توسعه نیروگاه هسته ای کلاس مگاواتی برای فناوری فضایی نسل جدید در روسیه آغاز شده است. این کار به مرکز تحقیقات کلدیش سپرده شده است. Rewer.net می نویسد ، آناتولی کوروتیف ، مدیر مرکز ، رئیس آکادمی فضانوردی روسیه Tsiolkovsky ، در مورد اهمیت این پروژه برای فضانوردی روسیه و اهمیت آن به اینترفاکس-AVN می گوید.
- آناتولی سازونوویچ ، توسعه نیروگاه هسته ای به یک هدف اولویت تبدیل شده است ، که برای دستیابی به آن منابع قابل توجهی متمرکز خواهد شد. آیا این واقعاً پروژه ای است که آینده فضانوردان به آن بستگی دارد؟
- دقیقا. بیایید ببینیم فضانوردان امروز چه می کنند. ما مناطقی مانند ارتباطات ماهواره ای ، ناوبری فضایی با دقت بالا ، سنجش از راه دور زمین - یعنی همه چیز مربوط به پشتیبانی اطلاعات را خواهیم دید. جهت دوم حل مسائل مربوط به گسترش دانش ما از فضا فراتر از محدوده فضای نزدیک زمین است. سرانجام ، فضانوردی ، چه در کشور ما و چه در سایر کشورها ، برای حل طیف خاصی از وظایف دفاعی کار می کند. اینها به طور معمول سه مجموعه وظایف در فعالیتهای فضایی امروز است. برای حل آنها از سیستم های حمل و نقل آزمایش شده با زمان استفاده شده است.
اگر فردا به آنچه از فضانوردان انتظار داریم نگاه کنیم ، پس از بهبود طیف وسیعی از وظایف در حال حل ، مسائل مربوط به توسعه فناوری های تولید در فضا مطرح می شود. ما همچنین در مورد سفرهایی به ماه و مریخ صحبت می کنیم. و نه در مورد بازدید از اکتشافات ، که اعزام آمریکایی به ماه بود ، بلکه اقامت طولانی در سایر سیارات است تا بتوانید زمان کافی را برای مطالعه آنها اختصاص دهید.
علاوه بر این ، س questionsالاتی در مورد منبع تغذیه احتمالی زمین از فضا ، در مورد مبارزه با خطر سیارک-دنباله دار مطرح می شود. همه این وظایف دارای نظمی کاملاً متفاوت از کارهای امروزی هستند. بنابراین ، اگر به چگونگی تأمین این مجموعه وظایف از طریق ساختار حمل و نقل و انرژی فکر کنیم ، خواهیم دید که نیاز جدی به افزایش انرژی فضاپیماهای ما و بازده موتورها وجود دارد.
ما امروز خودروهای غیر اقتصادی داریم. تصور کنید ، به ازای هر 100 تن پرواز از زمین ، 3 درصد در بهترین حالت به یک محموله تبدیل می شود. این برای همه موشک های مدرن است. همه چیز دیگر به عنوان سوخت سوخته دور ریخته می شود.
با توجه به وظایف بلند مدت ، بسیار مهم است که از نظر اقتصادی در فضا حرکت کنیم. در اینجا مفهوم رانش خاص وجود دارد که کارایی موتور را مشخص می کند. این نسبت رانش ایجاد شده به مصرف سوخت انبوه است. اگر اولین موشک آلمانی FAU-2 را بگیریم ، نیروی محرکه ویژه آن در واحدهای اندازه گیری قدیمی 220 ثانیه بود. امروزه ، بهترین سیستم نیروی محرکه ، با استفاده از هیدروژن با اکسیژن ، نیروی محرکه ای حداکثر تا 450 ثانیه می دهد. این بدان معناست که 60-70 سال تلاش بهترین ذهن های جهان ، نیروی ویژه موتورهای موشکی سنتی را تنها دو برابر افزایش داده است.
