O primeiro motor espacial nuclear do mundo foi montado na Rússia. A nova super arma da Rússia: o que é um motor de foguete nuclear

Um motor de foguete no qual o fluido de trabalho é uma substância (por exemplo, hidrogênio) aquecida pela energia liberada durante uma reação nuclear ou decaimento radioativo, ou diretamente os produtos dessas reações. Distinguir... ... Grande Dicionário Enciclopédico

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Motor de foguete nuclear (NRE) é um tipo de motor de foguete que usa a energia da fissão ou fusão de núcleos para criar impulso a jato. Na verdade, eles são reativos (aquecendo o fluido de trabalho em um reator nuclear e liberando gás através de... ... Wikipedia

Um motor a jato cuja fonte de energia e fluido de trabalho está localizado no próprio veículo. O motor do foguete é o único praticamente dominado para lançar uma carga útil em órbita de um satélite artificial da Terra e para uso em ... ... Wikipedia

- (RD) Motor a jato que utiliza para seu funcionamento apenas substâncias e fontes de energia disponíveis em reserva em um veículo em movimento (aeronave, terrestre, subaquático). Assim, diferentemente dos motores a jato de ar (Ver... ... Grande Enciclopédia Soviética

Motor de foguete isotópico, um motor de foguete nuclear que utiliza a energia de decaimento de isótopos químicos radioativos. elementos. Essa energia serve para aquecer o fluido de trabalho, ou seja, o fluido de trabalho são os próprios produtos de decomposição, formando... ... Grande Dicionário Enciclopédico Politécnico

A primeira etapa é a negação

O especialista alemão em foguetes Robert Schmucker considerou as declarações de V. Putin completamente implausíveis. “Não consigo imaginar que os russos possam criar um pequeno reator voador”, disse o especialista em entrevista à Deutsche Welle.

Eles podem, Herr Schmucker. Apenas imagine.

O primeiro satélite doméstico com uma central nuclear (“Cosmos-367”) foi lançado de Baikonur em 1970. 37 conjuntos de combustível do reator BES-5 Buk de pequeno porte, contendo 30 kg de urânio, a uma temperatura no circuito primário de 700 ° C e uma liberação de calor de 100 kW, forneceram uma potência elétrica da instalação de 3 kW. O peso do reator é inferior a uma tonelada, o tempo estimado de operação é de 120-130 dias.

Os especialistas expressarão dúvidas: a potência desta “bateria” nuclear é muito baixa... Mas! Olha a data: isso foi há meio século.

A baixa eficiência é uma consequência da conversão termiônica. Com outras formas de transmissão de energia, os indicadores são muito mais elevados, por exemplo, para usinas nucleares, o valor da eficiência está na faixa de 32-38%. Neste sentido, a potência térmica de um reator “espacial” é de particular interesse. 100 kW é uma aposta séria para a vitória.

Vale ressaltar que o BES-5 “Buk” não pertence à família dos RTGs. Os geradores termoelétricos de radioisótopos convertem a energia do decaimento natural dos átomos dos elementos radioativos e possuem potência insignificante. Ao mesmo tempo, Buk é um reator real com uma reação em cadeia controlada.

A próxima geração de reatores soviéticos de pequeno porte, que surgiu no final da década de 1980, distinguia-se por dimensões ainda menores e maior liberação de energia. Este foi o único Topázio: comparado ao Buk, a quantidade de urânio no reator foi reduzida três vezes (para 11,5 kg). A energia térmica aumentou 50% e atingiu 150 kW, o tempo de operação contínua atingiu 11 meses (um reator deste tipo foi instalado a bordo do satélite de reconhecimento Cosmos-1867).


Os reatores espaciais nucleares são uma forma extraterrestre de morte. Se o controle fosse perdido, a “estrela cadente” não cumpria os desejos, mas poderia perdoar os “sortudos” pelos seus pecados.

Em 1992, as duas cópias restantes de reatores de pequeno porte da série Topaz foram vendidas nos EUA por US$ 13 milhões.

A questão principal é: essas instalações têm potência suficiente para serem usadas como motores de foguete? Passando o fluido de trabalho (ar) através do núcleo quente do reator e obtendo empuxo na saída de acordo com a lei da conservação do momento.

