energjisë elektrike është rreth 100 kW, atëherë sot satelitët më të fuqishëm kanë një nivel furnizimi elektrik prej vetëm 20-30 kW. Veryshtë shumë e vështirë për të zgjidhur një numër detyrash nëse qëndrojmë në këtë nivel.
- Domethënë, keni nevojë për një kërcim cilësor?
- Po. Astronautika sot po përjeton një gjendje të afërt me atë në të cilën u gjend aviacioni pas Luftës së Dytë Botërore, kur u bë e qartë se nuk ishte më e mundur të rritej shpejtësia me motorët pistoni, ishte e pamundur të rritej seriozisht diapazoni, dhe në përgjithësi të ketë aviacion ekonomikisht fitimprurës. Pastaj, siç ju kujtohet, pati një kërcim në aviacion, dhe ata kaluan nga motorët me pistoni në motorët jet. Afërsisht e njëjta situatë është tani në teknologjinë hapësinore. Na mungon përsosmëria e energjisë për të trajtuar sfidat serioze.
Nga rruga, u bë e qartë jo sot. Tashmë në vitet '60 dhe '70, si në vendin tonë ashtu edhe në Shtetet e Bashkuara, filloi puna për përdorimin e energjisë bërthamore në hapësirë. Fillimisht, detyra u vendos për të krijuar motorë raketash që, në vend të energjisë kimike të djegies së karburantit dhe oksiduesit, do të përdornin ngrohjen e hidrogjenit në një temperaturë prej rreth 3000 gradë. Por doli që një rrugë e tillë e drejtpërdrejtë është ende joefektive. Ne marrim shtytje të lartë për një kohë të shkurtër, por në të njëjtën kohë hedhim një avion, i cili, në rast të funksionimit jonormal të reaktorit, mund të rezultojë i kontaminuar në mënyrë radioaktive.
Megjithë sasinë e madhe të punës që u krye në vitet '60 dhe '70 në BRSS dhe SHBA, as ne as amerikanët nuk ishim në gjendje të krijonim motorë pune të besueshëm në atë kohë. Ata punuan, por jo shumë, sepse ngrohja e hidrogjenit deri në 3000 mijë gradë në një reaktor bërthamor është një detyrë serioze.
Kishte gjithashtu probleme mjedisore gjatë testeve tokësore të motorëve, pasi avionët radioaktivë u hodhën në atmosferë. Në BRSS, kjo punë u krye në vendin e provës Semipalatinsk të përgatitur posaçërisht për testet bërthamore, të cilat mbetën në Kazakistan.
E megjithatë, për sa i përket përdorimit të energjisë bërthamore për furnizimin me energji të anijeve kozmike, BRSS bëri një hap shumë serioz në ato vite. U prodhuan 32 satelitë. Me përdorimin e energjisë bërthamore në pajisje, ishte e mundur të merrej energji elektrike me një urdhër të madhësisë më të lartë sesa nga energjia diellore.
Më pas, BRSS dhe SHBA, për arsye të ndryshme, e ndërprenë këtë punë për ca kohë. Sot është e qartë se ato duhet të rinovohen. Por na dukej e paarsyeshme të rifillonim në një mënyrë kaq kokë më kokë për të bërë një motor bërthamor, i cili ka disavantazhet e lartpërmendura, dhe ne propozuam një qasje krejtësisht të ndryshme.
- Dhe cili është ndryshimi themelor midis qasjes së re?
Kjo qasje ishte e ndryshme nga ajo e vjetra në të njëjtën mënyrë si një makinë hibride ndryshon nga një makinë konvencionale. Në një makinë konvencionale, motori i kthen rrotat, ndërsa në makinat hibride, energjia gjenerohet nga motori, dhe kjo energji elektrike i kthen rrotat. Kjo do të thotë, një lloj termocentrali i ndërmjetëm po krijohet.
