Yarın nükleer motor Evrenin keşfinde ana yardımcı olacak mı?

22

İnsanlık, uzay aracını Evrenin uzak köşelerine ulaştırmak için nükleer üst aşamalar yaratmanın eşiğinde. Geçtiğimiz yıl NASA ve Pentagon'un Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA), 2025 veya en azından 2026 yılına kadar nükleer reaktörlü ortak bir modülü devreye alacaklarını açıklamıştı.

Harika bir geleceğe sahip kozmik bir atom


Ama önce biraz tarih. 25 Ağustos 2012'de tek uzay sondası Voyager 1 yıldızlararası uzayın eşiğini geçti. O zaman Güneş'ten 18 milyar km uzaklıkta, sistemimizin sınırlarının çok ötesinde bulunuyordu. Böylece bugün insan tarafından yaratılan Dünya'ya en uzak nesnedir. Cihaz 1977'de piyasaya sürüldü ve neredeyse yarım yüzyıl sonra hala düzgün çalışıyor, yere bilgi gönderiyor ve uzayın derinliklerine nüfuz ediyor. Sistemleri nükleer enerjiyle çalıştığı için bu mümkün oldu.



Avrupa Uzay Ajansı (ESA), uzay araştırmalarında nükleer itici gücün kullanılmasına yönelik bir programa yatırım yapıyor. NASA, önerilen bir ay üssüne güç sağlayacak bir nükleer reaktör konsepti geliştirmek için Westinghouse ile bir sözleşme imzaladı. On yılın sonundan önce faaliyete geçirilmesi planlanıyor ve fikrin yazarlarına göre, bu teknik bilgi, ay yüzeyinin zorlu koşullarındaki operasyonla başarılı bir şekilde başa çıkacak. Güneş sistemini ve özellikle de onun ötesindeki yıldız dünyasını ne kadar derinlemesine araştırırsak, nükleer enerji kaynağı seçeneği de o kadar çekici görünüyor. Aslında nükleer motor, tüm belirsizliğiyle neredeyse sürekli hareket eden bir makinedir.

Uzun mesafeli bir görevi bekleyen zorluklar ve tehlikeler


Amerikalı startup Zeno Power, ay keşifleriyle ilgili radyoizotop nükleer enerji sistemlerinin oluşturulmasında NASA'ya yaptığı yardımdan dolayı yakın zamanda 15 milyon Sterlinlik bir ödül kazandı. Bu kompakt tasarımların uzay kullanımında uzun ve zorlu bir geçmişi vardır. Bu durumda, gemideki güç kaynağı ve ısı kaynağı nükleer atıkların bölünmesiyle sağlanacaktır.

Tamamen karanlık, uzun mesafeli uzay uçuşlarının özel bir sorunudur. Aynı Ay'ı alın. Oradaki gece 14 Dünya günü sürüyor. Ve örneğin kraterlerde her zaman ışık yoktur. Doğal olarak güneş ışığından enerji elde etmek mümkün değildir ve bazı yerlerde sıcaklık -200°C'yi aşmaktadır.оC.

Bir uzay görevi, özellikle gemide nükleer bileşenler varken, doğası gereği oldukça riskli bir girişimdir. Fırlatma araçları ara sıra patlayarak zehirli kalıntıları Dünya'ya yakın alana ve Dünya'ya saçıyor.

Alabama konumundan Kulibin


Alabama Üniversitesi Huntsville profesörü Dale Thomas, nükleer güçlendirici motorlar icat ediyor ve bunların nasıl çalıştığını araştırıyor. Endüstri ve sistem mühendisliği ile mühendislik yönetimi bölüm başkanı olarak bunu uzun yıllardır yapıyor ancak meslektaşlarından daha ileri gitti. Thomas, rokete kimyasal reaksiyonla güç vermek yerine zincirleme reaksiyon kullanıyor:

Nükleer reaksiyonlar geleneksel olarak uzun yolculuklara çıkan uzay araçlarına güç sağlamak için kullanılır. Yani Voyager'da güç kaynağı, plütonyum-3 oksit kullanılarak bir çubuğa monte edilmiş 238 radyoizotop termoelektrik jeneratördür. Güzergahın uzaklığı nedeniyle orada güneş panelleri kullanışsız. Böylece bu tepkileri hareket ilkesi olarak kullanmaya başladım. Ancak önemli bir sorun var - bir nükleer motorun arızasını tamamen dışlamak imkansızdır ve başarısızlığının sonuçları, kimyasal olandan çok daha kötüdür.