Resposta: não. “Buk” e “Topázio” são usinas nucleares compactas. Para criar um reator nuclear, são necessários outros meios. Mas a tendência geral é visível a olho nu. As usinas nucleares compactas foram criadas há muito tempo e existem na prática.

Que potência uma usina nuclear deve ter para ser usada como motor de propulsão para um míssil de cruzeiro semelhante em tamanho ao X-101?

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Segundo dados oficiais, os mísseis de cruzeiro Kha-101, assim como a família de mísseis Kalibr, são equipados com um motor turbofan de curta duração-50, desenvolvendo um empuxo de 450 kgf (≈ 4400 N). A velocidade de cruzeiro do míssil de cruzeiro é de 0,8M, ou 270 m/s. A eficiência calculada ideal de um motor turbojato bypass é de 30%.

Neste caso, a potência necessária do motor do míssil de cruzeiro é apenas 25 vezes superior à potência térmica do reator da série Topaz.

Apesar das dúvidas do especialista alemão, a criação de um motor de foguete nuclear turbojato (ou ramjet) é uma tarefa realista que atende às exigências do nosso tempo.

Foguete do Inferno

“Isso tudo é uma surpresa – um míssil de cruzeiro movido a energia nuclear”, disse Douglas Barry, pesquisador sênior do Instituto Internacional de Estudos Estratégicos, em Londres. “Essa ideia não é nova, já se falava na década de 60, mas enfrentou muitos obstáculos.”

Eles não apenas falaram sobre isso. Durante os testes em 1964, o motor ramjet nuclear Tori-IIC desenvolveu um empuxo de 16 toneladas com uma potência térmica do reator de 513 MW. Simulando voo supersônico, a instalação consumiu 450 toneladas de ar comprimido em cinco minutos. O reator foi projetado para ser muito “quente” – a temperatura operacional no núcleo atingiu 1600°C. O projeto tinha tolerâncias muito estreitas: em várias áreas, a temperatura permitida era apenas 150-200°C abaixo da temperatura na qual os elementos do foguete derreteram e colapsaram.

Esses indicadores foram suficientes para usar motores a jato com propulsão nuclear como motor na prática? A resposta é óbvia.

O ramjet nuclear desenvolveu mais (!) empuxo do que o motor turbo-ramjet da aeronave de reconhecimento de “três machos” SR-71 “Black Bird”.


"Polígono-401", testes de ramjet nuclear

As instalações experimentais “Tori-IIA” e “-IIC” são protótipos do motor nuclear do míssil de cruzeiro SLAM.

Uma invenção diabólica, capaz, segundo cálculos, de perfurar 160.000 km de espaço a uma altitude mínima e a uma velocidade de 3M. Literalmente “destruindo” todos que encontraram em seu caminho triste com uma onda de choque e um trovão de 162 dB (valor letal para humanos).

O reator da aeronave de combate não possuía nenhuma proteção biológica. Os tímpanos rompidos após o sobrevoo do SLAM pareceriam insignificantes em comparação com as emissões radioativas do bocal do foguete. O monstro voador deixou para trás um rastro de mais de um quilômetro de largura com uma dose de radiação de 200-300 rad. Estima-se que o SLAM contaminou 1.800 milhas quadradas com radiação mortal em uma hora de voo.

Pelos cálculos, o comprimento da aeronave poderia chegar a 26 metros. Peso de lançamento - 27 toneladas. A carga de combate eram cargas termonucleares, que tiveram de ser lançadas sequencialmente em várias cidades soviéticas ao longo da rota de voo do míssil. Depois de completar a tarefa principal, o SLAM deveria circular sobre o território da URSS por mais alguns dias, contaminando tudo ao seu redor com emissões radioativas.

Talvez o mais mortal de tudo o que o homem tentou criar. Felizmente, não houve lançamentos reais.

O projeto, codinome “Plutão”, foi cancelado em 1º de julho de 1964. Ao mesmo tempo, de acordo com um dos desenvolvedores do SLAM, J. Craven, nenhum dos líderes militares e políticos dos EUA lamentou a decisão.

