Moja ya miradi kabambe zaidi ya Soviet-Urusi katika uwanja wa uchunguzi wa nafasi iko karibu kukamilika na inaingia katika hatua ya utekelezaji wa vitendo mara moja. Tunazungumza juu ya uundaji wa kiwanda cha nguvu za nyuklia cha darasa la megawatt. Uundaji na upimaji wa injini kama hiyo inaweza kubadilisha kwa kiasi kikubwa hali ya mambo katika nafasi ya karibu na dunia.
Kiwanda cha nguvu za nyuklia cha daraja la megawati (NPPU) ni mradi wa pamoja wa kikundi cha wafanyabiashara wa Urusi ambao ni sehemu ya Roscosmos na Rosatom. Mradi huu unakusudia kukuza mtambo wa nguvu ya nyuklia wa darasa la megawati. Imeundwa mahsusi kuandaa spacecraft mpya na jina la kazi TEM (moduli ya uchukuzi na nishati). Msimamizi mkuu wa kazi kwenye mradi wa kuunda kiwanda cha nguvu za nyuklia ni Shirikisho la Biashara la Jimbo la Shirikisho "Kituo cha Utafiti kilichoitwa baada ya M. V. Keldysh" (Moscow). Lengo la mradi kabambe ni kuiletea Urusi nafasi ya kuongoza katika uundaji wa majengo ya nishati kwa madhumuni ya nafasi, ambayo ni bora na yenye uwezo wa kutatua anuwai ya kazi katika anga za juu. Kwa mfano, uchunguzi wa Mwezi, pamoja na sayari za mbali za mfumo wetu wa jua, pamoja na uundaji wa besi za moja kwa moja juu yao.
Hivi sasa, ndege za angani katika nafasi ya karibu-duniani hufanywa kwenye roketi, ambazo zinawekwa mwendo kwa sababu ya mwako wa mafuta ya kioevu au roketi thabiti katika injini zao. Mafuta ya roketi ya maji yamegawanywa katika kioksidishaji na mafuta. Vipengele hivi viko kwenye mizinga anuwai ya roketi katika hali ya kioevu. Mchanganyiko wa vifaa hufanyika tayari kwenye chumba cha mwako, kawaida kwa njia ya sindano. Shinikizo linaundwa kwa sababu ya kazi ya kuhama au mfumo wa pampu ya turbo. Kwa kuongezea, vifaa vya kupendeza hutumiwa kupuliza bomba la injini ya roketi. Roketi ngumu ya roketi pia imegawanywa katika mafuta na kioksidishaji, lakini ziko katika mfumo wa mchanganyiko wa yabisi.
Kwa miongo kadhaa iliyopita, teknolojia ya kutumia aina hizi za mafuta ya roketi imekamilika kwa maelezo madogo kabisa katika nchi nyingi. Wakati huo huo, wanasayansi wa roketi wenyewe wanakubali kuwa maendeleo zaidi ya teknolojia kama hizo ni shida. Mkuu wa zamani wa Shirika la Anga la Shirikisho la Urusi Anatoly Perminov alisema: "Kwa kweli, kila kitu kimebanwa kutoka kwa injini za roketi zilizopo, iwe ni ya kioevu au ngumu. Jaribio la kuongeza msukumo wao, msukumo maalum unaonekana kutokuwa na tumaini. " Kinyume na msingi huu, suluhisho zingine za kiufundi ni za kupendeza. Kwa mfano, mitambo ya nyuklia, ambayo inaweza kutoa kuongezeka kwa msukumo na msukumo maalum wakati mwingine. Anatoly Perminov alitoa mfano wa kukimbia kwenda Mars, ambayo sasa ni muhimu kuruka miaka 1, 5-2 huko na kurudi. Kwa matumizi ya mfumo wa kusukuma nyuklia, wakati wa kukimbia unaweza kupunguzwa hadi miezi 2-4.