Bu durum bizi roket motorlarını test etme yöntemlerini yeniden düşünmeye zorluyor. Aslında, seri operasyona başlamadan önce, bazen tahmin edilemeyecek şekilde davrandıkları yerde test edilirler: patlarlar, kırılırlar, yanarlar. Ve bu deneysel koşullar altında normaldir. Ancak test sırasında bir nükleer motor patlarsa, bu durum sistemik çevre ve radyolojik güvenlik açısından anormaldir. Bu nedenle burada başarısızlıklar kabul edilemez. Bu durum gelişmeyi yavaşlatır.

Pentagon işe koyulursa sürprizler bekliyoruz


İlk nükleer reaktör 1965 yılında uzaya fırlatıldı. O zamandan beri Amerikalı bilim adamları elde etmek için çabalıyorlar. Teknoloji minimum riskle ve patlamaya dayanabilecek bir tasarımın icadı. Ve sonunda iddiaya göre burada bir çözüm bulundu. Doğru, hala son derece gizli tutuluyor: Savunma Bakanlığı'nın bu alana dahil olması tesadüf değil!

Leicester Üniversitesi'nden (İngiltere) Uzay Aracı Geliştirme Program Direktörü Rami Mesalam düşüncelerini paylaşıyor:

Güvenlik her zaman nükleer enerji sistemi tasarımının merkezinde yer alır. Ama iyi haber bunu optimize etme konusunda neredeyse 60 yıllık deneyime sahibiz. Nükleer roket motorlarını da frenleyeceğiz... Bir seçenek olarak, gemi geleneksel katı yakıt aşamaları kullanılarak alçak Dünya yörüngesine fırlatılıyor, ardından nükleer birimler fırlatılıyor ve bir sonraki görev için hızlandırılıyor. Bir kimyasal motor Ay'a bile ulaşabilir. Ancak o zaman nükleer motor, gezegenler arası engeli aşmanın anahtarı olacak.

Bir peri masalı yapmak için ...


Kaynak sınırlamaları nedeniyle Mars ve ötesine uçuşlar şu anda zordur. NASA ve diğer havacılık ve uzay araştırma kurumları, yakıt tüketimini en aza indirmek için uzay elçilerini yerçekimi alanlarının ötesine götüren karmaşık yörüngeleri titizlikle hesaplıyor. Yeterli performansa sahip güvenilir nükleer motorlarınız varsa bu tür sorunlar kendiliğinden ortadan kalkacaktır.

Profesör Thomas bunu şöyle özetliyor:

