Ядрени двигатели ще поемат към Луната
След ред експерименти през 1950-60 г. и последвалия период на забвение, днес американските инженери отново започват да обсъждат възможностите за използване на технологията за ядрено придвижване в лунната програма. Ако изтрият праха от старите чертежи, в тях ще намерят маса полезни неща.
NASA може да икономиса милиарди долари в своята лунна програма, ако отново се върне към идеята за ядрени ракетни двигатели. Тази спорна идея бе предложена от специалистите на Американския изследователски център по използване на ядрената енергия в Космоса - Center for Space Nuclear Research, CSNR. С използването на ядрените ракетни двигатели може по-бързо и по-евтино да се построи лунната база, заявява Стивън Хоу, директор на CSNR, който представи резултатите от новото изследване на конференцията по ядрените космически технологии Space Nuclear Conference 2007, състояла се в края на юни в Бостън. Хоу предлага да се преведе на ядрена тяга горната степен на новата тежка ракета Ares V, която трябва да работи в тандем с по-леката ракета-носител Ares I в пилотираната лунна експедиция на NASA. Всъщност, Ares V ще трябва да изведе на околоземна орбита лунния модул, а Ares I - кораба Orion с екипажа. Около Земята те ще се скачат и по-нататък ускоряващата степен от Ares V ще осигури прелитането на цялата група до Луната. Всъщност, семейството на ракетите-носители Ares е построено чрез комбинация на елементи - резервоари, двигатели, ускорители с твърдо гориво - доставени от програмите Apollo. Разбира се, с модернизации. И така, след новите кацания на Луната, същите Ares V ще трябва да осигурят транспорта на частите за лунната база. В CSNR смятат, че ядреният двигател би могъл да се окаже по-изгоден от химичния. Не просто с по-добрите си характеристики, което е ясно, но и относно разходите, което вече предизвиква въпроси. Благодарение на по-високата температура на работното тяло и съответно, по-високата скорост на изтичане на реактивната струя, ядреният ракетен двигател има забележително по-голям отделящ импулс: 850-1000 s срещу 350-450 при химичните. Освен това, при ядрените движения има добро съотношение на тягата към собственото тегло, примерно от 3 до 10 към 1. А по-голямата ефективност на ядрения двигател означава, че Ares V би могъл да достави на Луната почти 29 тона товар, вместо 21 тона в напълно химичния вариант. Стартът от Земята и в двата случая трябва да се осигури от химични двигатели. Така, че тежащата 250 тона лунна база може да бъде пренесена само с 9 вместо с 12 изстрелвания, заявява Хоу. Той оценява стойността на един старт на Ares V на 1.5 млрд. долара. Лесно се пресмята икономията от 3 старта - 4.5 млрд. долара. А за разработването и създаването на ядрената ускорителна степен ще трябва да се изразходват към 2.5-3 млрд. долара. Е, ползата си остава. Важно е да се отбележи, че NASA не трябва да започва проекта от нула. Хоу предлага отдалечаване от старата програма NERVA, Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application, в рамките на която преди 40 години NASA построи няколко модела ядрени ракетни двигатели с тяга няколкостотин тона и успешно ги изпита. Закриването на тази програма в голяма степен бе предизвикано от политически причини - "Да няма ядрени реактори в Космоса!". По-скоро, поради съображения за екологична безопасност на такива ракети в случай на авария, отколкото заради технически проблеми. Аналогични двигатели са изпитвани и в СССР- и там победата на химичните двигатели и забвението на ядрените в голяма степен бе обусловено от политиката, а не от техниката. При това, по-младите братя на ядрените ракетни чудовища - радиоизотопните термоелектрически генератори - през всичките тези години продължават изправно да служат на космонавтиката, независимо от виковете на "зелените". Много междупланетни станции и някои спътници са се захранвали и се захранват именно от такива генератори. Американските специалисти отдавна говорят, че завръщането към ядрените ракетни двигатели може да осигури полета до Марс. И ако марсианската пилотирана мисия все пак е ядрена, а тук има възможни варианти, най-добре е тази технология първоначално да бъде изпробвана в лунния проект. Вариантите за изпълнение на марсианската мисия са: електроракетен, т.е. йонен двигател със захранване от слънчеви батерии; от същия ядрен реактор, но служещ изключително за изработването на електроенергия; от йонен двигател в съчетание с химически ускорителни блокове в началния стадий на полета. Но чисто ядрен вариант, с ядрено топлинно ракетно движение, също има правото да бъде разгледан. Нима опасността от радиоактивния двигател е послужила като една от причините за отказа от така бурно стартиралите изследвания по ядрени ракетни движения и от двете страни на океана? Хоу заявява, че ядреното гориво, заключено в прочутата нетопима обвивка от волфрамова сплав, издържа дори авария на ракетата-носител при старта, т.е. на нейната химична степен. Когато след това горивните елементи трудно биха могли да бъдат събрани от местността... Самият реактор няма да бъде включван чак до извеждането на ядрената степен на околоземна орбита. За да не може преминалият през каналите в активната зона водород - работното тяло - да попадне в атмосферата на планетата. Що се отнася до радиацията, излизаща от ядрения двигател, при надлежна защита нейното ниво на излъчване ще бъде много по-ниско в сравнение с нивото на космическата радиация, на която са подложени астронавтите по маршрута Земя-Луна. Това заявява Робърт Синглетери, специалист по радиационна безопасност в изследователския център Ленгли. Затова ядрената горна степен по идея може да се използва не само за транспортиране на елементите от лунната база до Селена, но и за ускоряване по същия маршрут на групата "лунен спускаем модул - кораб Orion". И въпреки, че официалноNASA ще се завърне на Луната изключително само с химични двигатели, в научните центрове на агенциите през последните години се наблюдава активизиране на изследователските работи в областта на топлинните ядрени задвижвания. Макар, че засега работите са само на хартия. Следователно, след много силния, но халостен изстрел през 1950-60 г., на ново ниво технологията на космонавтиката може да се върне на тази тема.
В-к "Телескоп"