 на 2023 рік NASA обрало ядерну концепцію для першої фази розробки.){kind=link}
Biz yenilənmiş kosmos tədqiqi dövründə yaşayırıq, bir neçə agentlik yaxın illərdə Aya astronavt göndərməyi planlaşdırır. Yaxın onillikdə NASA və Çin Marsa ekipaj göndərəcək və tezliklə digər ölkələr də onlara qoşula bilər. Astronavtları aşağı Yer orbitindən (LOO) və Yer-Ay sistemindən kənara çıxaracaq bu və digər missiyalar həyat dəstəyi və radiasiyadan müdafiədən tutmuş enerji və hərəkətə qədər yeni texnologiyalar tələb edir. Sonuncuya gəldikdə isə, Nüvə Termal və Nüvə Elektrik Təhlükəsizliyi (NTP/NEP) qələbə üçün əsas iddiaçıdır!
NASA-nın 2023-cü il üçün İnnovativ Qabaqcıl Konseptlər (NIAC) proqramının bir hissəsi olaraq, NASA inkişafın birinci mərhələsi üçün nüvə konsepsiyasını seçib. Bimodal nüvə elektrik stansiyalarının bu yeni sinfi “rotor sürətləndirici dalğa dövrü”ndən istifadə edir və Marsa uçuş müddətini 45 günə qədər azalda bilər.
Dalğa Rotorunun Sürətləndirilməsi Cycle ilə Bimodal NTP/NEP adlanan təklif Florida Universitetinin hipersəs proqramının direktoru və Mühəndislikdə Tətbiqi Tədqiqatlar üzrə Florida Proqramı (FLARE) komandasının üzvü, professor Rayan Qosse tərəfindən irəli sürülüb. Qossenin təklifi bu il NAIC tərəfindən inkişafın birinci mərhələsi üçün seçilmiş 14 təklifdən biridir və layihə ilə əlaqəli texnologiya və metodların inkişafına kömək etmək üçün 12 ABŞ dolları məbləğində qrant daxildir. Digər təkliflərə innovativ sensorlar, cihazlar, istehsal texnologiyaları, enerji sistemləri və s. daxildir.
Nüvə enerjisi mahiyyət etibarı ilə iki anlayışa bölünür, hər ikisi hərtərəfli sınaqdan keçirilmiş və təsdiqlənmiş texnologiyalara əsaslanır. Nüvə Termal Sürət (NTP) üçün dövrə maye hidrogeni (LH2) qızdıraraq onu ionlaşmış hidrogen qazına (plazma) çevirən nüvə reaktorundan ibarətdir və bu, daha sonra təkan yaratmaq üçün nozzilər vasitəsilə istiqamətləndirilir. Layihə də daxil olmaqla, bu təkan sisteminin sınaq versiyasını yaratmaq üçün bir neçə cəhdlər edilmişdir Rover, 1955-ci ildə ABŞ Hərbi Hava Qüvvələri və Atom Enerjisi Komissiyasının birgə layihəsidir.
1959-cu ildə NASA ABŞ Hərbi Hava Qüvvələrindən götürdü və proqram kosmosa uçuş tətbiqlərinə həsr olunmuş yeni mərhələyə keçdi. Bu, nəhayət, uğurla sınaqdan keçirilmiş bərk nüvəli nüvə reaktoru olan Raket Vasitələri üçün Nüvə Sürətinin (NERVA) yaranmasına səbəb oldu. 1973-cü ildə Apollon dövrünün sona çatması ilə proqramın maliyyələşdirilməsi kəskin şəkildə kəsildi və hər hansı uçuş sınaqları keçirilməzdən əvvəl onun ləğvinə səbəb oldu.
Nüvə elektrik mühərriki (NEP), əksinə, təkan yaratmaq üçün inert qazı (ksenon kimi) ionlaşdıran və sürətləndirən bir elektromaqnit sahəsi yaradan Hall effektli itələyicini (ion itələyici) gücləndirmək üçün nüvə reaktoruna əsaslanır. Bu texnologiyanı inkişaf etdirmək səylərinə NASA-nın Nüvə Sistemləri Təşəbbüsü (NSI) çərçivəsində Prometheus layihəsi daxildir.