آیا می توان این اندیکاتور را چندین برابر یا به ترتیب بزرگی افزایش داد؟ معلوم می شود وجود دارد. به عنوان مثال ، با استفاده از موتورهای هسته ای ، می توانیم نیروی محرکه خاص را به حدود 900 ثانیه ، یعنی دو بار دیگر افزایش دهیم.و با استفاده از یک سیال کاری یونیزه برای شتاب ، می توانند به مقادیر 9000-10000 ثانیه برسند ، یعنی نیروی رانش مخصوص را 20 بار افزایش می دهند. و امروزه این امر تا حدی به دست آمده است: در ماهواره های با نیروی کم ، از موتورهای پلاسما استفاده می شود که نیروی خاصی از نیروی 1600 ثانیه را به همراه دارد. با این حال ، چنین دستگاه هایی هنوز به برق کافی نیاز دارند. اگر یک ساختار کاملاً منحصر به فرد را در نظر نگیرید - ایستگاه فضایی بین المللی ، که در آن سطح برق حدود 100 کیلو وات است ، امروزه قدرتمندترین ماهواره ها دارای سطح تامین برق تنها 20-30 کیلو وات هستند. اگر در این سطح باقی بمانیم ، حل بسیاری از وظایف بسیار دشوار است.
- یعنی شما نیاز به یک جهش کیفی دارید؟
- آره. فضانوردان امروز حالتی نزدیک به وضعیتی را تجربه می کنند که هواپیما پس از جنگ جهانی دوم در آن قرار گرفت ، هنگامی که مشخص شد دیگر امکان افزایش سرعت با موتورهای پیستونی وجود ندارد ، افزایش برد به طور جدی غیرممکن است و به طور کلی داشتن هوانوردی سودآور اقتصادی سپس ، همانطور که به خاطر دارید ، یک جهش در حمل و نقل هوایی رخ داد و آنها از موتورهای پیستونی به موتورهای جت تبدیل شدند. تقریباً همین وضعیت در مورد فناوری فضایی نیز وجود دارد. ما فاقد برتری انرژی برای مقابله با چالش های جدی هستیم.
به هر حال ، امروز مشخص نشد. در دهه 60 و 70 ، هم در کشور ما و هم در ایالات متحده ، کار بر روی استفاده از انرژی هسته ای در فضا آغاز شد. در ابتدا ، وظیفه ایجاد موتورهای موشکی تعیین شد که به جای انرژی شیمیایی احتراق سوخت و اکسید کننده ، از حرارت دادن هیدروژن به دمای حدود 3000 درجه استفاده کنند. اما معلوم شد که چنین مسیر مستقیم هنوز بی اثر است. ما نیروی رانشی بالایی را برای مدت کوتاهی دریافت می کنیم ، اما در همان زمان یک جت را پرتاب می کنیم ، که در صورت عملکرد غیرعادی راکتور ، ممکن است از نظر رادیواکتیو آلوده باشد.
با وجود حجم عظیمی از کارهایی که در دهه های 60 و 70 در اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده انجام شد ، نه ما و نه آمریکایی ها نتوانستیم در آن زمان موتورهای کار قابل اعتماد ایجاد کنیم. آنها کار کردند ، اما نه چندان زیاد ، زیرا گرم کردن هیدروژن تا 3000 هزار درجه در یک راکتور هسته ای یک کار جدی است.
در آزمایشات زمینی موتورها نیز مشکلات زیست محیطی وجود داشت ، زیرا جت های رادیواکتیو به جو پرتاب شدند. در اتحاد جماهیر شوروی ، این کار در محل آزمایش سمیپالاتینسک که مخصوص آزمایشات هسته ای آماده شده بود ، انجام شد ، که در قزاقستان باقی ماند.
و با این حال ، از نظر استفاده از انرژی هسته ای برای تأمین نیروی فضاپیماها ، اتحاد جماهیر شوروی در آن سالها گامی بسیار جدی برداشت. 32 ماهواره تولید شد. با استفاده از انرژی هسته ای بر روی دستگاه ها ، امکان دستیابی به نیروی الکتریکی با قدر بیشتر از انرژی خورشیدی وجود داشت.
پس از آن ، اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده ، به دلایل مختلف ، این کار را برای مدتی متوقف کردند. امروزه مشخص است که آنها باید تجدید شوند. اما به نظر ما غیرمنطقی است که به منظور ساخت موتور هسته ای که دارای معایب فوق است ، به طور مستقیم از سر بگیریم و ما رویکرد کاملاً متفاوتی را پیشنهاد کردیم.