Kwa kuzingatia hii, huko Urusi, tangu 2010, mradi unatekelezwa kuunda moduli ya usafirishaji wa anga na nguvu kulingana na mmea wa nguvu ya nyuklia wa darasa la megawatt ambao hauna mfano wowote ulimwenguni. Agizo linalolingana lilisainiwa na Dmitry Medvedev. Kwa utekelezaji wa mradi huu hadi 2018 kutoka kwa bajeti ya shirikisho, Roscosmos na Rosatom, ilipangwa kutenga rubles bilioni 17, rubles bilioni 7, 2 za kiasi hiki zilitengwa kwa shirika la serikali Rosatom kwa kuunda kituo cha umeme (Utafiti na Taasisi ya Ubunifu wa Taasisi ya Nishati ya Dollezhal), rubles bilioni 4 - kwa Kituo cha Keldysh cha ukuzaji wa mfumo wa kusukuma umeme wa nyuklia, rubles bilioni 5.8 - kwa RSC Energia, ambayo ilitakiwa kuunda moduli ya uchukuzi na nishati. Kulingana na mpango mpya wa nafasi ya shirikisho mnamo 2016-2025 kwa kazi zaidi kwenye mradi huo, ilitarajiwa kutenga rubles bilioni 22 milioni 890.
Kazi hizi zote zinafanywa nchini Urusi sio kutoka mwanzoni. Uwezekano wa kutumia nishati ya nyuklia angani umezingatiwa tangu katikati ya miaka ya 1950 na wataalam mashuhuri wa Kirusi kama Keldysh, Kurchatov na Korolev. Kuanzia 1970 hadi 1988 peke yake, Umoja wa Kisovyeti ulizindua satelaiti zaidi ya 30 angani, ambazo zilikuwa na mitambo ya nguvu ya nyuklia kama vile Topaz na Buk. Satelaiti hizi zilitumika kuunda mfumo wa uangalizi wa hali ya hewa kwa malengo ya uso katika eneo lote la maji la Bahari ya Dunia, na pia kutoa jina la kulenga na usambazaji kwa machapisho au wabebaji wa silaha - upelelezi wa anga ya baharini na lengo mfumo wa uteuzi (1978). Pia, katika kipindi cha kuanzia 1960 hadi 1980, injini ya roketi ya nyuklia ilitengenezwa na kupimwa katika nchi yetu kwenye tovuti ya majaribio ya Semipalatinsk, shirika la TASS liliripoti.
Kigeuzi cha nyuklia cha "Topaz" (mfano uliopunguzwa)
Wataalam wanaangazia faida zifuatazo za mifumo ya nguvu za nyuklia:
- Uwezo wa kuruka kwenda Mars kwa miezi 1, 5 na kurudi nyuma, wakati ndege inayotumia injini za kawaida za roketi inaweza kuchukua hadi miaka 1, 5 bila uwezekano wa kurudi tena.
- Fursa mpya katika utafiti wa nafasi ya karibu-ardhi.
- Uwezo wa kuendesha na kuharakisha, tofauti na mitambo ambayo inaweza kuharakisha tu na kisha kuruka kwenye trajectory fulani.
- Kupunguza gharama za matengenezo, ambayo inafanikiwa kwa sababu ya rasilimali kubwa, operesheni ya miaka 10 inawezekana.
- Ongezeko kubwa la misa ya malipo iliyowekwa kwenye obiti kwa sababu ya kukosekana kwa mizinga kubwa ya mafuta.
Mnamo Julai 20, 2014, hati miliki ya Shirikisho la Urusi ilipokelewa chini ya nambari RU2522971 ya "Kituo cha Usindikaji wa Nguvu za Nyuklia" (NPP), mwandishi ni msomi A. Koroteev. Baadaye, kwenye maonyesho "Agizo la Jimbo - KWA Ununuzi wa Haki 2016 ", JSC" NIKIET "iliyopewa jina la Dollezhal aliwasilisha mfano wa mmea wa mitambo kwa mmea wa nguvu ya nyuklia wa darasa la megawatt. Inajulikana kuwa mmea wa nguvu ya nyuklia unaotengenezwa katika nchi yetu una vitu vikuu vitatu: mtambo wa mtambo na kioevu kinachofanya kazi na vifaa vya msaidizi, kama jenereta ya turbine-compressor na kigeuza-joto-recuperator; mfumo wa umeme wa roketi na jokofu ya radiator (mfumo wa kutupa joto angani). Kuzingatia maendeleo ya kazi, inaweza kuzingatiwa kuwa Shirikisho la Urusi lina kila nafasi ya kuwa wa kwanza kuzindua chombo cha angani kwenye obiti, ambayo itakuwa na kiwanda cha nguvu za nyuklia.