A razão para abandonar o “míssil nuclear de baixa altitude” foi o desenvolvimento de mísseis balísticos intercontinentais. Capaz de causar os danos necessários em menos tempo e com riscos incomparáveis ​​para os próprios militares. Como bem observaram os autores da publicação na revista Air&Space: os ICBMs, pelo menos, não mataram todos que estavam perto do lançador.

Ainda não se sabe quem, onde e como planejou testar o demônio. E quem seria o responsável se o SLAM saísse do curso e sobrevoasse Los Angeles. Uma das propostas malucas sugeria amarrar um foguete a um cabo e conduzi-lo em círculos sobre áreas desertas do estado. Nevada. Porém, outra questão surgiu imediatamente: o que fazer com o foguete quando os últimos restos de combustível do reator queimarem? O local onde o SLAM “pousa” não será abordado durante séculos.

Vida ou morte. Escolha final

Ao contrário do místico “Plutão” da década de 1950, o projeto de um míssil nuclear moderno, dublado por V. Putin, propõe a criação de um meio eficaz de romper o sistema americano de defesa antimísseis. A destruição mutuamente assegurada é o critério mais importante para a dissuasão nuclear.

A transformação da clássica “tríade nuclear” num “pentagrama” diabólico - com a inclusão de uma nova geração de veículos de entrega (mísseis de cruzeiro nucleares de alcance ilimitado e torpedos nucleares estratégicos “status-6”), aliada à modernização dos ICBM ogivas (manobras “Avangard”), é uma resposta razoável ao surgimento de novas ameaças. A política de defesa antimísseis de Washington não deixa outra escolha a Moscovo.

“Vocês estão desenvolvendo seus sistemas antimísseis. O alcance dos antimísseis está aumentando, a precisão está aumentando, essas armas estão sendo melhoradas. Portanto, precisamos responder adequadamente a isso para que possamos superar o sistema não só hoje, mas também amanhã, quando tivermos novas armas.”


V. Putin em entrevista à NBC.

Os detalhes desclassificados das experiências no âmbito do programa SLAM/Plutão provam de forma convincente que a criação de um míssil de cruzeiro nuclear era possível (tecnicamente viável) há seis décadas. As tecnologias modernas permitem-nos levar uma ideia a um novo nível técnico.

A espada enferruja com promessas

Apesar da massa de factos óbvios que explicam as razões do aparecimento da “super arma presidencial” e dissipam quaisquer dúvidas sobre a “impossibilidade” de criar tais sistemas, ainda existem muitos céticos na Rússia, bem como no estrangeiro. “Todas as armas listadas são apenas um meio de guerra de informação.” E então - uma variedade de propostas.

Provavelmente, não se deve levar a sério “especialistas” caricaturados como I. Moiseev. O chefe do Space Policy Institute (?), que disse à publicação online The Insider: “Não se pode colocar um motor nuclear num míssil de cruzeiro. E não existem tais motores.”

As tentativas de “expor” as declarações do presidente também estão sendo feitas num nível analítico mais sério. Tais “investigações” ganham imediatamente popularidade entre o público de mentalidade liberal. Os céticos apresentam os seguintes argumentos.

Todos os sistemas anunciados referem-se a armas estratégicas ultrassecretas, cuja existência não é possível verificar ou refutar. (A própria mensagem à Assembleia Federal mostrava computação gráfica e imagens de lançamentos, indistinguíveis de testes de outros tipos de mísseis de cruzeiro.) Ao mesmo tempo, ninguém está falando, por exemplo, sobre a criação de um drone de ataque pesado ou de um destróier- navio de guerra de classe. Uma arma que em breve teria de ser claramente demonstrada ao mundo inteiro.

De acordo com alguns “denunciantes”, o contexto altamente estratégico e “secreto” das mensagens pode indicar a sua natureza implausível. Bem, se este é o argumento principal, então qual é o motivo da discussão com essas pessoas?

