Czekając na rewolucję: od TEM do Nuklon
Najciekawszy i najbardziej obiecujący projekt w sektorze rakietowo-kosmicznym wkrótce wejdzie w nowy etap. W niedalekiej przyszłości krajowy przemysł rozpocznie rozwój perspektywicznego kompleksu kosmicznego "Nuklon". Jego podstawą będzie moduł transportowo-energetyczny z elektrownią jądrową, nad którym prace trwają od kilku lat.
nowe wiadomości
Kilka dni temu pojawiły się nowe materiały i wiadomości dotyczące obiecującego projektu. Najpierw do bezpłatnego dostępu trafił pokazowy film i zdjęcia z warsztatów Arsenał Design Bureau (St. Petersburg), który jest odpowiedzialny za produkcję niektórych jednostek dla modułu transportowo-energetycznego (TEM). Zdjęcia przedstawiają gotową farmę samodzielnie oraz z zamontowanymi osłonami, panelami chłodnicy, komorą silnika i innymi produktami.
16 września TASS opublikował oficjalne ogłoszenia dotyczące tego projektu. Alexander Bloshenko, dyrektor wykonawczy Roskosmosu ds. zaawansowanych programów i nauki, powiedział, że do końca tego roku zostanie podpisana umowa na rozwój zaawansowanego projektu kompleksu kosmicznego o nazwie Nuklon.
Podstawą kompleksu będzie TEM o otwartej architekturze, oparty na istniejących rozwiązaniach. Ten produkt jest uważany za „kosmiczny holownik” do transportu różnych ładunków i prowadzenia skomplikowanych misji naukowych. Dla Nuklon opracowano elektrownię jądrową (EJ) klasy megawatów, która jest w stanie zaspokoić wszystkie potrzeby kompleksu.
Pierwsza misja
A. Bloszenko ujawnił aktualne plany eksploatacji nowego sprzętu. Prace nad Nuklonem zakończą się do 2030 roku, po czym nastąpi pierwszy lot. Proponuje się nie przeprowadzać lotów testowych, ale od razu przystąpić do faktycznego działania technologii w interesie nauki.
Dla Nuklona powstanie specjalny kompleks naukowy z kilkoma głównymi komponentami, który stanie się ładunkiem dla holownika. W 2030 r. holownik i ładunek zostaną osobno wystrzelone na orbitę, po czym nastąpi dokowanie. W tym samym roku kompleks poleci na Księżyc, gdzie przeprowadzi serię badań i zrzuci orbiter.
Druga faza misji obejmuje lot na Wenus. Na tym etapie możliwe jest przeprowadzenie prób tankowania holownika w locie – na pokład przeniesiony zostanie ksenon, który pełni rolę płynu roboczego w specjalnym silniku rakietowym. Drugi zrzut ładunku w postaci orbitalnego pojazdu badawczego nastąpi na orbicie Wenus.
Kolejny etap lotu rozpocznie się od manewru wspomagania grawitacyjnego, po którym Nuklon skieruje się w stronę Jowisza. Trzeci blok sprzętu naukowego przeznaczony jest do badań jednego z satelitów gazowego giganta. Czas trwania takiego wieloetapowego lotu nie został określony. Nie mówi się też o dalszych planach holownika kosmicznego - czy można go wykorzystać w nowych projektach.
Przed kolejnym krokiem
Prace nad obiecującym TEM z elektrownią jądrową i silnikiem elektrycznym rozpoczęto w latach 2009-2010. W tworzenie tego projektu zaangażowanych było wiele organizacji z Roskosmosu i Rosatomu. Do tej pory przeprowadzono znaczną część badań i testów poszczególnych komponentów. Obecny postęp pozwala nam przystąpić do kolejnego etapu prac - zaprojektowania pełnowartościowego kompleksu nadającego się do rzeczywistej eksploatacji.
Aktualności ostatnie dni cieszą się dużym zainteresowaniem. W przeszłości uczestnicy projektu wielokrotnie publikowali różne grafiki i pokazywali makiety obiecującego TEM. Teraz zdjęcia pełnowymiarowych jednostek są w wolnym dostępie. Najwyraźniej są to podzespoły do prototypu lub prototypu, których montaż powinien poprzedzać zaprojektowanie pełnoprawnego kompleksu Nuklon. Budowa modelu lotu powinna rozpocząć się dopiero w przyszłości.