- و تفاوت اساسی بین رویکرد جدید چیست؟
این رویکرد با روش قبلی متفاوت است ، همانطور که یک خودرو هیبریدی با یک ماشین معمولی متفاوت است. در خودروهای معمولی ، موتور چرخ ها را می چرخاند ، در حالی که در خودروهای هیبریدی ، الکتریسیته از موتور تولید می شود و این برق چرخ ها را می چرخاند. یعنی نوعی نیروگاه میانی در حال ایجاد است.
به همین ترتیب ، ما طرحی را پیشنهاد کرده ایم که در آن یک راکتور فضایی جت خارج شده از آن را گرم نمی کند ، بلکه برق تولید می کند. گاز داغ راکتور توربین را می چرخاند ، توربین ژنراتور الکتریکی و کمپرسور را می چرخاند ، که سیال کار را در یک حلقه بسته به گردش در می آورد. این ژنراتور برای موتور پلاسما با نیروی رانش 20 برابر بیشتر از موتورهای شیمیایی برق تولید می کند.
مزایای اصلی این روش چیست؟ اول ، نیازی به محل آزمایش Semipalatinsk نیست.ما می توانیم تمام آزمایشات را در خاک روسیه انجام دهیم بدون اینکه در هیچ مذاکره بین المللی طولانی مدت در مورد استفاده از انرژی هسته ای در خارج از این کشور مشارکت داشته باشیم. ثانیاً ، جت خروجی از موتور رادیواکتیو نخواهد بود ، زیرا سیال کار کاملاً متفاوتی از راکتور عبور می کند ، که در یک حلقه بسته قرار دارد. علاوه بر این ، در این طرح نیازی به گرم کردن هیدروژن نداریم ، در اینجا یک مایع کار بی اثر در راکتور گردش می کند که تا 1500 درجه گرم می شود. ما به طور جدی کار خود را ساده می کنیم. سرانجام ، در پایان ، نیروی محرکه خاص را نه دو بار ، بلکه 20 برابر در مقایسه با موتورهای شیمیایی افزایش می دهیم.
- آیا می توانید زمان انجام پروژه را نام ببرید؟
- پروژه شامل مراحل زیر است: در سال 2010 - شروع کار. در سال 2012 - تکمیل پیش نویس طراحی و مدل سازی دقیق کامپیوتر از گردش کار ؛ در سال 2015 - ایجاد یک سیستم پیشران نیروی هسته ای ؛ در سال 2018 - ایجاد یک ماژول حمل و نقل با استفاده از این سیستم پیشرانه به منظور آماده سازی سیستم برای پرواز در همان سال.
به هر حال ، مرحله مدل سازی رایانه قبلاً برای محصولات فناوری فضایی ایجاد شده معمولی نبود ، اما امروزه کاملاً ضروری است. با استفاده از جدیدترین موتورها ، که در روسیه ، فرانسه و ایالات متحده توسعه یافتند ، مشخص شد که روش قدیمی کلاسیک ، هنگامی که تعداد زیادی نمونه اولیه برای آزمایش ساخته شده بود ، منسوخ شده است.
امروزه ، هنگامی که قابلیت های فناوری رایانه بسیار زیاد است ، به ویژه با ظهور ابر رایانه ها ، می توانیم مدل سازی فیزیکی و ریاضی فرآیندها را ارائه دهیم ، یک موتور مجازی ایجاد کنیم ، موقعیت های احتمالی را بازی کنیم ، ببینیم مشکلات در کجا هستند و فقط پس از آن به همانطور که می گویند "در سخت افزار" یک موتور ایجاد کنید.
در اینجا یک مثال خوب وجود دارد. احتمالاً در مورد موتور RD - 180 موشک اطلس که برای آمریکایی ها در دفتر طراحی Energomash ایجاد شده است ، شنیده اید. به جای 25-30 نسخه ، که معمولاً برای آزمایش موتور صرف می شد ، فقط 8 مورد طول کشید و RD-180 بلافاصله به کار افتاد. زیرا توسعه دهندگان برای "پخش" همه اینها در رایانه زحمت کشیدند.
- قیمت موضوع چقدر است؟
- امروز ، 17 میلیارد روبل برای کل پروژه تا سال 2018 اعلام شده است. به طور مستقیم برای سال 2010 ، 500 میلیون روبل اختصاص داده شده است ، از جمله 430 میلیون روبل - برای Rosatom و 70 میلیون روبل - برای Roskosmos.