Há também outro ponto de vista. Declarações chocantes sobre mísseis nucleares e submarinos não tripulados de 100 nós são feitas no contexto de problemas óbvios do complexo militar-industrial encontrados na implementação de projetos mais simples de armas “tradicionais”. Afirmações sobre mísseis que ultrapassam imediatamente todas as armas existentes contrastam fortemente com a situação bem conhecida da ciência dos foguetes. Os céticos citam o exemplo de falhas massivas durante os lançamentos do Bulava ou o desenvolvimento do veículo de lançamento Angara, que se arrastou por duas décadas. Sama começou em 1995; falando em novembro de 2017, o vice-primeiro-ministro D. Rogozin prometeu retomar os lançamentos do Angara do cosmódromo de Vostochny apenas em... 2021.

E, aliás, por que Zircon, principal sensação naval do ano anterior, ficou sem atenção? Um míssil hipersônico capaz de destruir todos os conceitos existentes de combate naval.

A notícia da chegada de sistemas laser às tropas atraiu a atenção dos fabricantes de sistemas laser. As armas de energia dirigida existentes foram criadas com base numa extensa base de investigação e desenvolvimento de equipamento de alta tecnologia para o mercado civil. Por exemplo, a instalação naval americana AN/SEQ-3 LaWS é um “pacote” de seis lasers de soldagem com potência total de 33 kW.

O anúncio da criação de um laser de combate superpoderoso contrasta com o pano de fundo de uma indústria de laser muito fraca: a Rússia não é um dos maiores fabricantes mundiais de equipamentos a laser (Coherent, IPG Photonics ou a chinesa Han "Laser Technology). Portanto, , o súbito aparecimento de armas laser de alta potência desperta interesse genuíno entre os especialistas.

Sempre há mais perguntas do que respostas. O diabo está nos detalhes, mas fontes oficiais dão uma imagem extremamente pobre das armas mais recentes. Muitas vezes nem sequer é claro se o sistema já está pronto para adoção ou se o seu desenvolvimento se encontra numa determinada fase. Precedentes bem conhecidos associados à criação de tais armas no passado indicam que os problemas que surgem não podem ser resolvidos com um estalar de dedos. Os fãs de inovações técnicas estão preocupados com a escolha do local para testar lançadores de mísseis movidos a energia nuclear. Ou métodos de comunicação com o drone subaquático “Status-6” (um problema fundamental: a comunicação por rádio não funciona debaixo de água; durante as sessões de comunicação, os submarinos são forçados a subir à superfície). Seria interessante ouvir uma explicação sobre os métodos de aplicação: comparado aos ICBMs e SLBMs tradicionais, capazes de iniciar e terminar uma guerra em uma hora, o Status-6 levará vários dias para chegar à costa dos EUA. Quando não haverá mais ninguém lá!

A última batalha acabou.
Alguém ficou vivo?
Em resposta - apenas o uivo do vento...

Usando materiais:
Revista Air&Space (abril-maio ​​de 1990)
A Guerra Silenciosa de John Craven


No final do ano passado, as Forças Estratégicas de Mísseis Russas testaram uma arma completamente nova, cuja existência era anteriormente considerada impossível. O míssil de cruzeiro nuclear, que os especialistas militares designam como 9M730, é exactamente a nova arma de que o Presidente Putin falou no seu Discurso à Assembleia Federal. O teste do míssil foi supostamente realizado no local de testes de Novaya Zemlya, aproximadamente no final do outono de 2017, mas os dados exatos não serão divulgados em breve. O desenvolvedor do foguete também é presumivelmente o Novator Experimental Design Bureau (Ekaterinburg). Segundo fontes competentes, o míssil atingiu o alvo em modo normal e os testes foram considerados totalmente bem-sucedidos. Além disso, supostas fotografias do lançamento (acima) de um novo foguete com usina nuclear e até confirmação indireta relacionada à presença no momento previsto dos testes nas imediações do local de testes do Il-976 LII Gromov “voando laboratório” com marcas Rosatom apareceu na mídia. No entanto, surgiram ainda mais questões. A capacidade declarada do míssil de voar a um alcance ilimitado é realista e como isso é alcançado?

