Завръщането на космическите атомни кораби
Абонирайте се за Капитал

Всеки петък икономически анализ и коментар на текущите събития от седмицата.
Съдържанието е организирано в три области, за които Капитал е полезен:

K1 Средата (политическа, макроикономическа регулаторна правна)
K2 Бизнесът (пазари, продукти, конкуренция, мениджмънт)
K3 Моят капитал (лични финанси, свободно време, образование, извън бизнеса).

Абонирайте се за Капитал

Завръщането на космическите атомни кораби

Визуализация на проекта за космическия кораб с ядрен реактор на Вашингтонския университет

Завръщането на космическите атомни кораби

САЩ и Русия може да се върнат към концепцията за ядрено задвижване в стремежа си да покорят Марс

Юлиян Арнаудов
18035 прочитания

Визуализация на проекта за космическия кораб с ядрен реактор на Вашингтонския университет

© University of Washington


След покоряването на Луната през 1969 г. взорът на човечеството се отправи към Марс. Но големите разходи по лунната програма, както и други фактори ограничиха научните изследвания. Пилотираните полети останаха в околоземна орбита за построяването и поддържането на Международната космическа станция. Амбицията за покоряването на Марс беше сведена само до изпращането на безпилотни мисии с роботизирани сонди и роувъри. Постепенно обаче отново се заговори за изпращането на астронавти към Червената планета. Така започнаха да се възраждат позабравени идеи. Като например космически кораб задвижван от ядрен реактор.

Непрактични първи идеи

 

През 50-те години на миналия век ядрените технологии се развиват стремглаво. В рамките на надпреварата във въоръжението между двете суперсили САЩ и СССР през студената война, атомни реактори започват да се инсталират на най-различни машини – от ледоразбивачи, самолетоносачи до подводници. По същото време тече и надпреварата за покоряването на космоса. Авиокосмическите инженери работят върху проекти как да интегрират мирния атом в ракетната индустрия, така че да направят възможни и по-бързи междупланетарните пътувания. Подобно на повечето рожби на студената война и тези разработки са били грандомански. Проектът "Орион" например планира космически кораб с размерите на небостъргача Емпайър стейд билдинг да се задвижва чрез взривяването на ядрени бомби зад него. Програмата е една от най-рисковите, финансирани от американските данъкоплатци. Въпреки това, поне на хартия, "Орион" е щял да си осигури невероятна задвижваща енергия с цената на огромен радиоактивен облак зад себе си. Според изчисленията новият кораб може да измине разстоянието от Земята до Марс само за три месеца. Най-бързият полет с конвенционални ракети, при това при правилното използване на орбитите на планетите, е 18 месеца. 

Проектът в крайна сметка е изоставен поради очевидни причини – заради метода екипажът ще бъде смъртоносно облъчен, а всяко ускорение ще носи нов радиационен облак.

Новите-стари концепции

Амбицията на американската космическа агенция NASA и на руската "Роскосмос" е до 2030 г., ако не и по-рано, да бъде изстреляна мисия до Марс. С настоящите технологии подобно пътуване до Червената планета и обратно би трябвало да продължи 500 дни. Което го прави ако не фатално, то много опасно за астронавтите. Продължителното излагане на нулева гравитация, както и на въздействията на различни космически явления може да бъде смъртоносно за космонавтите.

Полетът може да бъде сведен до между 30 и 90 дни, ако корабът се задвижва чрез ядрен реактор, показват последните изследвания на NASA.

"Използването на сегашните ракетни технологии не позволява на хората да изследват територии отвъд околоземната орбита", коментира професор Джон Слоу, учен във Вашингтонския университет, цитиран от сайта space.com. Неговият екип разработва заедно с малката компания MSNW двигател с атомна силова установка, която в момента се финансира частично от NASA. Според Слоу технологиите са изпробвани в лабораторни условия и е въпрос на време да бъдат приложени на практика.

