|
Разработка зонда с ядерно-электрической установкой
|
|
|
|
Европейское космическое агентство (ЕКА) получило проект космического аппарата с ядерно-электрической двигательной установкой (NEP), который служит дорожной картой для запланированного запуска его первой миссии в 2035 году.
|
|
|
|
Проекты, получившие название RocketRoll (предварительное европейское решение о ядерно-электрическом двигателе для использования в космосе), были разработаны командой подрядчиков, включая ведущего подрядчика Tractebel. По словам представителей компании, дорожная карта представляет собой кульминацию годовой работы по моделированию и планированию передовых технологий, которые могут продвинуть будущих космических путешественников дальше в космос, чем обычные химические ракеты.
|
|
|
|
“Благодаря своей огромной плотности энергии, NEP обладает потрясающими преимуществами с точки зрения скорости, автономности и гибкости”, - поясняет Tractebel в пресс-релизе, анонсирующем поставку RocketRoll. - Эта инновационная двигательная технология способна преобразовать космические исследования и космическую мобильность, сделав возможными более длительные полеты и, возможно, определив будущее межпланетных исследований”.
|
|
|
|
|
|
|
С момента запуска первых ракет в 1950-х годах инженеры полагались на химическое топливо, чтобы обеспечить плотность энергии, необходимую для отрыва от орбиты Земли. Однако летательным аппаратам требуется значительно меньшая тяга, чтобы исследовать Солнечную систему или даже покинуть ее пределы. В то время как многие космические аппараты все еще используют химическое топливо для маневрирования в космосе, более совершенные системы, такие как ионные двигатели, начали использовать электричество, чтобы сократить расход топлива, необходимого для первоначального запуска полезной нагрузки.
|
|
|
|
Другие компании, такие как Morpheus Space, разрабатывают технологии, которые используют солнечные батареи для сбора и преобразования энергии в сочетании с жидким металлом, подобным топливу на борту, в тягу. НАСА также изучает способы использования электрической тяги для более эффективного маневрирования космическими аппаратами. В 2016 году они объявили о разработке усовершенствованной электрической двигательной установки (AEPS), которая будет использовать солнечную электрическую двигательную установку (SEP) и небольшое количество топлива для маневрирования предстоящей миссией Gateway.
|
|
|
|
“AEPS - это действительно технология нового поколения”, - сказал Клейтон Качеле, руководитель проекта AEPS в Исследовательском центре НАСА имени Гленна в Кливленде в 2023 году. “Современные электрические двигательные установки потребляют около четырех с половиной киловатт энергии, в то время как в данном случае мы значительно увеличиваем мощность одного двигателя. Эта возможность открывает целый мир возможностей для будущих космических исследований, и AEPS позволит нам достичь этого еще дальше и быстрее”.
|
|
|
|
В 2024 году в отчете впервые сообщалось о спорной новой технологии электрического двигателя, изобретатель которой и нынешний ученый НАСА доктор Чарльз Бюлер утверждает, что для ее создания не требуется никакого топлива, кроме электроэнергии. Вместо этого эксперт по электростатике говорит, что его команда обнаружила новую силу, которую он называет “Эффектом исхода”.
|
|
|
|
“Самое важное, что нужно донести до общественности, - это то, что произошло крупное открытие”, - сказал тогда Бюлер на брифинге. “Это открытие новой силы имеет фундаментальное значение, поскольку только электрические поля могут создавать устойчивое воздействие на объект и обеспечивать перемещение центра масс объекта без смещения массы”.
|
|
|
|
Эта система стала спорной, поскольку, по-видимому, противоречит законам движения Ньютона. Бюлер оспорил это утверждение, отметив, что его команда показала, что это может работать, не нарушая законов физики.
|
|
|
|
“Существуют правила, которые включают в себя сохранение энергии, но если все делать правильно, можно генерировать силы, не похожие ни на что из того, что человечество делало раньше”, - сказал Бюлер на брифинге. “Именно эту силу мы будем использовать для перемещения объектов в течение следующих 1000 лет... до тех пор, пока не произойдет что-то новое”.
|
|
|
|
До тех пор, пока не будет доказано, что этот двигатель работает в космосе, планировщикам полетов, которые хотят использовать электрические двигательные установки, придется полагаться на SEPS. Однако SEPS требуют солнечной энергии, которая становится все менее доступной по мере удаления от источника. Даже космические аппараты, отправляющиеся за пределы Луны для исследования таких мест, как Марс, Юпитер и Сатурн, обнаруживают, что их способность собирать энергию значительно снижается, как только они начинают покидать орбиту Земли.
|
|
|
|
Чтобы устранить эти и другие недостатки, связанные с хранением энергии, команда Tractabel, в которую входят Французская комиссия по альтернативной энергетике и атомной энергии (CEA), ArianeGroup, Airbus и Frazer Nash, сосредоточилась на возможностях ядерной энергетики по производству энергии для использования в качестве топлива для ядерных электрических двигателей. Если их разработки окажутся успешными, их демонстратор технологий может похвастаться значительно большей мощностью, чем самый надежный SEP.
|
|
|
|
Согласно заявлению Tractebel, их дорожная карта RockRoll позволит им изучить различные конфигурации своей системы NEP. Это включает в себя тепловые электрические генераторы, которые улавливают тепло от распадающегося ядерного изотопа для выработки электроэнергии, а также системы расщепления, подобные тем, которые используются в ядерном оружии.
|
|
|
|
“Стратегия Tractebel заключается в разработке целого ряда решений для ядерной энергетики, от радиоизотопных до систем расщепления, а также в содействии развитию европейской цепочки создания стоимости ядерных решений для применения в космосе”, - поясняют они.
|
|
|
|
Несмотря на то, что до 2035 года остается еще много технологических препятствий, завершение разработки дорожной карты открывает четкий путь к запуску. В случае успеха компания считает, что использование мощности атомно-электрического двигателя для более длительных полетов в космос поможет человечеству.
|
|
|
|
“Я горжусь тем, что возглавляю столь важную инициативу в области ядерных электрических двигателей, которая может обеспечить исследования и логистику в космосе на околоземной орбите и за ее пределами в масштабах, недоступных ни химическим, ни электрическим двигателям”, - сказал Бриеук Шпиндлер, руководитель проекта Tractebel и владелец космической продукции.
|
|
|
|
Спиндлер добавил, что он “полон решимости решать сложные технические и стратегические задачи, стоящие перед ним. Используя свой опыт в ядерной области и инновационные решения, Tractebel помогает продвигать космические технологии и расширять границы исследования последнего рубежа”.
|
|
|
|
Источник
|