Características de um míssil de cruzeiro com usina nuclear

As características de um míssil de cruzeiro com armas nucleares, que apareceu na mídia imediatamente após o discurso de Vladimir Putin, podem diferir das reais, que serão conhecidas posteriormente. Até o momento, os seguintes dados sobre o tamanho e as características de desempenho do foguete tornaram-se públicos:

Comprimento
- pagina inicial- pelo menos 12 metros,
- marcha- pelo menos 9 metros,

Diâmetro do corpo do foguete- cerca de 1 metro,
Largura da caixa- cerca de 1,5 metros,
Altura da cauda- 3,6 - 3,8 metros

Princípio de funcionamento de um míssil de cruzeiro nuclear russo

O desenvolvimento de mísseis nucleares foi realizado por vários países ao mesmo tempo, e o desenvolvimento começou na distante década de 1960. Os projetos propostos pelos engenheiros diferiam apenas nos detalhes; de forma simplificada, o princípio de funcionamento pode ser descrito da seguinte forma: um reator nuclear aquece uma mistura que entra em recipientes especiais (várias opções, de amônia a hidrogênio) com posterior liberação através de bicos sob alta pressão. No entanto, a versão do míssil de cruzeiro de que falou o presidente russo não se enquadra em nenhum dos exemplos de designs desenvolvidos anteriormente.

O fato é que, segundo Putin, o míssil tem alcance de vôo quase ilimitado. É claro que isto não pode ser entendido como significando que o míssil pode voar durante anos, mas pode ser considerado como uma indicação directa de que o seu alcance de voo é muitas vezes maior do que o alcance de voo dos mísseis de cruzeiro modernos. O segundo ponto, que não pode ser ignorado, está também relacionado com o alcance de voo ilimitado declarado e, consequentemente, com o funcionamento da unidade de potência do míssil de cruzeiro. Por exemplo, um reator de nêutrons térmicos heterogêneo testado no motor RD-0410, desenvolvido por Kurchatov, Keldysh e Korolev, teve uma vida útil de teste de apenas 1 hora e, neste caso, não pode haver um alcance de vôo ilimitado de tal míssil de cruzeiro com propulsão nuclear.

Tudo isso sugere que os cientistas russos propuseram um conceito de estrutura completamente novo e até então não considerado, no qual uma substância que tem um recurso muito econômico de consumo em longas distâncias é usada para aquecimento e posterior ejeção do bico. Por exemplo, poderia ser um motor nuclear de respiração aérea (NARE) de um tipo completamente novo, em que a massa de trabalho é o ar atmosférico, bombeado para os recipientes de trabalho por compressores, aquecido por uma instalação nuclear e depois ejetado através dos bicos .

É importante notar também que o míssil de cruzeiro com unidade de energia nuclear anunciado por Vladimir Putin pode voar em torno de zonas ativas de sistemas de defesa aérea e antimísseis, bem como manter seu caminho até o alvo em altitudes baixas e ultrabaixas. Isto só é possível equipando o míssil com sistemas de acompanhamento do terreno que sejam resistentes à interferência criada pelos sistemas de guerra electrónica inimigos.

Poderíamos começar este artigo com uma passagem tradicional sobre como os escritores de ficção científica apresentam ideias ousadas e os cientistas as dão vida. Você pode, mas não quer escrever com carimbos. É melhor lembrar que os modernos motores de foguetes, propulsores sólidos e líquidos, apresentam características mais do que insatisfatórias para voos em distâncias relativamente longas. Eles permitem lançar carga na órbita da Terra e entregar algo à Lua, embora esse voo seja mais caro. Mas voar para Marte com esses motores não é mais fácil. Dê-lhes combustível e oxidante nas quantidades necessárias. E esses volumes são diretamente proporcionais à distância que deve ser superada.


Uma alternativa aos motores de foguetes químicos tradicionais são os motores elétricos, de plasma e nucleares. De todos os motores alternativos, apenas um sistema atingiu o estágio de desenvolvimento do motor - nuclear (Nuclear Reaction Engine). Na União Soviética e nos Estados Unidos, começaram os trabalhos de criação de motores de foguetes nucleares na década de 50 do século passado. Os americanos estavam trabalhando em ambas as opções para tal usina: reativa e pulsada. O primeiro conceito envolve aquecer o fluido de trabalho usando um reator nuclear e depois liberá-lo através de bicos. O motor de propulsão nuclear pulsado, por sua vez, impulsiona a espaçonave através de sucessivas explosões de pequenas quantidades de combustível nuclear.