Няколко програми в САЩ и Русия проучват възможностите за замяна на традиционните ракети с твърдо гориво и соларните панели с алтернативни силови установки. Предложени са множество варианти, като основните гравитират около използването на ядрения синтез или делене. През 2002 г. NASA обяви проекта "Прометей", който трябва да разработи двигател, базиран на ядреното делене и плазмено задвижване. Две години по-късно той получава финансиране от 279 млн. долара и общо 3 млрд. долара за пет години. Първоначалната идея беше да се създаде кораб, който да отиде до Юпитер и да бъде задвижван от осем йонни двигателя с ядрена силова установка. Постепенно обаче средствата по проекта започнаха да намаляват: въпреки успешния тест на йонния двигател през 2005 г. през следващата година финансирането беше едва 100 млн. долара, впоследствие програмата беше напълно прекратена. Аналогичен проект е обявен в Русия в новосъздаденото научно градче в Сколково. Руското правителство застава зад него през 2010 г. и се очаква да задели около 580 млн. долара до 2019 г. Само прототипът на двигателя ще струва 247 млн. долара и трябва да бъде готов през 2017 г. Концепцията е да се използва йонно задвижване, подобно на "Прометей", а за основно гориво – ксенон. Ролята на ядрения реактор е да осигури необходимата енергия за целия процес. Проектът е част от амбициите на Москва да изпрати астронавти на Марс през 2030 г. Въпреки прекратеното финансиране по различни собствени програми NASA подкрепя доста независими разработчици при проучването на дадени концепции. Една от тях предполага използването на хелий-3 за гориво, който е изключително рядък химичен елемент на Земята, но се среща в изобилие на Луната и в атмосферата на газовите гиганти като Юпитер. Концепцията е ядреният синтез да образува фокусиран поток, който да изтласква кораба в пространството. Идеята е заимствана от британския научен екип BIS, който през 70-те години на миналия век предлага построяването на Deadalus – космически съд, задвижван от атомен реактор и горивни клетки с хелий-3.

Предпазване от радиацията

 

В началото на 60-те години на миналия век "Орион" е изоставен, а през десетилетието е заменен от NERVA в САЩ, който разчита на по-традиционно задвижване чрез ядрен реактор. Но и той е прекратен през 1972 г. Тези неуспехи все пак не обричат идеята да се използват атомните технологии за изучаване на Космоса. Всъщност няколко от тях обикалят дебрите на Вселената в момента. Сондите "Вояджър", които са изпратени да изследват най-отдалечените краища на Слънчевата система, както и "Касини", която е на орбита около Сатурн, използват ядрени генератори. Тези силови установки разчитат на естественото качество на плутония да отделя топлина, която впоследствие се трансформира в електричество. Генераторите произвеждат едва няколкостотин вата, достатъчни за поддържането на малките космически съдове. За осъществяването на междупланетарни пилотирани полети ще е необходимо нещо далеч по-голямо. Което връща идеята за построяването на космически кораби с атомни установки, подобни на тези на ядрените самолетоносачи, подводници и др.

След покоряването на Луната през 1969 г. взорът на човечеството се отправи към Марс. Но големите разходи по лунната програма, както и други фактори ограничиха научните изследвания. Пилотираните полети останаха в околоземна орбита за построяването и поддържането на Международната космическа станция. Амбицията за покоряването на Марс беше сведена само до изпращането на безпилотни мисии с роботизирани сонди и роувъри. Постепенно обаче отново се заговори за изпращането на астронавти към Червената планета. Така започнаха да се възраждат позабравени идеи. Като например космически кораб задвижван от ядрен реактор.


Благодарим ви, че четете Капитал!

Вие използвате поверителен режим на интернет браузъра си. За да прочетете статията, трябва да влезете в профила си.
Влезте в профила си
Всеки потребител може да чете до 10 статии месечно без да има абонамент за Капитал.
Вижте абонаментните планове

24 коментара
  • 1
    crazydexter avatar :-P
    crazydexter

    Какво точно сме й покорили на Луната, само да уточним? :)

    Оставихме там няколко стъпки, едно знаме, няколко роувъра, едно огледало и малко тоалетна хартия? :D

  • 2
    loremipsum avatar :-|
    loremipsum

    "с цената на огромен радиоактивен облак зад себе си" авторееее, сега ще ти открия шокираща тайна:

    КОСМОСЪТ Е ПЪЛЕН С РАДИАЦИЯ!!!

