Moja ya miradi ya kuthubutu ya miaka ya hivi karibuni katika uwanja wa teknolojia ya nafasi inakua, na kuna sababu za habari njema. Hivi karibuni ilijulikana juu ya kukamilika kwa kazi kwenye mradi "Uundaji wa moduli ya uchukuzi na nishati kulingana na kiwanda cha nguvu za nyuklia cha darasa la megawatt". Sasa wanasayansi wanapaswa kutekeleza kazi kadhaa zinazofuata, na matokeo ya mwisho yatatokea moduli kamili inayofaa kutumiwa.
Ripoti ya kazi
Mwisho wa Julai, Roskosmos aliidhinisha ripoti ya 2018 inayoonyesha maeneo kuu ya shughuli na mafanikio ya shirika. Miongoni mwa mambo mengine, ripoti hiyo inataja mradi "Uundaji wa moduli ya uchukuzi na nishati kulingana na kiwanda cha nguvu za nyuklia cha darasa la megawatt", iliyotengenezwa ndani ya mfumo wa Programu ya Jimbo "shughuli za Nafasi za Urusi kwa 2013-2020".
Kulingana na ripoti hiyo, mradi huu ulikamilishwa mwaka jana. Kama sehemu ya kazi hii, nyaraka za muundo ziliandaliwa, bidhaa za kibinafsi zilitengenezwa na kupimwa. Wakati tunazungumza juu ya vifaa vya mpangilio wa baadaye wa mfano wa ardhini wa moduli ya usafirishaji na nishati (TEM).
Kazi juu ya uundaji wa TEM haishii hapo. Shughuli zote zaidi zitafanywa ndani ya mfumo wa mpango uliopo wa nafasi ya shirikisho. Kwa bahati mbaya, ripoti ya Roscosmos haitoi maelezo ya kiufundi ya mradi wa TEM katika hali yake ya sasa, na pia haionyeshi muda wa kazi. Walakini, data hizi zinajulikana kutoka kwa vyanzo vingine.
Historia ya suala hilo
Kulingana na ripoti ya Roscosmos, kazi ya TEM inaendelea na inapaswa kuingia hatua mpya hivi karibuni. Hii inamaanisha kuwa mipango ya kuunda roketi mpya na teknolojia ya anga, iliyoidhinishwa karibu miaka 10 iliyopita, itatimizwa katika siku zijazo zinazoonekana.
Wazo la moduli ya uchukuzi na nishati kulingana na kiwanda cha nguvu za nyuklia (NPP) katika hali yake ya sasa ilipendekezwa mnamo 2009. Uendelezaji wa bidhaa hii ulifanywa na wafanyabiashara wa Roscosmos na Rosatom. Jukumu la kuongoza katika mradi huo linachezwa na Roketi na Shirika la Nafasi Energia na Kituo cha Ushirika cha Jimbo la Shirikisho la Keldysh.
Mnamo 2010, mradi ulianza, utafiti wa kwanza na kazi ya kubuni ilianza. Wakati huo, ilisema kuwa vitu kuu vya mmea wa nyuklia na TEM vitakuwa tayari mwishoni mwa muongo huo. Ubunifu wa awali wa TEM uliandaliwa mnamo 2013. Mnamo 2014, upimaji wa vifaa vya mmea wa nyuklia na injini ya ID-500 ya ion ilianza. Katika siku zijazo, kulikuwa na ripoti nyingi za kazi anuwai na mafanikio. Vipengele anuwai vya mmea wa nyuklia na TEM vilijengwa na kujaribiwa, na pia utaftaji wa maeneo ya matumizi ya teknolojia mpya ulifanywa.
Wakati mradi wa TEM ulipoundwa, picha zinazoonyesha takriban kuonekana kwa bidhaa hii zilichapishwa mara kwa mara kwenye vyanzo wazi. Mara ya mwisho nyenzo hizo zilionekana mnamo Novemba mwaka jana. Inashangaza kwamba toleo hili la muonekano lilikuwa tofauti sana na zile za awali, ingawa lilikuwa na kufanana kwa sifa za kimsingi.
Vipengele vya kiufundi
Moduli ya uchukuzi na nishati inachukuliwa kama gari yenye malengo anuwai ya kufanya kazi angani, katika mizunguko ya Dunia na kwenye trajectories zingine. Kwa msaada wake, katika siku zijazo, imepangwa kuzindua malipo kwenye mizunguko au kutuma kwa miili mingine ya mbinguni. Pia, TEM inaweza kutumika kwa kuhudumia chombo cha angani au katika kupambana na uchafu wa nafasi.
TEM itapokea trusses za kubeba mzigo, kwa sababu ambayo vipimo muhimu vitatolewa. Kwenye shamba inapendekezwa kuweka kitengo cha umeme na usanikishaji wa mitambo, vifaa vya vifaa na mkutano, vifaa vya kupandikiza, paneli za jua, n.k. Katika sehemu ya mkia wa moduli, injini za kusafiri na kuzima injini za roketi zitapatikana. Mshahara utasafirishwa kwa kutumia vifaa vya kuweka kizimbani.
Sehemu kuu ya TEM ni mmea wa nguvu ya nyuklia wa darasa la megawatt, ambalo limetengenezwa tangu 2009. Reactor ya usanikishaji inapaswa kutofautishwa na upinzani maalum kwa mizigo ya joto, ambayo inahusishwa na njia maalum za utendaji wake. Mchanganyiko wa heliamu-xenon ulichaguliwa kama baridi. Nguvu ya mafuta ya ufungaji itafikia 3.8 MW, na umeme - 1 MW. Ili kutupa moto kupita kiasi, inashauriwa kutumia jokofu ya bomba la matone.