به طور طبیعی ، ما دوست داریم معتقد باشیم که اگر رهبری کشور بگوید که این منطقه در اولویت است و پول تخصیص داده شده است ، پس به آن داده می شود.
مقدار اعلام شده کمتر از آن چیزی است که ما می خواهیم ، اما من فکر می کنم این برای سالهای آینده کافی است و طیف وسیعی از آثار را می توان با این پول اجرا کرد.
موسسه ما به عنوان رئیس نیروگاه هسته ای منصوب شده است ، ماژول حمل و نقل ، به احتمال زیاد ، توسط شرکت موشک و فضایی Energia ساخته خواهد شد.
به طور کلی ، این پروژه بر اساس همکاری است که عمدتا از شرکتهای Rosatom ، که باید راکتور را بسازند ، و Roskosmos ، که توربو کمپرسورها ، ژنراتورها و خود موتورها را تولید می کند ، تشکیل شده است.
البته ، این کار از زمینه های علمی ایجاد شده در سالهای گذشته استفاده خواهد کرد. به عنوان مثال ، توسعه یک راکتور بر اساس تعداد زیادی تصمیماتی است که قبلاً در مورد موتور هسته ای گرفته شده بود. همکاری یکسان است. این موسسه فناوری تحقیقات علمی پودولسک ، مرکز Kurchatov ، موسسه فیزیک و مهندسی قدرت اوبنینسک است. مرکز Keldysh ، دفتر طراحی برای مهندسی شیمی و دفتر طراحی Voronezh برای اتوماسیون شیمیایی کارهای زیادی را در یک حلقه بسته انجام داده اند. ما هنگام ایجاد توربوشارژر از این تجربه به طور کامل استفاده خواهیم کرد. برای ژنراتور ، ما موسسه الکترومکانیک را که در ایجاد ژنراتورهای پروازی تجربه دارد ، متصل می کنیم.
در یک کلام ، زمینه های قابل توجهی وجود دارد ، کار از ابتدا شروع نمی شود.
- آیا روسیه می تواند در این کار از سایر کشورها جلو بیفتد؟
- من این را حذف نمی کنم.من با معاون ناسا ملاقاتی داشتم ، ما در مورد مسائل مربوط به بازگشت به انرژی هسته ای در فضا بحث کردیم و او گفت که آمریکایی ها علاقه زیادی به این موضوع نشان می دهند. به نظر وی نمی توان احتمال تسریع کار در این جهت در غرب را منتفی دانست.
من این موضوع را حذف نمی کنم که چین بتواند با اقدامات فعال از سوی خود پاسخ دهد ، بنابراین ما باید سریع کار کنیم. و نه تنها برای اینکه نیم قدم از کسی جلوتر بروید. ما باید به سرعت کار کنیم ، قبل از هر چیز ، به طوری که در همکاری های بین المللی در حال ظهور ، و عملاً امروز در حال شکل گیری است ، شایسته به نظر برسیم. به طوری که آنها ما را به آنجا ببرند ، و نه نقش افرادی را که باید مزارع فلزی بسازند ، بر عهده بگیرند ، بلکه به این ترتیب رفتارشان نسبت به ما مانند گذشته در دهه 90 باشد. سپس مجموعه وسیعی از کارهای مربوط به منابع هسته ای در فضا طبقه بندی شد. وقتی این آثار برای آمریکایی ها شناخته شد ، آنها نمرات بسیار بالایی به آنها دادند. تا جایی که برنامه های مشترکی با ما تنظیم شد.
در اصل ، ممکن است برنامه ای بین المللی برای نیروگاه هسته ای وجود داشته باشد ، مشابه برنامه فعلی همکاری در زمینه همجوشی گرمایی هسته ای.
- آناتولی سازونوویچ ، در سال 2011 جهان سالگرد اولین پرواز سرنشین دار به فضا را جشن می گیرد. این دلیل خوبی برای یادآوری دستاوردهای کشور ما در فضا است.
