http://93.174.130.82/news/shownews.aspx?id=a32b8f47-a205-4bd0-b809-cc2aafc092ff&print=1© 2024 Российская академия наук
На грани фантастики
- Видели, наверное, как работают двигатели звездолетов из научно-фантастических фильмов? - поинтересовался мой собеседник. - Тихо работают, никаких шумных выбросов - лишь голубое свечение за кормой. Вот и наши такими будут.
Беседую я с академиком Российской академии наук Анатолием Коротеевым, генеральным директором Исследовательского центра имени М.В. Келдыша, специалисты которого участвуют в проекте создания космического корабля будущего. Поводом обратиться к нему послужила новость о том, что коллеги из корпорации "Росатом" собрали первый тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ) для атомного реактора, которым будет оснащен этот самый корабль. То есть, он - корабль - отнюдь не фантастика, как могло бы показаться на первый взгляд.
- Идут дела, - подтверждает Анатолий Сазонович. - Надеюсь, что изготовим ядерную энергодвигательную установку (ЯЭДУ) - так правильно называть этот агрегат - и транспортно-энергетический модуль в запланированный срок.
Нагреть и перегреть
Идея использовать в ракетах ядерную энергию возникла почти сразу после того, как появилась возможность ее получать. В подобных разработках участвовали еще Игорь Курчатов, Мстислав Келдыш и Сергей Королев. Американцы тоже в этом смысле не дремали. В итоге, экспериментальные атомные ракетные двигатели были созданы - как у нас, так и у них. Опытные образцы были испытаны еще в 60-е годы. Они демонстрировали возможность повысить удельную тягу, в два-три раза превышавшую ту, которая создавалась в двигателях на химическом топливе. Просто в силу того, что нагревалось рабочее тело малого молекулярного веса.
Использованная в тех двигателях принципиальная схема, называемая прямоточной, была такова: рабочий газ - водород - проходил через раскаленный реактор, нагревался там. Далее, вырываясь с огромной скоростью через сопло, создавал тягу.
На подобных двигателях вполне можно было бы летать, если бы они не давали радиоактивный выхлоп. Реактивная струя, хоть и не сильно, но все-таки была заражена. Проекты свернули.
То самое голубое свечение
Интерес к ядерной энергии в космосе возродился во многом благодаря тому, что появилась новая схема ее использования. Без радиоактивных выбросов.
Энергоустановка будет работать по замкнутому циклу. Нагретый газ станет вращать турбину, турбина - генератор, который вырабатывает электричество. А оно уже приведет в действие двигатели.
Вот такую ЯЭДУ и создают в Исследовательском центре имени М.В. Келдыша.
- Похожий принцип реализован сейчас в гибридных автомобилях, - поясняет Анатолий Коротеев. - Привод от двигателя - не сразу на колеса, а сначала на генератор. Его электричеством питаются электромоторы, вращающие колеса.
Только вместо колес в космическом корабле - так называемые плазменные двигатели. Тягу в них создает какой-нибудь инертный газ. В нашем случае это ксенон.
Газ поступает в разрядную камеру, ионизируется и становится электрически заряженной плазмой. Она попадает в ускоритель, в котором электрическое или магнитное поле разгоняет заряженные ионы. Вырываясь, они и создают голубое свечение. Как у инопланетян.
Скорость истечения плазмы из двигателя может достигать десятков километров в секунду.
- Предложенная нами схема позволит увеличить удельную тягу в 10 раз по сравнению с той, которую удавалось получить в прямоточных ядерных двигателях, и в 20 раз, чем в нынешних - химических, - говорит Анатолий Коротеев. - Это, без преувеличения, качественный скачок.
Да хоть куда
- Куда ваши двигатели могли бы довезти? - интересуюсь я.
- Надо будет на Луну или на Марс полететь? Пожалуйста! - отвечает Анатолий Сазонович. - Можно будет добраться с существенно меньшими затратами, чем на кораблях с традиционным двигателем.
- А если за пределы Солнечной системы?
- Увы, достигаемая скорость - пусть даже в 100 или 200 километров в секунду - будет мала для пилотируемой экспедиции хотя бы к ближайшей звезде. Человеческой жизни все равно не хватит, чтобы до нее долететь. Но межпланетные путешествия вполне реальны. А это позволит создать обитаемые базы и на Луне, и на Марсе и время от времени менять их обитателей.
СПРАВКА КП
Транспортно-энергетический модуль создают по распоряжению Президента России. Исследовательский центр имени М.В. Келдыша - головная организация в проекте, отвечающая за создание ядерной энергодвигательной установки. Собственно за реактор и его элементы отвечает Научно-исследовательский и конструкторский институт энергетических технологий (НИКИЭТ), входящий в систему "Росатома".
Отдельные элементы "начинки" космического корабля создают Курчатовский центр, Обнинский физико-энергетический институт, КБ химического машиностроения, Институт электромеханики, КБ химической автоматики, Подольский научно-исследовательский технологический институт.
ОГЛЯНИСЬ
Американский автоматический зонд Mars Reconnaissance Orbiter, который сейчас кружит над Красной планетой, обычно ее и снимает посредством своей камеры высокого разрешения. Но тут специалисты НАСА развернули камеру и сфотографировали Землю. Именно такой ее увидят и члены марсианской экспедиции, которая когда-нибудь обязательно состоится. А в кадр еще и Луна попала
С орбиты Марса заметно, что на Земле процветает жизнь. Хорошо видны голубые океаны, зеленые материки и белые облака.
В НАСА уверяют, что никогда прежде не показывали нашу планету в таком ракурсе. И столь крупно. Специалисты, конечно, имеют в виду, панораму, которая открывается с соседней планеты.
Владимир Лаговской, КП