Também nos EUA foi inventado o projeto Orion, combinando as duas versões do motor movido a energia nuclear. Isso foi feito da seguinte forma: pequenas cargas nucleares com capacidade para cerca de 100 toneladas de TNT foram ejetadas da cauda do navio. Discos de metal foram disparados atrás deles. À distância da nave, a carga detonou, o disco evaporou e a substância se espalhou em diferentes direções. Parte dele caiu na cauda reforçada do navio e o moveu para frente. Um pequeno aumento no empuxo deveria ter sido proporcionado pela evaporação da placa que recebia os golpes. O custo unitário de tal voo deveria ter sido de apenas 150 dólares por quilograma de carga útil.

Chegou até a testar: a experiência mostrou que o movimento com a ajuda de impulsos sucessivos é possível, assim como a criação de uma placa de popa com resistência suficiente. Mas o projeto Orion foi encerrado em 1965 por ser pouco promissor. No entanto, este é até agora o único conceito existente que pode permitir expedições pelo menos através do sistema solar.

Só foi possível chegar à construção de um protótipo com motor de foguete movido a energia nuclear. Estes foram o soviético RD-0410 e o americano NERVA. Eles trabalharam com o mesmo princípio: em um reator nuclear “convencional”, o fluido de trabalho é aquecido e, ao ser ejetado dos bicos, cria empuxo. O fluido de trabalho de ambos os motores era o hidrogênio líquido, mas o soviético usava heptano como substância auxiliar.

O empuxo do RD-0410 era de 3,5 toneladas, o NERVA dava quase 34, mas também tinha grandes dimensões: 43,7 metros de comprimento e 10,5 de diâmetro contra 3,5 e 1,6 metros, respectivamente, do motor soviético. Ao mesmo tempo, o motor americano era três vezes inferior ao soviético em termos de recursos - o RD-0410 podia funcionar por uma hora inteira.

No entanto, ambos os motores, apesar da promessa, também permaneceram na Terra e não voaram para lugar nenhum. O principal motivo do encerramento de ambos os projetos (NERVA em meados dos anos 70, RD-0410 em 1985) foi o dinheiro. As características dos motores químicos são piores que as dos motores nucleares, mas o custo de um lançamento de um navio com motor de propulsão nuclear com a mesma carga útil pode ser 8 a 12 vezes maior do que o lançamento da mesma Soyuz com motor de propelente líquido . E isto nem sequer leva em conta todos os custos necessários para levar os motores nucleares ao ponto de serem adequados para uso prático.

A desactivação de vaivéns “baratos” e a recente falta de avanços revolucionários na tecnologia espacial exigem novas soluções. Em abril deste ano, o então chefe da Roscosmos A. Perminov anunciou sua intenção de desenvolver e colocar em operação um sistema de propulsão nuclear completamente novo. É precisamente isso que, na opinião da Roscosmos, deveria melhorar radicalmente a “situação” em toda a cosmonáutica mundial. Agora ficou claro quem deveriam se tornar os próximos revolucionários da astronáutica: o desenvolvimento de motores de propulsão nuclear será realizado pelo FSUE Keldysh Center. O diretor geral do empreendimento, A. Koroteev, já agradou ao público que o projeto preliminar da espaçonave para o novo motor de propulsão nuclear estará pronto no próximo ano. O projeto do motor deverá estar pronto em 2019, com testes programados para 2025.

O complexo foi denominado TEM - módulo de transporte e energia. Ele carregará um reator nuclear resfriado a gás. O sistema de propulsão direta ainda não foi decidido: ou será um motor a jato como o RD-0410, ou um motor-foguete elétrico (ERE). No entanto, este último tipo ainda não foi amplamente utilizado em nenhum lugar do mundo: apenas três naves espaciais foram equipadas com eles. Mas o fato de o reator poder alimentar não só o motor, mas também muitas outras unidades, ou mesmo usar todo o TEM como usina espacial, fala a favor do motor de propulsão elétrica.