Imepangwa kuwa mfano wa mmea wa nyuklia katika chuma kwa upimaji utatengenezwa na 2019. Na ndege za kwanza kwenda angani kwa kutumia mmea kama huo zitafanyika miaka ya 2020. Dmitry Makarov, mkurugenzi wa Taasisi ya Vifaa vya Reactor (IRM, Mkoa wa Sverdlovsk), aliwaambia waandishi wa habari mnamo Aprili 2016 kuwa majaribio ya kwanza ya kukimbia kwa mfumo wa ushawishi wa nafasi ya nyuklia yalipangwa kwa miaka ya 2020. Akijibu maswali ya waandishi wa habari wa TASS, alibaini kuwa katika siku za usoni msimamo wa mfano wa msingi wa kifaa hiki utaundwa nchini Urusi, na majaribio ya kwanza ya kukimbia angani yatafanyika miaka ya 2020. Ufungaji kama huo wa darasa la megawati utaruhusu uundaji wa injini za nguvu za nyuklia ambazo zinaweza kuharakisha magari ya ndege kwa kasi kubwa. Kama sehemu ya mradi huu, Rosatom inaunda moyo wa kituo - mtambo wa nyuklia.
Mfano wa mmea wa mitambo kwa mmea wa nguvu ya nyuklia wa darasa la megawatt
Kulingana na Makarov, IRM ilikamilisha majaribio ya vitu vya kushughulikia joto (TVEL) kwa usanikishaji huu, ikitaja kuwa vitu vya mafuta kamili vilijaribiwa, ambavyo vimepangwa kutumiwa katika mitambo kama hiyo. Makarov hana shaka kuwa kulingana na uzoefu na umahiri wa taasisi za Roscosmos na Rosatom, itawezekana kuunda mfumo wa kusukuma umeme wa nyuklia ambao utaruhusu nchi yetu kufikia sio tu karibu, lakini pia sayari za mbali za mfumo wetu wa jua. Kwa kweli, jukwaa litatengenezwa kwa msaada wa ambayo itawezekana kutekeleza programu kubwa za utafiti zinazolenga kusoma nafasi ya kina.
Ukuaji wa mmea wa nyuklia nchini Urusi una faida zifuatazo za kiutendaji. Kwanza, hii ni upanuzi mkubwa wa uwezo wa Urusi na wanadamu kwa ujumla. Chombo cha angani kinachotumia nguvu za nyuklia kitafanya ukweli wa kusafiri kwa wanadamu kwenda Mars na sayari zingine.
Pili, meli kama hizo zitaongeza sana shughuli za kibinadamu katika nafasi ya karibu na dunia, ikitoa fursa halisi ya kuanza kukoloni Mwezi (tayari kuna miradi ya kujenga mitambo ya nguvu za nyuklia kwenye setilaiti ya Dunia). "Matumizi ya mitambo ya nyuklia inazingatiwa kwa mifumo mikubwa ya anga, na sio kwa chombo kidogo kinachoweza kuruka kwenye aina zingine za mitambo kwa kutumia injini za ioni au nishati ya upepo wa jua. Itawezekana kutumia mifumo ya ushawishi wa nguvu za nyuklia kwenye vuta nikuzi vinavyoweza kutumika tena. Kwa mfano, kusonga mizigo anuwai kati ya njia za chini na za juu, kufanya safari za ndege kwenda kwa asteroidi. Pia itawezekana kutuma msafara kwa Mars au kuunda tug ya mwezi inayoweza kutumika tena, "anasema Profesa Oleg Gorshkov. Meli kama hizo zina uwezo wa kubadilisha uchumi wote wa uchunguzi wa nafasi. Kama wataalam wa RSC Energia wanavyogundua, gari la uzinduzi wa nguvu ya nyuklia litaweza kupunguza gharama za kuzindua malipo kwenye obiti ya duara kwa zaidi ya mara mbili ikilinganishwa na roketi zilizo na injini za roketi zinazotumia kioevu.
Tatu, maendeleo haya ni teknolojia mpya na vifaa ambavyo hakika vitaonekana wakati wa utekelezaji wa mradi. Wanaweza kuletwa katika matawi mengine ya tasnia ya Urusi - uhandisi wa mitambo, metali, nk. Huu ni mradi wa mafanikio ambao, ikiwa utatekelezwa kwa mafanikio, unaweza kutoa msukumo mpya kwa uchumi wa Urusi.
