Рабочие характеристики ядерного теплового двигателя могут быть повышены
— Новости от 10 февраля 2019 года —
Ядерные двигатели достигли передовых разработок еще в 1960-х годах. Ядерная тепловая тяга (НТП) обеспечивает тягу за счет снижения давления водорода через тепло ядерного реактора. Это создает сильную тягу, но этого недостаточно для приведения в движение первой ступени ракеты или космического корабля SSTO.
В 2015 году инженер, работавший над движком SpaceX Raptor, предложил способ повысить мощность и эффективность такой системы. Он включает в себя подачу воздуха в атмосферу, чтобы добавить цикл горения в ядерную тепловую тягу. В таком двигателе водород сначала расширяется при нагревании от ядерного реактора. Затем он впрыскивается в камеру сгорания, где он горит в контакте с атмосферным воздухом. Это приводит к резкому увеличению тяги и удельного импульса.
На первом этапе полета этот инженер считает, что такая система будет производить достаточно энергии для запуска ракеты SSTO и для обеспечения большой полезной нагрузки на низкой орбите и за ее пределами. Очевидно, что эти ракеты должны быть многоразовыми, чтобы быть экономически выгодными, потому что применяемые технологии будут очень сложными. Мы не увидим такой двигатель в течение длительного времени.
НАСА возобновляет исследования по ядерным тепловым двигателям
— Новости от 15 августа 2017 года —
Ядерный двигатель для применения ракетных транспортных средств (NERVA) позволил НАСА разработать ядерный тепловой двигатель в 1960-х и 1970-х годах. НАСА решило снова инвестировать в ядерные тепловые двигатели. Действительно, американское космическое агентство решило инвестировать 18,8 миллиона долларов, чтобы оживить исследования этого типа двигателей. Чтобы разработать новую концепцию ядерного теплового двигателя, НАСА сотрудничает с BWXT. Эта компания специализируется на разработке ядерных решений и ядерного топлива. Например, он производит топливные стержни для авианосцев и подводных лодок ВМС США. Контракт с BWXT продлится три года, и частная компания будет отвечать за проектирование и испытание прототипа ядерного топлива для двигателя типа NERVA. В дополнение к этому, BWXT предоставит свой опыт в Космическое агентство США, чтобы изучить возможность и стоимость такого двигателя.
Пока нельзя сказать, будет ли Космическая администрация США использовать эти исследования для действительно запуска нового ядерного теплового двигателя. Мы также можем представить, что все или часть этого исследования можно было бы также использовать для разработки ядерного реактора, который может подавать энергию на электродвигатели, такие как двигатель VASIMR. Этот бюджет является частью программы под названием Game Changing Development для выявления и тестирования технологических прорывов, которые могут изменить способ разработки НАСА космических миссий.
Стремясь увеличить возможности путешествий в космосе, часто является ограничивающим фактором. Существует множество способов преодоления химических двигателей. Ядерный вариант немного странный, потому что он всегда связан с экологическим риском и сильным давлением общественного мнения. Во время запуска космического зонда Кассини в 1997 году были демонстрации, поскольку космический зонд перевозил 32 килограмма плутония для подачи его РТГ, термоэлектрических генераторов с использованием тепла от радиоактивности для производства электроэнергии, но без какого-либо деления реакции. Отгрузка радиоактивных материалов в космос была утверждена после продолжительной серии испытаний, демонстрирующих, что даже в случае взрыва ракет РТГ останутся нетронутыми. Если НАСА решит развивать ядерную энергетику, оно должно иметь возможность проектировать реактор или двигатель, способный выдерживать все возможные сбои при его запуске. Таким образом, еще есть много работы, прежде чем увидеть такой движок в действии.
Изображение NASA / Pat Rawlings (Public Domain), Википедия
источники