Në të njëjtën mënyrë, ne kemi propozuar një skemë në të cilën një reaktor hapësinor nuk ngroh avionin e nxjerrë prej tij, por gjeneron energji elektrike. Gazi i nxehtë nga reaktori kthen turbinën, turbina kthen gjeneratorin elektrik dhe kompresorin, i cili qarkullon lëngun e punës në një lak të mbyllur. Gjeneratori gjeneron energji elektrike për një motor plazma me një shtytje specifike 20 herë më të lartë se ajo e motorëve kimikë.
Cilat janë përparësitë kryesore të kësaj qasjeje. Së pari, nuk ka nevojë për vendin e provës Semipalatinsk. Ne mund të kryejmë të gjitha testet në territorin e Rusisë pa u përfshirë në ndonjë negociatë të gjatë të vështirë ndërkombëtare për përdorimin e energjisë bërthamore jashtë shtetit. Së dyti, avioni që largohet nga motori nuk do të jetë radioaktiv, pasi një lëng pune krejtësisht i ndryshëm kalon përmes reaktorit, i cili është në një lak të mbyllur. Përveç kësaj, ne nuk kemi nevojë të ngrohim hidrogjenin në këtë skemë, këtu një lëng pune inert qarkullon në reaktor, i cili nxehet deri në 1500 gradë. Ne thjesht po e thjeshtojmë detyrën tonë. Më në fund, në fund, ne do të rrisim shtytjen specifike jo dy herë, por 20 herë në krahasim me motorët kimikë.
- A mund të përmendni kohën e projektit?
- Projekti përfshin fazat e mëposhtme: në vitin 2010 - fillimi i punës; në vitin 2012 - përfundimi i projekt projektit dhe modelimi i detajuar kompjuterik i rrjedhës së punës; në 2015 - krijimi i një sistemi shtytës të energjisë bërthamore; në 2018 - krijimi i një moduli transporti duke përdorur këtë sistem shtytës në mënyrë që të përgatisë sistemin për fluturim në të njëjtin vit.
Nga rruga, faza e modelimit të kompjuterit nuk ishte më parë tipike për produktet e krijuara të teknologjisë hapësinore, por sot është absolutisht e nevojshme. Në shembullin e motorëve më të fundit, të cilët u zhvilluan në Rusi, Francë dhe SHBA, u bë e qartë se metoda klasike e vjetër, kur një numër i madh i prototipeve u bënë për testim, është i vjetëruar.
Sot, kur aftësitë e teknologjisë kompjuterike janë shumë të larta, veçanërisht me ardhjen e superkompjuterëve, ne mund të sigurojmë modelim fizik dhe matematikor të proceseve, të krijojmë një motor virtual, të luajmë situata të mundshme, të shohim se ku janë kurthet dhe vetëm pas kësaj të shkojmë në krijoni një motor, siç thonë ata "në pajisje".
Këtu është një shembull i mirë. Me siguri keni dëgjuar për motorin RD - 180 për raketën Atlas të krijuar për amerikanët në Byronë e Dizajnit Energomash. Në vend të 25-30 kopjeve, të cilat zakonisht shpenzoheshin për testimin e motorit, u deshën vetëm 8, dhe RD-180 menjëherë hyri në jetë. Sepse zhvilluesit morën mundimin për të "luajtur" të gjithë këtë në kompjuter.
- Cili është çmimi i emetimit?
- Sot, 17 miliardë rubla janë deklaruar për të gjithë projektin deri në vitin 2018 përfshirëse. Direkt për vitin 2010, janë ndarë 500 milion rubla, përfshirë 430 milion rubla - për Rosatom dhe 70 milion rubla - për Roskosmos.
Natyrisht, ne do të donim të besonim se nëse udhëheqja e vendit thotë se kjo është një fushë me përparësi, dhe paratë janë ndarë, atëherë do të jepen.
Shuma e deklaruar është më pak nga sa do të donim, por mendoj se kjo është e mjaftueshme për vitet e ardhshme dhe një gamë e madhe punimesh mund të kryhen me këto para.
Instituti ynë është emëruar kreu i termocentralit bërthamor, moduli i transportit, me shumë mundësi, do të bëhet nga Korporata Energji Raketë dhe Hapësirë.