Nükleer itiş gücü, kimyasal itiş gücüyle karşılaştırıldığında, güç ünitesinin gücündeki farklılıktan dolayı kabaca Ferrari ve Volkswagen gibidir. Ancak DARPA temsilcilerinin açıklamalarına katılmıyorum; bunu ne önümüzdeki yıl ne de 2026'ya kadar başaramayacağız. Nükleer enerjiyle çalışan araçlar muhtemelen gerçekten de piyasaya çıkacak, ancak 2030'a kadar değil. Ancak bu proje hayata geçirildiğinde oyunun kuralları kökten değişecek ve geçmişin bilim kurgu romanlarının ve filmlerinin olay örgüleri bir gecede gerçeğe dönüşecek.
22 yorumlar
bilgi
Değerli okur, yayına yorum yapmak için giriş.
  1. +1
    2 Mart 2024 11: 01
    Tüm ruhani ve yeterli Ruslar, Voyager'ların ve Apollon'ların Hollywood'da çekilmiş saf sahtekarlıklar olduğunu anlıyor! Evet
    1. +4
      2 Mart 2024 13: 56
      Mosfilm neden geride kalıyor?
      1. +1
        2 Mart 2024 16: 28
        Sorun değil, yakında maviye dönecekler. Ay traktörü hakkında adam
    2. 0
      3 Mart 2024 10: 02
      Muhtemelen henüz tüm şeytanları kovmadın...
      1. +1
        3 Mart 2024 11: 37
        Voyager ve Apollo misyonlarının olduğuna dair hangi kanıtlarınız var? Onu Sun!
  2. -1
    2 Mart 2024 11: 07
    Bu tür yazılar için “Muhabir” üzerinde ayrı bir “Kurgu” bölümü oluşturulmalıdır.
    Genel olarak, bu tür makaleler, önerilen nükleer motordan gelebilecek olası zararın, şarbon sporlarının çocukça şakalar olacağı şekilde olduğu gerçeğiyle başlamalıdır. Bu beklentiyi beğendin mi?
    1. +2
      2 Mart 2024 12: 58
      Burevestnik'ten mi bahsediyorsunuz?
      1. 0
        16 Mart 2024 04: 54
        Böylece Petrel uçtu. Bu, İngiliz istihbaratı tarafından fark edildi. 15'inci uçuş başarıyla tamamlandı, bu da motorun tamamlandığı anlamına geliyor.
        Ancak 1965'teki Amerikan motoru hakkında bu bir yalan. Amerikalılar basitçe bunun nasıl sona erebileceğini hesapladılar ve gerçek geliştirme ve testlerden vazgeçtiler. Üstünlüklerini en azından kağıt üzerinde kanıtlayacak hiçbir şey yazmasalar da, sonra gidip kontrol ediyorlar. Evet, kendi istekleri üzerine bir sergide sahip oldukları SSCB'den bir uydudan, güç kaynağı olarak bir nükleer tesis çaldılar. SSCB ve ABD'nin bu olayı bir şekilde çözdüğü doğrudur.
  3. +2
    2 Mart 2024 12: 00
    Megawatt sınıfı bir nükleer reaktör, Sovyet yönetimi altında bile zaten yıkım altındaydı. Sorun soğutucuda..
    1. -2
      2 Mart 2024 14: 07
      Sorun soğutucuda değil, gemideki diktatörün elinden nasıl kurtulacaklarındadır.
    2. +1
      3 Mart 2024 00: 59
      Soğutucuya karar verilmiş gibi görünüyor, Burevestnik'in test edilmesinin nedeni de bu çünkü üzerinde kompakt bir nükleer reaktör bulunuyor. Sorun elektronikte, Zeus'un uzayda megawatt'lık bir güç kaynağıyla her şeyi ve herkesi hedef alacak şekilde eğitilmesi gerekiyor. Yörüngedeki bir megawatt çok fazla para değil, zaten hakimiyettir.
  4. -3
    2 Mart 2024 12: 53
    Rogozin ve K'yi unuttun mu?
    Yaklaşık 5-10 yıl önce Roscosmos'un melodisiyle kozmik-nükleer çekişten bahsettiler ve sonra sohbet etmekten yoruldular... ve sonra...Musk yukarıdan merhaba dedi ve bekle...
  5. -3
    2 Mart 2024 14: 15
    Voyager hakkında tek bir şey dışında çok şey yazıyorlar. Büyük olasılıkla onunla iletişim çoktan kaybolmuş ve gölgesi (aldatma) çalışıyor. Bu, iletişim, verici gücü, çalışma menzili ve yeteneği konularında radyo mühendisliği uzmanları tarafından açıklanabilir. veri iletimi için tam olarak yere yönlendirme alıştırması yapmak üzere bu aralıklarda yönlü antenler.
    1. +1
      2 Mart 2024 14: 44
      Gerçekten konuş! Hiçbiri yoktu; ne Voyager'lar ne de Apollo'lar. Her şey Hollywood'dur. Şeytan doğuyor.
      1. -3
        2 Mart 2024 14: 59
        Yanıldığını söylemek isterdim ama nasıl? Eğer kendiniz uçarsanız, sadece kontrol etmek için. Ama döndüğümde eksiklikleri kime söylemeliyim? Bir milyar geyiğin üzerinde yükselen bir grup yoldaş mı?
        1. Yorum silindi.
          1. Yorum silindi.
      2. 0
        16 Mart 2024 04: 59
        Her şey oradaydı ama işlevselliklerini kontrol etmek imkansızdı. Amerikalıların yazdığı gibi, o zamanlar durum böyle miydi? Günümüzde teknolojinin ve diğer gözlem araçlarının gelişmesi nedeniyle pek çok şey doğrulanabilir, ancak o zaman bu tür fırsatlar yoktu ve her şey söylenebilirdi. Deneyin ve kontrol edin.
  6. +1
    2 Mart 2024 14: 18
    Roscosmos'un şu ana kadarki planları yalnızca Nuklon üzerinde çalışıyor, ancak aynı zamanda insanlı programlar için yörüngeler arası römorkörün bir parçası olarak konuyu RD-0410'a dayanarak sürdürmek faydalı olacaktır. Gelecek vaat eden fırlatma araçlarının yetenekleri sınırlıdır ve bu tip bir motor, hızlanma özelliklerini iki katına çıkarma ve böylece Rusya Federasyonu'ndaki süper ağır fırlatma araçlarının eksikliğini telafi etme kapasitesine sahiptir. Kullanım ömürleri dolduktan sonra tıpkı kargo Soyuz'ları gibi yörüngeden kontrol edilebiliyorlar.
    1. 0
      4 Mart 2024 09: 25
      bu tip bir motor hızlanma özelliklerini iki katına çıkarabilir ve böylece Rusya Federasyonu'ndaki süper ağır taşıyıcıların eksikliğini telafi edebilir