  • 3
    smotlixx avatar :-|
    smotlixx

    Авторе, Дискавъри от Одисея 2001 е вдъхновен от концепции на НАСА, а не обратното. За студения ядрен синтез и синтез с хелии-3 не съм сигурен защо се говори в статията, това са несериозни работи, дето няма да видят бял свят скоро. И всички тия "силови установки" малко са ми руски като понятия, може и аз да бъркам, но или става въпрос за двигатели, или за захранване, или за комбинация от двете :)

  • 4
    tom avatar :-P
    Tom

    Спешно написано

    "..традиционните ракети с твърдо гориво.."

  • 5
    bluewater avatar :-P
    BlueWater

    Каква дъъълга статия, която казва много факти, но

    НЕ КАЗВА НАЙ-ВАЖНОТО.

    Най-важното е отговорът на въпроса: Защо всички проекти за задвижване на космически апарати с ядрен двигател се провалят?

    Отговорът е, мнооого НИСКО ОТНОШЕНИЕ ЕЛЕКТРИЧЕСКА МОЩНОСТ/МАСА!

    Ето една красноречива таблица:

    реактор........ел.мощност...........тегло..........отношение

    SNAP-10................0.65kW..........435kg............1.5 W/kg
    SP-100...............100kW............5422kg...........18.4 W/kg
    Romashka...............0.8kW...........455kg.............1.8 W/kg
    Bouk......................5kW..............390kg...........12.8 W/kg
    Topaz-1................10kW..............320kg...........31.3 W/kg
    Topaz-2..................6kW............1061kg.............5.7 W/kg
    SAFE-400............100kW..............512kg.........195.3 W/kg

    http://www.world-nuclear.org/info/non-power-nuclear-applications/transport/nuclear-reactors-for-space/

    За полет до Марс кораб с йони или плазмени двигатели ще трябва да има захранване с 200 МW електрическа мощност.

    Ако се използва технологията на ядрения реактор с най-добро съотношение мощност/тегло разработен до сега, то САМО ТОЙ ще тежи над 1000 тона!

    Още по важно е, че този реактор е направен от "евтините" метали молибден, ниобий и цирконий.

  • 6
    pavlin_kralev avatar :-|
    Павлин Кралев

    А България къде я забравят ? Еи сега Стонева и Вагинин като се споразумеят за някой космически ядрен реактор на изплащане и ще ни гълтат ядрекноя космически прах.
    http://iconomicabg.blogspot.com/p/blog-page_2.html

  • 7
    cuam4o avatar :-?
    Ангел

    До коментар [#5] от "BlueWater":

    Всъщност това не е най-важното. Дори и мощността да е сравнително ниска спрямо теглото на двигателя, то възможността за непрекъсната работа в продължителен период от време компенсира това. И на това се гради цялата идея на ядрените двигатели.

  • 8
    bluewater avatar :-P
    BlueWater

    [quote#7:"Ангел"]Дори и мощността да е сравнително ниска спрямо теглото на двигателя, то възможността за непрекъсната работа в продължителен период от време компенсира това.[/quote]Грешите и то мноооого. :)

    Каква полза може да има от евентуална продължителна работа на едно съоръжение, ако то е толкова тежко, че е икономически невъзможно то да бъде изведено на ниска околоземна орбита.

    За сравнение Международната Космическа Станция тежи 420-450 тона и построяването и струва 100 милиарда долара.

  • 9
    bluewater avatar :-|
    BlueWater

    [quote#8:"BlueWater"]За сравнение Международната Космическа Станция тежи 420-450 тона и построяването и струва 100 милиарда долара.[/quote] International Space Station
    Facts and Figures

    http://www.nasa.gov/mission_pages/station/main/onthestation/facts_and_figures.html

  • 10
    cuam4o avatar :-P
    Ангел

    До коментар [#8] от "BlueWater":

    dafuq? :)

    Кой говори за "невъзможното" тук? Става въпрос, че ако имаш двигател с мощност например 1 kw, който тежи 1000кг и може да работи 5 години и друг двигател с мощност 10 kw, който тежи 100кг, но може да работи 20 минути кой точно ще използваш за космическо пътешествие?!

    Ясно е, че няма как да летиш далеч (и да се върнеш) с ракетите от сегашния тип. Без значение дали са с твърдо или течно гориво, просто не е възможно. Следователно трябва да се търси решение другаде, а един от другите варианти са ядрените реактори.


Нов коментар

За да публикувате коментари,
трябва да сте регистриран потребител.


Вход

С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. OK