Në përgjithësi, projekti bazohet në bashkëpunim, i përbërë kryesisht nga ndërmarrjet e Rosatom, të cilat duhet të bëjnë reaktorin, dhe Roskosmos, i cili do të prodhojë turbokompresorë, gjeneratorë dhe vetë motorët.
Sigurisht, puna do të përdorë bazën shkencore të krijuar në vitet e mëparshme. Për shembull, zhvillimi i një reaktori bazohet në një numër të madh vendimesh të marra më parë në një motor bërthamor. Bashkëpunimi është i njëjtë. Ky është Instituti Teknologjik i Kërkimit Shkencor Podolsk, Qendra Kurchatov, Instituti i Fizikës dhe Inxhinierisë së Energjisë Obninsk. Qendra Keldysh, Byroja e Dizajnit për Inxhinieri Kimike dhe Zyra e Projektimit Voronezh për Automatizimin Kimik kanë bërë shumë në një lak të mbyllur. Ne do ta përdorim plotësisht këtë përvojë kur krijojmë një turbocharger. Për gjeneratorin, ne lidhim Institutin e Elektromekanikës, i cili ka përvojë në krijimin e gjeneratorëve fluturues.
Me një fjalë, ka baza të konsiderueshme, puna nuk fillon nga e para.
- A mundet Rusia të dalë përpara vendeve të tjera në këtë punë?
- Unë nuk e përjashtoj këtë. Kam pasur një takim me nënkryetarin e NASA -s, ne diskutuam çështje që lidhen me kthimin në punë të energjisë bërthamore në hapësirë, dhe ai tha se amerikanët po tregojnë interes të madh për këtë çështje. Sipas mendimit të tij, mundësia e përshpejtimit të punës në këtë drejtim në Perëndim nuk mund të përjashtohet.
Unë nuk përjashtoj që Kina të përgjigjet me veprime aktive nga ana e saj, kështu që ne duhet të punojmë shpejt. Dhe jo vetëm për të dalë përpara dikujt me gjysmë hapi. Ne duhet të punojmë shpejt, para së gjithash, në mënyrë që në bashkëpunimin ndërkombëtar në zhvillim, dhe de facto që po formohet sot, të dukemi të denjë. Kështu që ata të na çojnë atje, dhe jo të marrin rolin e njerëzve që duhet të bëjnë ferma metalike, por në mënyrë që qëndrimi ndaj nesh të jetë i njëjtë siç ishte, për shembull, në vitet '90. Pastaj një grup i madh i punës në burimet bërthamore në hapësirë u deklasifikua. Kur këto vepra u bënë të njohura për amerikanët, ata u dhanë nota shumë të larta. Deri në pikën që programet e përbashkëta u hartuan me ne.
Në parim, është e mundur që do të ketë një program ndërkombëtar për një termocentral bërthamor, i ngjashëm me programin e vazhdueshëm të bashkëpunimit për shkrirjen e kontrolluar termonukleare.
- Anatoly Sazonovich, në vitin 2011 bota do të festojë përvjetorin e fluturimit të parë të drejtuar në hapësirë. Kjo është një arsye e mirë për të kujtuar arritjet e vendit tonë në hapësirë.
- Unë mendoj se po. Në fund të fundit, nuk ishte vetëm fluturimi i parë me njerëz në hapësirë. Fluturimi u bë i mundur falë zgjidhjes së një game të gjerë çështjesh shkencore, teknike dhe mjekësore. Për herë të parë një njeri fluturoi në hapësirë dhe u kthye në Tokë, për herë të parë u vërtetua se sistemi i mbrojtjes termike funksionon normalisht. Fluturimi pati një ndikim të madh ndërkombëtar. Të mos harrojmë se kanë kaluar vetëm 16 vjet nga përfundimi i luftës më të vështirë për vendin. Dhe tani doli që një vend që ka humbur më shumë se 20 milion njerëz dhe ka pësuar shkatërrim kolosal është i aftë jo vetëm të bëjë diçka në nivelin më të lartë botëror, por edhe të tejkalojë të gjithë botën për një periudhë të caktuar. Ishte një demonstrim jashtëzakonisht i rëndësishëm që ngriti autoritetin e vendit dhe krenarinë e njerëzve.