Hər iki sistem daha yüksək xüsusi impuls (Isp), yanacaq səmərəliliyi və faktiki olaraq qeyri-məhdud enerji sıxlığı da daxil olmaqla ənənəvi kimyəvi mühərriklər üzərində əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir. Konsepsiyalar 10 min saniyədən çox spesifik impuls verməsi ilə fərqlənsə də, yəni onlar təqribən üç saat ərzində itələmə qüvvəsini saxlaya bilirlər, adi raketlər və NTP-lərlə müqayisədə təkanların səviyyəsi kifayət qədər aşağıdır.
Qosse, elektrik enerjisi mənbəyinə ehtiyacın, ideal şəraitdə istilik enerjisinin çevrilməsinin 30-40% olduğu kosmosda istilik yayılması məsələsini də gündəmə gətirdiyini söylədi. NERVA-nın NTP dizaynları Marsa və ondan kənara insanlı missiyalar üçün ən yaxşı üsul olsa da, bu metodda yüksək delta dalğalı missiyalar üçün adekvat ilkin və son kütlə fraksiyalarının təmin edilməsi ilə bağlı problemlər var.
Buna görə də hər iki hərəkət üsulunu (bimodal) özündə birləşdirən təkliflərə üstünlük verilir, çünki onlar hər ikisinin üstünlüklərini birləşdirirlər. Qossenin təklifi NERVA bərk yanacaq reaktoruna əsaslanan bimodal dizaynı nəzərdə tutur ki, bu da 900 saniyəlik xüsusi impuls (Isp) təmin edəcək ki, bu da kimyəvi raketlərin hazırkı performansından iki dəfə çoxdur.
Gosse-nin təklif etdiyi dövrəyə, həmçinin, daxil olan havanın sıxılma reaksiyası nəticəsində yaranan təzyiq dalğalarından istifadə edən daxili yanma mühərriklərində istifadə olunan bir texnologiya olan dalğa təzyiqi gücləndiricisi və ya dalğa rotoru (WR) daxildir.
NTP mühərriki ilə birləşdirilən WR, reaksiya kütləsini daha da sıxmaq üçün reaktorda LH2 yanacağını qızdırmaqla yaranan təzyiqdən istifadə edəcək. Gosse-nin vəd etdiyi kimi, bu, NERVA səviyyəli NTP konsepti ilə müqayisə edilən, lakin 1400-2000 saniyəlik işə salınma vaxtı ilə güc səviyyələrini təmin edəcək. NEP dövrü ilə birləşdirildikdə, Gosse deyir ki, istək səviyyəsi daha da artır.
Əgər adi mühərriklərdən istifadə olunarsa, insanla Marsa missiya üç ilə qədər davam edə bilər. Bu missiyalar hər 26 aydan bir Yer və Mars ən yaxın məsafədə olduqda (Mars müxalifəti adlanır) başlayacaq və tranzitdə ən azı XNUMX-XNUMX ay keçirəcək.
45 günlük (altı yarım həftə) tranzit ümumi missiya müddətini illər əvəzinə aylara endirəcək. Bu, Marsa missiyalarla bağlı əsas riskləri, o cümlədən radiasiyaya məruz qalma, mikroqravitasiyada sərf olunan vaxt və əlaqədar sağlamlıq problemlərini xeyli azaldacaq.
Elektrik stansiyalarına əlavə olaraq, günəş və külək enerjisinin həmişə mövcud olmadığı uzunmüddətli yerüstü missiyalar üçün sabit enerji təchizatı təmin edəcək yeni reaktor dizaynları üçün təkliflər var.
Nümunələr arasında NASA-nın Sterlinq Texnologiyasından istifadə edən Kilovat Reaktoru (KRUSTY) və NASA-nın NAIC 2023 proqramı çərçivəsində inkişafının birinci mərhələsi üçün seçilmiş Fission/Fusion Hibrid Reaktoru daxildir.Bu və digər nüvə texnologiyaları bir gün Marsa və dərin kosmosdakı digər yerlərə insanlı missiyalara imkan verə bilər. , bəlkə düşündüyümüzdən tez!
Həmçinin maraqlıdır: