宇宙船のための原子力エンジン

ロシアはなっていると、まだ原子力スペースパワーの分野でのリーダーです。 原子力発電源を搭載した宇宙船の設計、建設、試運転、運転の経験は、そのようなRSC「エネルギー」と「Roskosmos」のような組織です。 原子力エンジンを繰り返し、それらより実用的適合すること、長年にわたって航空機を操作することができます。

歴史的な記録

使用原子力エネルギー空間では、もはや前世紀の70居住におけるフィクションではありません。 1970-1988の最初の核エンジンは宇宙に打ち上げに成功宇宙ビークル（SV）、「US-A」の観測に使用されました。 彼らは、原子力発電所（NPP）「バック」3キロワットの電力の熱電システムに適用されます。

熱NPP「トパーズ」の1987-1988二つのデバイス「プラズマ-A」に5キロワットは、原子力電源からの電力電気推進（ERE）を最初に実施し、その間飛行試験空間、となっています。

5キロワットの熱核インストール「エニセイ川」のパワーをテストする地上原子力発電の複雑な。 25〜100キロワットの熱の原子力発電能力のプロジェクトを開発し、これらの技術に基づいています。

MB「ヘラクレス」

70年代のRSC「エネルギー」、interorbitalタグボート（MB）「ヘラクレス」のための強力な核スペースエンジンを作成することだったの目的を科学的かつ実践的な研究を開始しました。 キロワットから数百キロワットと数十の電気推進ユニットの容量は数百 - 作業は、数の熱原子力発電能力を持つ原子力電気推進（YAERDU）の長年の基盤につながりました。

設計パラメータMB「ヘラクレス」：

• 原子力発電の有用な電力 - 550キロワット。
• 特定のインパルス電気推進 - 30キロ/秒;
• 電気推進推力 - 26 H;
• NPPと電気推進資源 - 16,000時間。
• 作業体電気推進 - キセノン。
• 重量（乾燥）TUG - NEI含む14,5-15,7トン、 - 6.9トン。

コンテンポラリー

21世紀では、スペースのための新たな原子力エンジンを作成するための時間です。 2009年10月、欧州委員会の新ロシアのプロジェクト「原子力発電のメガワット級のインストールと輸送とエネルギーモジュールの作成」の会議で正式にロシアの経済の近代化のための大統領評議会技術開発によって承認されました。 主要な開発者は、次のとおりです。

• 原子炉プラント - JSC "NIKIET"。
• SSC「研究センター - 一般的な電気推進モーターとイオンelectrorocketのYAERDUに基づいてガスタービン電力変換回路と、原子力発電所、。 また、全体としての輸送およびエネルギーモジュール（TEM）の開発のプログラムの組織に責任があるM. V. Keldysha」。
• 一般的なTEMデザイナーとしてRSC「エネルギー」とは、本モジュールで自動機を開発しなければなりません。

新規インストールの特性

スペースロシアのための新しい核エンジンは、今後数年の間に商業運転を開始する予定。 ガスタービンYAERDUの次の投影特性。 1500 K、電気エネルギーへの熱エネルギーの変換効率 - - 35％、ラジエータ型冷却器 - 滴下リアクタは、ガス冷却高速増殖炉、タービンの前に作動流体（彼/キセノンの混合物）の温度を使用します。 単位重量（反応器、放射線防護、及び変換システムが、冷凍エミッタなし） - 6800キロ。

（一緒にEPSと原子力発電、原子力発電、）スペース核エンジンが使用することを計画します。

• 将来の宇宙船の一環として。
• エネルギー集約システムおよび宇宙機のための電力源として。
• 作業軌道及び装置の更なる長期的なエネルギー供給に重いelectrorocketの宇宙船と車両の送達を確実にするために輸送およびエネルギーモジュールの最初の2つの問題を解決します。

核エンジンの動作原理

核の合成やエネルギー核分裂の使用のいずれかに基づいて核燃料の形成するための ジェット推力を。 インストールパルス・爆発物と液体の種類を区別します。 ブラスト工場は空間に離れて数メートルの爆発、爆発が前方の船を押したことをミニチュア原子爆弾を発します。 実際には、このようなデバイスが使用されていません。

液体推進エンジンは、他の一方で、長い開発およびテストされています。 戻る60年代では、ソ連の専門家は、実行可能なモデルRD-0410を設計しました。 これらのシステムは、米国で開発されました。 その原理は、液体の核ミニリアクタの加熱に基づいており、それが蒸気に変換され、宇宙船を押すジェットストリームを形成します。 装置は、作動流体としての液体と呼ばれるが、典型的には水素が使用されます。 宇宙原子力システムのもう一つの目的 - ネットワーク（機器）船や人工衛星、オンボード電動。

ヘビー通信機器グローバル空間通信

現時点では、仕事は重い装置空間通信に使用されるスペースのための核エンジンで進行中です。 RSC「エネルギアは、」グローバル空間通信システムの研究や設計を実施されている空間に地球からの「電話交換」の転送を実現することになった安価な携帯電話を持つ経済的に競争力があります。

その作成のための前提条件は次のとおりです。

• 静止軌道（GEO）衛星の動作と受動のほぼ完全な充填。
• 周波数資源の枯渇。
• 創造と情報静止衛星「ヤマル」の商業的利用の肯定的な経験。

あなたは「ヤマル」プラットフォームを作成すると、新しい技術的な解決策は、スペースサービスの世界市場での競争になるために、このようなデバイスを有効に95％、となっています。