Já no final desta década, uma espaçonave movida a energia nuclear para viagens interplanetárias poderá ser criada na Rússia. E isso mudará drasticamente a situação tanto no espaço próximo à Terra quanto na própria Terra.

A usina nuclear (NPP) estará pronta para voar em 2018. O anúncio foi feito pelo diretor do Keldysh Center, acadêmico Anatoly Koroteev. “Devemos preparar a primeira amostra (de uma usina nuclear da classe megawatt. – Nota do Expert Online) para testes de voo em 2018. Se ela vai voar ou não é outra questão, pode haver fila, mas ela deve estar pronta para voar”, relatou a RIA Novosti. O que foi dito acima significa que um dos mais ambiciosos projectos soviético-russos no domínio da exploração espacial está a entrar na fase de implementação prática imediata.

A essência deste projecto, cujas raízes remontam a meados do século passado, é esta. Agora, os voos para o espaço próximo à Terra são realizados em foguetes que se movem devido à combustão de combustível líquido ou sólido em seus motores. Essencialmente, este é o mesmo motor de um carro. Somente no carro a gasolina, ao ser queimada, empurra os pistões dos cilindros, transferindo sua energia através deles para as rodas. E em um motor de foguete, a queima de querosene ou heptil empurra diretamente o foguete para frente.

Ao longo do último meio século, esta tecnologia de foguetes foi aperfeiçoada em todo o mundo nos mínimos detalhes. Mas os próprios cientistas dos foguetes admitem isso. Melhoria – sim, é necessária. Tentar aumentar a carga útil dos foguetes das atuais 23 toneladas para 100 e até 150 toneladas com base em motores de combustão “melhorados” - sim, você precisa tentar. Mas este é um beco sem saída do ponto de vista evolutivo. " Não importa quantos especialistas em motores de foguetes trabalhem em todo o mundo, o efeito máximo que obteremos será calculado em frações de um por cento. Grosso modo, tudo foi extraído dos motores de foguete existentes, sejam eles de combustível líquido ou sólido, e as tentativas de aumentar o empuxo e o impulso específico são simplesmente fúteis. Os sistemas de propulsão de energia nuclear proporcionam um aumento múltiplo. Usando o exemplo de um voo para Marte, agora leva de um ano e meio a dois anos para voar de ida e volta, mas será possível voar em dois a quatro meses “- o ex-chefe da Agência Espacial Federal Russa avaliou a situação uma vez Anatoly Perminov.

Portanto, em 2010, o então Presidente da Rússia, e agora Primeiro-Ministro Dmitri Medvedev No final desta década, foi dada a ordem de criar em nosso país um módulo de transporte espacial e energia baseado em uma usina nuclear da classe megawatt. Está prevista a alocação de 17 bilhões de rublos do orçamento federal, Roscosmos e Rosatom para o desenvolvimento deste projeto até 2018. 7,2 bilhões desse montante foram alocados à empresa estatal Rosatom para a criação de uma usina de reator (isso está sendo feito pelo Instituto Dollezhal de Pesquisa e Design de Engenharia de Energia), 4 bilhões - ao Centro Keldysh para a criação de uma energia nuclear planta de propulsão. 5,8 bilhões de rublos são alocados pela RSC Energia para a criação de um módulo de transporte e energia, ou seja, um foguete.

Naturalmente, todo este trabalho não é feito no vácuo. De 1970 a 1988, só a URSS lançou mais de três dezenas de satélites espiões ao espaço, equipados com centrais nucleares de baixa potência, como Buk e Topaz. Eles foram usados ​​​​para criar um sistema para todos os climas para monitorar alvos de superfície em todo o Oceano Mundial e emitir designação de alvos com transmissão para porta-armas ou postos de comando - o sistema de reconhecimento espacial naval Legend e designação de alvos (1978).

A NASA e as empresas americanas que produzem naves espaciais e seus veículos de entrega não conseguiram criar um reator nuclear que operasse de forma estável no espaço durante esse período, embora tenham tentado três vezes. Portanto, em 1988, foi aprovada pela ONU a proibição do uso de espaçonaves com sistemas de propulsão nuclear, e a produção de satélites do tipo US-A com propulsão nuclear a bordo na União Soviética foi descontinuada.