Umeme kutoka kwa usanidi wa nyuklia lazima utolewe kwa injini ya roketi ya umeme. Injini ya ioni inayoahidi ID-500 iko katika hatua ya upimaji. Kwa ufanisi wa hadi 75%, inapaswa kuonyesha nguvu ya 35 kW na msukumo wa hadi 750 mN. Wakati wa majaribio mnamo 2017, bidhaa ya ID-500 ilifanya kazi kwenye standi kwa masaa 300 kwa nguvu ya 35 kW.
Kulingana na data ya miaka ya nyuma, TEM katika nafasi ya kufanya kazi itakuwa na urefu wa zaidi ya m 50-52 m na kipenyo (kwa viti wazi na vitu juu yao) zaidi ya m 20. Uzito ni angalau tani 20. au magari kadhaa ya uzinduzi na mkutano unaofuata. Halafu mzigo wa malipo lazima uwe kizimbani nayo. Maisha ya huduma ya kubuni, yaliyopunguzwa na maisha ya huduma ya reactor, ni miaka 10.
Matarajio makubwa
Sifa kuu ya TEM iliyo na kiwanda cha nguvu za nyuklia, ambayo kimsingi inaitofautisha na roketi nyingine na teknolojia ya nafasi, ni msukumo maalum zaidi. Matumizi ya mmea maalum wa umeme na injini ya roketi ya umeme inafanya uwezekano wa kupata vigezo vya kutia vinavyohitajika na matumizi ya chini ya mafuta ya nyuklia. Kwa hivyo, TEM, kwa nadharia, ina uwezo wa kutatua shida ambazo haziwezi kufikiwa na mifumo ya roketi ya jadi inayochochewa na mafuta ya kemikali.
Shukrani kwa hii, inawezekana kutumia kikamilifu injini za kudumisha na kuzima wakati wa ndege. Hasa, hii inaruhusu matumizi ya njia nzuri zaidi za kukimbia kwa miili mingine ya mbinguni. Maisha ya huduma ya miaka 10 inaruhusu TEM kutumika mara nyingi katika misioni tofauti, kupunguza gharama ya kuzipanga. Kwa ujumla, kuibuka kwa mifumo kama TEM na mmea wa nguvu za nyuklia itawapa cosmonautics fursa mpya katika nyanja zote kuu za shughuli.
Injini za kawaida za TEM lazima zitumie sehemu tu ya umeme kutoka kwa mifumo inayozalisha. Ipasavyo, kuna mabaki ya nguvu inayofaa kutumiwa na vifaa vya kulenga.
Walakini, kuna pia hasara kubwa. Kwanza kabisa, ni hitaji la kukuza anuwai ya teknolojia mpya na ugumu wa jumla wa mradi huo. Kama matokeo, uundaji wa TEM unahitaji muda mwingi na ufadhili unaofaa. Kwa hivyo, mradi wa Roscosmos umetengenezwa kwa karibu miaka 10, lakini matumizi ya TEM iliyokamilishwa bado iko katika siku zijazo za mbali. Gharama ya jumla ya mradi inakadiriwa kuwa rubles bilioni 17.
Matumizi ya mmea wa nyuklia husababisha vizuizi vikali katika hatua anuwai. Kwa mfano, kujaribu mmea wa nyuklia uliomalizika au TEM kwa ujumla inawezekana tu katika mizunguko, ambayo itapunguza uharibifu kutoka kwa hali za dharura zinazowezekana. Vile vile hutumika kwa operesheni ya moduli iliyotengenezwa tayari ya usafirishaji na nishati.
Karibu baadaye
Kulingana na habari ya hivi punde, ukuzaji wa mradi "Uundaji wa moduli ya uchukuzi na nishati kwa msingi wa mmea wa nguvu ya nyuklia wa megawati" umekamilishwa vyema. Baadhi ya kejeli zinazohitajika kwa upimaji tayari ziko tayari. Katika miaka ijayo, biashara kutoka Roskosmos na Rosatom italazimika kufanya kazi kadhaa muhimu na bidhaa hizi na zingine.
Mfano wa kukimbia wa TEM imepangwa kujengwa mnamo 2022-23. Baada ya hapo, vipimo anuwai vinapaswa kuanza, ambayo itachukua miaka kadhaa. Uzinduzi kamili wa operesheni ya TEM unatarajiwa mnamo 2030.
Mwisho wa Juni, ilijulikana juu ya utayarishaji wa wavuti ya operesheni ya TEM. Vifaa kama hivyo vitazinduliwa kutoka kwa Vostochny cosmodrome. Sio zamani sana, mashindano yalitangazwa kwa ukuzaji na ujenzi wa seti ya vifaa vya kuandaa spacecraft na moduli ya uchukuzi na nishati. Nyaraka za muundo wa tata ya kiufundi zinapaswa kutengenezwa mnamo 2025-26. Ujenzi umepangwa kuanza mnamo 2027, na kuwaagiza kutafanyika mnamo 2030. Gharama ya mkataba ni RUB bilioni 13.2.
Kwa hivyo, kazi anuwai juu ya mada ya teknolojia ya juu ya roketi na nafasi na mitambo ya nguvu za nyuklia itaendelea kwa muongo mmoja ujao. Mashirika mengine yatalazimika kukamilisha maendeleo na kujaribu moduli ya uchukuzi na nishati, wakati zingine zitaandaa miundombinu kwa utendaji wake. Kulingana na matokeo ya kazi hizi zote, mnamo 2030 tasnia ya nafasi ya Urusi itakuwa na teknolojia mpya kabisa na uwezo mpana. Walakini, ugumu wa hatua zote za programu inayoahidi inaweza kusababisha mabadiliko katika ratiba.