これは、約7年毎の技術通信機器とモジュールの交換を想定しています。 それは彼らが消費する電力の増加に伴って静止軌道にマルチ3-4重い衛星のシステムを作成します。 最初に、宇宙船は太陽光発電30-80キロワットに基づいて設計されています。 次のステップでは、動力源として（少なくとも10〜15年）の動作の拡張モードで（基本モジュールの配信のためのGSO）トランスポートモードで最大1年間で原子力エンジン400キロワットを使用し、150から180キロワットます。

antimeteoritnoyの原子力エンジンは、地球システムを保護します

後半90の設計研究で完成RKK「エネルギー」は彗星や小惑星の原子力発電所の核からantimeteoritnoy地球防衛システムの構築にとYAERDUをするために使用することができることを示しました。

1. 地球の軌道を横断小惑星や彗星の軌道を監視するためのシステムを作成します。 このために彼らの軌跡とその特性の主な研究のパラメータを算出、危険物を検出するための光学とレーダー機器を装備した特別な宇宙船を手配することを提案しました。 150キロワットのデュアルモード熱NPI能力を持つシステムの核スペースエンジンが関与している可能性があります。 彼女の人生は、少なくとも10年以上でなければなりません。
2. 埋立地の安全な小惑星への影響（熱核爆発装置）のテスト。 小惑星ポリゴンに試験装置のYAERDU電力送達は、送達されるペイロード（150〜500キロワット）の質量に依存します。
3. 標準露出の配達は、危険物の世界に近づくために（15〜50トンのインターセプタ総質量）を意味します。 核必要 ジェットエンジン による危険な経路からそれを拒否することができるインクジェット小惑星材料に危険な小惑星熱核電荷への送達のため1-10 MWの容量、その爆発の表面。

深宇宙での研究設備の納入

空間オブジェクトへの科学機器の納入（遠い惑星、定期的な彗星、小惑星は）宇宙ベースLRE段階を使用して行うことができます。 衛星の天体を周回するようにタスク出力に置くときに宇宙船のための核エンジンを使用することは、好都合である、天体と直接接触し、質量増加研究錯体、着陸および離陸段階の包含を必要とする材料のサンプル及び他の研究の選択。

パラメータエンジン

宇宙船の研究複合体の核エンジンは、計画を簡素化し、プロジェクトのコストを減少させる、（身体の動作速度の制御放電による）「ウィンドウ開始」を拡大していきます。 RSC「エネルギア」によって行われた研究では、最大3つの年のYAERDU 150 kWのは、スペースでモジュールを提供する有力な手段であることを示した 小惑星帯。

同時に、太陽系の遠い惑星の軌道の研究ユニットの配信は、資源の増加、5-7年に原子力施設のアップが必要です。 それは、研究の一環として、約1メガワットの容量を持つYAERDU複合体は、宇宙船がで地面地球上の人工衛星は、最も遠い惑星、これらの惑星の衛星の表面上の惑星探査車、および配信を周回する5~7年間の配信を加速できるようになることが判明した彗星、小惑星、水銀および木星と土星の衛星。

再利用可能なリフト（MB）

宇宙での輸送業務の効率を向上させるために最も重要な方法の一つは、輸送システムの再利用可能な要素です。 少なくとも500キロワットの宇宙船の電力のための原子力エンジンは、再利用可能なトウを作成することができ、これにより大幅マルチティア宇宙輸送システムの効率を向上させます。 プログラムでこのようなシステムのために特に有用な大型の年間貨物輸送を提供しています。 例では、有人ベースの作成と保守と月探査のプログラムは絶えず増加し、実験的な技術やコンビナートされるだろう。

売上高の計算

。有人月面ベースの構成で地球から30メートルの総貨物と月軌道局は700~800トンと推定されている訪問 - デザイン学RSC「エネルギア」によれば、月面上の塩基の構造は、約10トンのモジュール、月の軌道を送達すべきですベースの操作と開発の年間貨物輸送 - 400〜500メートル。

しかし、核エンジンの原理は貨物船がすぐに分散することはできません。 輸送の長い時間、したがって、かなりの時間に、すべての貨物は核エンジンとタグボートを使用して送達することができるペイロード放射線帯を見つけることではありません。 したがって、YAERDUに基づいて提供される貨物は100〜300トン/年と推定しました。

経済効率

経済効率間軌道交通システムの基準としては、ペイロード（GHG）地球の表面からの排出目標軌道への単位質量当たりの輸送単価の値を使用することが望ましいです。 アカウントへの輸送システムにおけるコストの主要なコンポーネントを取りRSC「エネルギア」の経済と数学モデルは、開発されました：

• 軌道タグボートユニットの作成と排除します。
• 原子力施設の運転の購入のため、
• 運用コストだけでなく、R＆D、可能な設備投資コストのために。

コストパラメータは、MBの最適なパラメータに依存しています。 このモデルを使用して、高度な液体に基づいて約1ミリワットの再利用可能な綱引き基づいYAERDU電力および使い捨てタグボートの比較経済効率を調査した ロケットエンジン 100トン/年の100キロペイロード総質量の地球月軌道高度への送達を確実にするためのプログラムです。 容量等しいデューティ「プロトンM」および核エンジンに基づいて、タグボートを用いてペイロードの単位質量当たりの輸送システムの特定の輸送コストのdvuhpuskovoy回路構成を担持する同一のブースターを使用する場合、使い捨てを使用した場合よりも3倍低くなりますタイプMM-3の液体ロケットエンジンとのタグボートに基づきます。

結論

スペースのための効果的な原子力推進の空間でのエネルギーの無線伝送のシステムを作成し、地球、火星に人の飛行の環境問題の解決に貢献し、原子力エネルギーのスペース非常に危険な放射性廃棄物の地上でのセキュリティが強化された埋葬の実装、有人月面拠点の創出と月の商業開発、確保するために小惑星と彗星の危険から地球を保護します。