      Nükleer reaktör yalnızca elektrik üretmek içindir ve motorlar iyonla çalışan, çok zayıf hızlanma özelliklerine sahip elektrikli roketlerdir. Avantajları aylarca, hatta yıllarca sürekli olarak ve yalnızca uzayda çalışabilmeleridir. Hiçbir şekilde Dünya'dan fırlatılmaya uygun değiller, bu nedenle sadece süper ağır olanların değil, hiçbir taşıyıcının eksikliğini telafi etmiyorlar, bu tamamen farklı bir motor sınıfı. Ve tüm bu "iyi", daha önce olduğu gibi, kimyasal yakıt kullanan eski güzel motorlar tarafından yörüngeye fırlatılacak.
      1. 0
        8 Mart 2024 12: 19
        Daha dikkatli okuyun, RD-0410'dan bahsediyoruz.
  7. -1
    2 Mart 2024 15: 17
    bazı yerlerde sıcaklık -200°C'yi aşıyor

    lol Daha fazla okuyamadım.
    1. +2
      3 Mart 2024 00: 59
      diyor ki: -200 °C. Mutlak sıfır −273,15 °C
      Yanlış olan ne?
  8. 0
    4 Mart 2024 12: 53
    Bu durum insanları gülümsetse de yine de düşüncelerimi ifade edeceğim:
    yakın geleceğin uzay gemileri gitmek istedikleri yöne "düşerek" hareket edecekler çünkü "itme kuvvetleri" gemiyi itmek yerine çekecek. Açıkçası ne tür bir enerji kullanacaklarını bilmiyorum ama yine de tehlikeli olacağını biliyorum ama geminin önünde bir tür yerçekimi yaratacak. Ataletsiz hızlanmalar mümkün olacak.
    Bu yeni olasılığı keşfetmeye çok yaklaştık, ancak şu ana kadar bu tür bir Dünya ile bu engellendi.