Ciekawie zapowiadają się wieści o zbliżającej się premierze projektu Nuklona. Tym razem nie chodzi tylko o przeprowadzenie badań i znalezienie niezbędnych rozwiązań, ale o rozpoczęcie prac projektowych - zresztą nad kompleksem do realnej aplikacji.
W przeszłości Roskosmos wielokrotnie poruszał temat przyszłego wykorzystania TEM z nowym układem napędowym, ale jak dotąd dysponował jedynie najbardziej ogólnymi sformułowaniami. Teraz ujawniono konkretne plany wykorzystania kosmicznego holownika w rzeczywistej misji naukowej. Ważne jest, aby misja od razu wykorzystywała wszystkie charakterystyczne cechy TEM. Będzie w stanie zapewnić badanie trzech ciał niebieskich w jednym locie, m.in. w dużej odległości od ziemi.
Obiecujące technologie
Nowe doniesienia na temat TEM i kompleksu Nuklon napawają optymizmem, ale też dają powody do niepokoju. Tak więc poprzednie prace w tym kierunku trwały ok. 10 lat. Projekt wstępny i projekt techniczny, budowa i przygotowanie do pierwszego lotu zajmie mniej więcej tyle samo czasu. Wszystko to ponownie potwierdza ogólną złożoność programu związaną z koniecznością rozwoju technologii.
Główne problemy i trudności związane były z rozwojem elektrowni jądrowych i poszczególnych jej elementów. Podstawą tej instalacji jest wysokotemperaturowy reaktor jądrowy chłodzony gazem. Jako nośnik ciepła stosowana jest mieszanina helu i ksenonu. Szacunkowa moc energetyczna instalacji to 1 MW. Złożoność tworzenia takiej instalacji wiąże się z koniecznością znalezienia mocnych, żaroodpornych i stabilnych materiałów i stopów nadających się do długotrwałego użytkowania w warunkach kosmicznych.
Osobnym zadaniem było stworzenie środków chłodzących do odprowadzania nadmiaru ciepła w przestrzeń kosmiczną. Rozważano kilka projektów, m.in. zasadniczo nowy. Według znanych danych na podstawie wyników badań wybrano chłodziarko-emiter typu kroplowego. Jednostki takiego grzejnika mają maksymalną możliwą powierzchnię i faktycznie tworzą zewnętrzne kontury TEM.
Specjalnie dla TEM opracowano dwa rodzaje silników jonowych - całkowicie nową technologię dla naszej astronautyki. Mocniejszy ID-500 jest oferowany jako maszerujący, dostępne są również silniki manewrowe o ograniczonych właściwościach. Silniki do TEM zostały już opracowane i przetestowane w warunkach laboratoryjnych.
Czekając na rewolucję
Idea modułu transportowo-energetycznego z elektrownią atomową była wypracowana w naszym kraju i za granicą, ale to projekt rosyjski posunął się najdalej. Do tej pory stworzono wszystkie niezbędne technologie i komponenty. Teraz trzeba je połączyć w kompleks nadający się nie tylko do testowania w praktyce, ale także do wykorzystania w prawdziwych misjach.
W najbliższym czasie rozpocznie się budowa takiego kompleksu. Pierwszy lot gotowego Nuklona planowany jest na 2030 rok. Kosmiczny holownik będzie musiał wykonać dość trudną misję na trzy ciała niebieskie. Jeśli wszystkie prace zakończą się na czas i nie napotkają nowych trudności, które powodują konieczność dostosowania harmonogramu lub rewizji programu jako całości, to w przyszłości nastąpi prawdziwa rewolucja w przemyśle rakietowym i kosmicznym.
Najwyraźniej do tej pory w ramach programu TEM wszystkie główne problemy zostały rozwiązane, a dalsze prace będą przebiegać bez większych trudności. Jednak ogólna złożoność i odpowiedzialność pozostają, a Nuklon będzie musiał poczekać jeszcze kilka lat.
informacja