Эксперты назвали главный изъян космической ядерной программы США
Американская космическая программа планирует использовать ядерную энергетику в будущих миссиях. По расчетам, радиоизотопы будут генерировать тепло, чтобы аппараты работали в дальнем космосе и переживали лунные ночи. Реакторы деления дадут электроэнергию базам на Луне и околоземной орбите. Технология деления также позволит создать новые двигательные установки. Ожидается, что они сократят время в пути до Марса и позволят брать больше полезной нагрузки. NASA планирует протестировать ядерную двигательную установку до конца 2028 года, а Белый дом поручил промышленности доставить ядерный реактор на Луну в 2030 году.
По мнению экспертов, изъян этих планов кроется в области инфраструктуры, а не науки. США уже запускали реактор в космос в 1960-х годах и десятилетиями изучали ядерные тепловые двигатели. Топливо также не ограничивает проекты, поскольку отрасль регулярно обновляет цепи поставок обогащенного урана. Однако сейчас стране не хватает объектов, чтобы тестировать и собирать новые реакторы для будущих полетов.
Несколько компаний готовятся участвовать в проекте NASA по созданию лунного ядерного реактора. Они предлагают готовые чертежи и прототипы. Но чтобы превратить чертежи в летное оборудование, требуются специализированные комплексы. Они должны поддерживать различные типы топлива — от низкообогащенного до высокообогащенного урана. Их предстоит спроектировать, лицензировать и построить уже сейчас, чтобы успеть к лунной миссии 2030 года.
В будущих миссиях реакторы будут работать вместе с посадочными модулями, радиаторами, преобразователями и вспомогательным оборудованием. Пока США не располагают вакуумной камерой, которая совместима с ядерными материалами и вмещает полноценную систему из реактора и посадочного модуля. Будущий комплекс должен воспроизводить перепады температур, вибрацию, вакуум и нагрузки, а также отвечать правилам радиационной безопасности. Чтобы испытывать новые ядерные электрические двигатели, дополнительно понадобится стенд, который измерит тягу и проконтролирует вектор в условиях, которые имитируют космос. Ядерным тепловым двигателям потребуются аналогичные условия, но с системой, которая отфильтрует выхлопной шлейф и задержит продукты деления.
Еще одно препятствие для будущих запусков возникает на космодроме. В Космическом центре Кеннеди нет ангаров, чтобы собирать и устанавливать составные части будущего реактора на ракеты-носители. Центру потребуется отдельное высокое здание, охраняемая зона, краны, специалисты и процедуры, чтобы работать с обогащенным ураном. Если обслуживать ядерные аппараты вместе с обычными спутниками, это нарушит правила безопасности и перегрузит текущую инфраструктуру. Космодрому предстоит построить отдельный профильный комплекс.
Чтобы реализовать эти планы, американское правительство увеличило бюджет и смягчило нормативы. База инженеров накопила ресурсы, чтобы выполнить эти задачи. Теперь NASA предстоит оценить площадки, чтобы возвести новые испытательные стенды. Если занять бывшие ядерные объекты, агентство сэкономит время за счет готовых конструкций и радиологических барьеров.
Параллельно NASA должно построить специальный ангар на космическом побережье Флориды, чтобы соединять ядерные модули с ракетами. Без этих объектов будущее оборудование останется на космодроме и не попадет на стартовую площадку. Другие страны также развивают ядерные космические программы. Соединенным Штатам необходимо начать строить испытательные стенды, демонстрационные комплексы и ангары уже сейчас, иначе страна рискует уступить позиции в космической отрасли.
Источник иллюстрации: Lockheed Martin
Самое популярное