Në jetën time kishte dy ngjarje me rëndësi të ngjashme. Kjo është Dita e Fitores dhe takimi i Yuri Gagarin, të cilin e pashë personalisht. Më 9 maj 1945, e gjithë Moska, nga Sheshi i Kuq në periferi, doli për të festuar në rrugë. Ishte vërtet një impuls spontan, dhe i njëjti impuls mbresëlënës ishte në prill 1961 kur Gagarin fluturoi.
Rëndësia ndërkombëtare e përvjetorit gjysmë shekulli të fluturimit të parë duhet të forcohet. Isshtë e nevojshme të theksohet dhe kujtohet shoqëria për rolin e vendit tonë në eksplorimin e hapësirës. Fatkeqësisht, në 20 vitet e fundit, ne nuk e bëjmë këtë shumë shpesh. Nëse hapni internetin, do të shihni një sasi të madhe materialesh të lidhura, për shembull, me ekspeditën amerikane në Hënë, por nuk ka shumë materiale që lidhen me fluturimin e Gagarin. Nëse flisni me nxënësit aktualë të shkollës, unë nuk e di emrin e kujt i dinë më mirë, Armstrong apo Gagarin. Prandaj, e konsideroj absolutisht të saktë marrjen e vendimit për të festuar 50 vjetorin e fluturimit të parë në hapësirë të drejtuar në nivel shtetëror dhe për t'i dhënë atij një tingull ndërkombëtar.
Akademia Ruse e Kozmonautikës Tsiolkovsky do të lëshojë një medalje për këtë ngjarje, e cila do t'u jepet njerëzve që u përfshinë në fluturimin e parë ose dhanë një kontribut të mjaftueshëm në zhvillimin e astronautikës. Për më tepër, ne jemi duke u përgatitur për të mbajtur një konferencë të madhe ndërkombëtare, në të cilën është planifikuar të diskutojmë me partnerët e huaj dhe rusë ato tipare të eksplorimit të hapësirës me njerëz që janë karakteristike për fazën e tanishme. Ka shumë pyetje të vështira këtu.
Nëse sot ndalojmë njëqind njerëz në rrugë dhe pyesim se cili nga kozmonautët po fluturon në hapësirë tani, Zoti na ruajt, nëse tre ose katër persona na përgjigjen, dhe unë nuk jam i bindur për këtë. Dhe nëse bëjmë pyetjen, çfarë po bëjnë astronautët në stacion, atëherë edhe më pak. Unë mendoj se promovimi i jetës reale në hapësirë, fluturimet e drejtuara me njerëz është jashtëzakonisht i rëndësishëm dhe nuk po bëhet sa duhet. Ka shumë materiale budalla në TV, kur dikush u takua me alienët, ose sesi alienët e larguan dikë.
E përsëris, pesëdhjetëvjetori i fluturimit të parë në hapësirë me njerëz është një ngjarje vërtet epokale, ajo duhet të festohet në mënyrën më dinjitoze, si brenda vendit tonë ashtu edhe në nivel ndërkombëtar. Dhe sigurisht instituti ynë do të marrë pjesë drejtpërdrejt në këtë, ai që ishte i lidhur me këtë fluturim dhe mori pjesë në të. Një numër i punonjësve tanë të asaj periudhe morën çmime shtetërore për zgjidhjen e problemeve të fluturimit në veçanti. Për shembull, zëvendës drejtori i institutit të atëhershëm, akademiku Georgy Petrov, mori titullin Hero i Punës Socialiste për zhvillimin e metodave për mbrojtjen termike të një anije gjatë zbritjes nga orbita. Sigurisht, ne do të përpiqemi ta festojmë këtë ngjarje me dinjitet.