- فکر می کنم بله. به هر حال ، این تنها اولین پرواز سرنشین دار به فضا نبود. این پرواز به لطف حل بسیاری از مسائل علمی ، فنی و پزشکی امکان پذیر شد. برای اولین بار مردی به فضا رفت و به زمین بازگشت ، برای اولین بار ثابت شد که سیستم حفاظت حرارتی به طور عادی کار می کند. این پرواز تأثیر بین المللی بزرگی داشت. فراموش نکنیم که تنها 16 سال از پایان سخت ترین جنگ برای کشور می گذرد. و اکنون معلوم شده است که کشوری که بیش از 20 میلیون نفر را از دست داده و متحمل ویرانی های عظیمی شده است ، قادر است نه تنها کاری را در بالاترین سطح جهان انجام دهد ، بلکه حتی برای مدت معینی از کل جهان پیشی بگیرد. این تظاهرات فوق العاده مهمی بود که اقتدار کشور و غرور مردم را بالا برد.
در زندگی من دو رویداد با اهمیت مشابه وجود داشت. این روز پیروزی و ملاقات یوری گاگارین است که شخصاً دیدم. در 9 مه 1945 ، تمام مسکو ، از میدان سرخ تا حومه ، برای جشن گرفتن در خیابان ها بیرون رفتند. این واقعاً یک انگیزه خودجوش بود و همان انگیزه چشمگیر در آوریل 1961 هنگام پرواز گاگارین بود.
اهمیت بین المللی نیم قرن سالگرد اولین پرواز باید تقویت شود. لازم است بر نقش کشور ما در اکتشافات فضایی تأکید و یادآوری شود. متأسفانه ، در 20 سال گذشته ، ما اغلب این کار را انجام نمی دهیم. اگر اینترنت را باز کنید ، حجم عظیمی از مواد را مشاهده خواهید کرد ، به عنوان مثال ، به اعزام آمریکایی به ماه ، اما مطالب زیادی در مورد پرواز گاگارین وجود ندارد. اگر با دانش آموزان فعلی مدرسه صحبت می کنید ، من نمی دانم که آنها نام چه کسانی را بهتر می دانند ، آرمسترانگ یا گاگارین. بنابراین ، من کاملاً صحیح می دانم که تصمیم بگیرم پنجاهمین سالگرد اولین پرواز فضایی سرنشین دار را در سطح ایالت جشن بگیریم و به آن صدای بین المللی بدهیم.
آکادمی فضانوردی روسیه Tsiolkovsky یک مدال برای این رویداد صادر می کند ، که به افرادی که در اولین پرواز شرکت کرده اند یا سهم کافی در توسعه فضانوردی داشته اند اهدا می شود. علاوه بر این ، ما در حال آماده سازی برای برگزاری یک کنفرانس بزرگ بین المللی هستیم ، که در آن برنامه ریزی شده است تا با شرکای خارجی و روسی درباره ویژگی های اکتشافات فضایی سرنشین دار که مشخصه مرحله فعلی است ، بحث شود. در اینجا سوالات بسیار دشواری وجود دارد.
اگر امروز صد نفر را در خیابان متوقف کنیم و بپرسیم کدام یک از فضانوردان در حال حاضر در فضا پرواز می کند ، خدای نکرده اگر سه یا چهار نفر به ما پاسخ دهند ، و من در این مورد قانع نشده ام. و اگر این سال را بپرسیم که فضانوردان در ایستگاه چه می کنند ، حتی کمتر.من فکر می کنم که ترویج زندگی فضایی واقعی ، پروازهای سرنشین دار بسیار مهم است و به اندازه کافی انجام نمی شود. مطالب احمقانه زیادی در تلویزیون وجود دارد ، هنگامی که شخصی با بیگانگان ملاقات کرد ، یا اینکه چگونه بیگانگان فردی را با خود بردند.
تکرار می کنم ، پنجاهمین سالگرد اولین پرواز فضایی سرنشین دار ، واقعاً رویدادی دوران ساز است ، باید در آبرومندانه ترین شیوه ، هم در کشور ما و هم در سطح بین المللی جشن گرفته شود. و البته مuteسسه ما مستقیماً در این امر مشارکت خواهد داشت ، کسی که مربوط به این پرواز بوده و در آن شرکت کرده است. تعدادی از کارکنان ما در آن دوره به ویژه برای حل مشکلات پرواز جوایز دولتی دریافت کردند. به عنوان مثال ، معاون موسسه آن زمان ، آکادمیک گئورگی پتروف ، عنوان قهرمان کار سوسیالیستی را برای توسعه روشهای حفاظت حرارتی یک کشتی در هنگام فرود از مدار دریافت کرد. البته ما سعی می کنیم این رویداد را با وقار جشن بگیریم.
