NASA всерьёз занимается созданием ядерных ракетных двигателей

Deep Space I, первый аппарат, использующий только ионные двигатели. Аппараты на ядерных двигателях — это следующий этап.

Человечество гордится своими научно-техническими достижениями, при всей их относительности. Наиболее наглядным свидетельством этой относительности является изучение космоса. Галактики, возникшие чуть ли ни одновременно со всей Вселенной, Hubble увидел. А вот как туда добираться?

Вопрос, конечно, риторический. Сейчас даже до ближайшего к нам космического объекта — Луны — приходится лететь несколько дней.

Уместно будет вспомнить ещё два великих достижения — космические станции Pioneer 10 и Voyager.

Первая запущена более тридцати лет назад, улетела на расстояние 12 миллиардов километров от Земли и до сих пор посылает сигналы на родную планету, притом, что ещё двадцать лет назад станция пересекла орбиту Плутона и, таким образом, покинула пределы Солнечной системы. Voyager тоже в скором времени Солнечную систему покинет.

Вечная слава учёным и инженерам, создавшим эти станции!

Но, спрашивается, что такое 12 миллиардов километров по космическим меркам? Ничего! Десять лет для того, чтобы долететь от Земли до края Солнечной системы? Не слишком ли это много, учитывая амбициозные планы человечества на продолжительные космические путешествия?

При тех скоростях, которые могут обеспечить нынешние двигатели, ни о каких дальних путешествиях не может быть и речи.

Агентство NASA затребовало «очень значительного», по выражению руководителя этой организации, увеличения финансирования разработок ядерного двигателя.

Собственно говоря, идея такого двигателя в NASA созрела очень давно — да и не только в NASA.

Известно, например, что ещё в 1958 году Совет Министров СССР принял решение о строительстве ракет с ядерными двигателями, и по некоторым сведениям, 33 такие ракеты были с советских полигонов запущены.

Чтобы использовать такие космические корабли для транспортировки людей, ядерная энергия должна стать ещё более безопасной, нежели сейчас. А то — никаких гарантий.

Американцы запустили только одну — в 1965 году. Несмотря на потраченные на исследования миллиарды, все проекты подобного рода были свёрнуты — по техническим и политическим соображениям.

Ракеты на химическом топливе в ту пору были значительно надёжнее.

За прошедшие с тех пор почти 40 лет, наука шагнула далеко вперёд, и ядерная энергетика стала несколько безопаснее и надёжнее, хотя 100% гарантий безопасности всё равно никто никогда не давал.

Неудивительно, что NASA, отчаянно нуждающееся в финансировании своих проектов, вовсю напирает на безопасность своего ядерного проекта.

Он даже название носит соответствующее — S. A. F.E. — Safe Affordable Fission Engine. Слово Safe обозначает «безопасный», а вся фраза целиком — «безопасный и дешёвый двигатель на основе ядерного расщепления».

Объёмнейший, для пущей убедительности снабжённый огромным количеством иллюстраций, документ по S. A. F.E. можно найти здесь. Кстати, теперь этот проект переименован в Project Prometheus.

В общем и целом, ядерный двигатель нужен по двум причинам. Во-первых, количество ядерного топлива, умещающееся в банке из-под газировки, позволит вырабатывать в пятьдесят раз больше энергии, чем полный бак обычного химического топлива.

Схема работы двигателя на ядерном топливе.

Во-вторых, в NASA надеются сломать порог скорости перемещения в космическом пространстве, не менявшийся в течение последних 40 лет, — 29 тысяч км/ч.

Ядерный двигатель, по идее, позволит увеличить скорость втрое. Стало быть, полёт к Марсу займёт не шесть месяцев, а всего лишь два.

Один из возможных вариантов двигателей для отрыва от Земли — это устройства, в которых урановый ядерный реактор будет разогревать водород до 2500 oC, затем этот водород будет смешиваться с атмосферным воздухом и сгорать при температуре 4000 oC.

До Марса на ядерном двигателе можно будет добираться за два месяца.

Опять-таки, подобная система пригодна только для отрыва от Земли. Более того, по некоторым сведениям, включать её будут только на высоте 10 тысяч метров, а до этого ракету должен будет тянуть «обычный» ракетный двигатель на химическом топливе, чтобы в случае чего минимизировать ущерб, так сказать.

Похожим образом, но без участия кислорода, предлагается двигать космический аппарат и в открытом космосе: разогретый в ядерном реакторе водород выбрасывается наружу через сопла, создавая двигательный импульс.

Год назад под эти исследования NASA выбило из государственного бюджета $800 миллионов. Сколько требуется теперь, неизвестно, однако запрос уже одобрен президентом Бушем и направлен в Конгресс на рассмотрение.

Итак, скорость повысится в три раза. Следовательно, космический аппарат с ядерным двигателем сможет добираться до края Солнечной системы не за десять лет, а за три года.

А скорей всего, и за ещё меньший срок — ведь в NASA, например, разрабатываются экономные ионные двигатели, которые, при невысоких затратах топлива, способны обеспечить постоянное ускорение в течение весьма длительного времени. На таком двигателе работает космический аппарат Deep Space I, запущенный в 1998 году.

Не стоит забывать и о всевозможных проектах космических парусов, которые позволяют ловить солнечный ветер и использовать его энергию для ускорения движения аппарата.

Космические станции Viking, Galileo, Cassini и Voyager все оснащены радиоизотопными термоэлектрическими генераторами на борту, в которых в электричество преобразуется энергия, выделяющаяся при распаде радиоактивных изотопов.

Исследования ядерных двигателей в лабораториях NASA.

Это необходимо, поскольку на большом расстоянии от Солнца солнечные батареи работают либо плохо, либо и вовсе оказываются бесполезными.

У NASA обширные планы по отправке людей в дальние экспедиции. А для этого нужны большие скорости. Возможно, ядерные двигатели в этом помогут.



В NASA испытывают ракетное топливо нового типа

17 января 2003

Зонд Rosetta не встретится с кометой Wirtanen

15 января 2003

Астрономы обнаружили ближайшего к нам бурого карлика

15 января 2003

Астрономы обнаружили у Нептуна ещё три спутника

14 января 2003

Hubble увидел галактики возрастом 13 миллиардов лет

10 января 2003