Paralelamente, nas décadas de 60-70 do século passado, o Centro Keldysh realizou um trabalho ativo na criação de um motor iônico (motor de eletroplasma), mais adequado para a criação de um sistema de propulsão de alta potência operando com combustível nuclear. O reator produz calor, que é convertido em eletricidade por um gerador. Com a ajuda da eletricidade, o gás inerte xenônio em tal motor é primeiro ionizado e, em seguida, partículas carregadas positivamente (íons xenônio positivos) são aceleradas em um campo eletrostático a uma determinada velocidade e criam impulso ao sair do motor. Este é o princípio de funcionamento do motor iônico, cujo protótipo já foi criado no Keldysh Center.

« Na década de 90 do século 20, nós do Keldysh Center retomamos o trabalho em motores iônicos. Agora deve ser criada uma nova cooperação para um projecto tão poderoso. Já existe um protótipo de motor iônico no qual soluções tecnológicas e de design básicas podem ser testadas. Mas os produtos padrão ainda precisam ser criados. Temos um prazo definido - até 2018 o produto deverá estar pronto para testes de voo e até 2015 os testes do motor principal deverão ser concluídos. Próximo - testes de vida e testes de toda a unidade como um todo.“, observou no ano passado o chefe do departamento de eletrofísica do Centro de Pesquisa M.V. Keldysh, Professor, Faculdade de Aerofísica e Pesquisa Espacial, MIPT Oleg Gorshkov.

Qual é o benefício prático para a Rússia destes desenvolvimentos? Este benefício excede em muito os 17 bilhões de rublos que o estado pretende gastar até 2018 na criação de um veículo lançador com uma usina nuclear a bordo com capacidade de 1 MW. Em primeiro lugar, esta é uma expansão dramática das capacidades do nosso país e da humanidade em geral. Uma espaçonave movida a energia nuclear oferece oportunidades reais para as pessoas realizarem coisas em outros planetas. Agora, muitos países possuem esses navios. Eles também foram retomados nos Estados Unidos em 2003, depois que os americanos receberam duas amostras de satélites russos com usinas nucleares.

No entanto, apesar disso, um membro da comissão especial da NASA para voos tripulados Eduardo Crowley por exemplo, ele acredita que um navio para um voo internacional para Marte deveria ter motores nucleares russos. " A experiência russa no desenvolvimento de motores nucleares é necessária. Penso que a Rússia tem muita experiência tanto no desenvolvimento de motores de foguetes como em tecnologia nuclear. Ela também tem vasta experiência em adaptação humana às condições espaciais, já que os cosmonautas russos faziam voos muito longos “”, disse Crowley aos repórteres na primavera passada, após uma palestra na Universidade Estadual de Moscou sobre os planos americanos para a exploração espacial tripulada.

Em segundo lugar, essas naves permitem intensificar drasticamente a atividade no espaço próximo da Terra e proporcionam uma oportunidade real para iniciar a colonização da Lua (já existem projetos para a construção de usinas nucleares no satélite da Terra). " A utilização de sistemas de propulsão nuclear está a ser considerada para grandes sistemas tripulados, e não para pequenas naves espaciais, que podem voar noutros tipos de instalações utilizando motores iónicos ou energia eólica solar. Sistemas de propulsão nuclear com motores iônicos podem ser usados ​​em um rebocador interorbital reutilizável. Por exemplo, transporte carga entre órbitas baixas e altas e voe para asteróides. Você pode criar um rebocador lunar reutilizável ou enviar uma expedição a Marte“, diz o professor Oleg Gorshkov. Navios como estes estão a mudar dramaticamente a economia da exploração espacial. De acordo com cálculos de especialistas da RSC Energia, um veículo de lançamento movido a energia nuclear reduz em mais da metade o custo de lançamento de uma carga útil na órbita lunar em comparação com motores de foguetes líquidos.

Terceiro, são novos materiais e tecnologias que serão criados durante a implementação deste projeto e depois introduzidos em outras indústrias - metalurgia, engenharia mecânica, etc. Ou seja, este é um daqueles projectos inovadores que podem realmente impulsionar tanto a economia russa como a global.



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