Raketa va kosmik sanoati rivojlanishining dastlabki bosqichlarida turli xil yadro texnologiyalaridan foydalanish bo'yicha birinchi takliflar paydo bo'ldi. Har xil texnologiyalar va agregatlar taklif qilindi va ishlab chiqildi, lekin ulardan ba'zilari amalda ishga tushdi. Kelgusida tubdan yangi echimlar kiritilishi kutilmoqda.
Kosmosda birinchi
1954 yilda AQShda birinchi radioizotopli termoelektr generatori (RTG yoki RTG) yaratildi. RTG ning asosiy elementi - bu issiqlik energiyasi chiqishi bilan tabiiy ravishda parchalanadigan radioaktiv izotop. Termoelement yordamida issiqlik energiyasi elektr energiyasiga aylanadi va u iste'molchilarga etkazib beriladi.
RTG-ning asosiy afzalligi-barqaror xususiyatlarga ega va texnik xizmat ko'rsatmasdan uzoq muddatli ishlash imkoniyati. Hayot muddati tanlangan izotopning yarimparchalanish davri bilan belgilanadi. Shu bilan birga, bunday generator past samaradorlik va chiqish quvvati bilan ajralib turadi, shuningdek, biologik himoya va tegishli xavfsizlik choralariga muhtoj. Biroq, RTGlar maxsus talablarga ega bo'lgan bir qator sohalarda qo'llanilishini topdi.
1961 yilda AQShda kapsulada 96 g plutoniy-238 bo'lgan SNAP 3B tipidagi RTG yaratildi. Xuddi shu yili bunday generator bilan jihozlangan Transit 4A sun'iy yo'ldoshi orbitaga chiqdi. Bu yadro parchalanish energiyasidan foydalangan Yer orbitasidagi birinchi kosmik kema bo'ldi. 1965 yilda SSSR "Kosmos-84" sun'iy yo'ldoshini uchirdi, bu polonyum-210 yordamida birinchi Orion-1 RTG qurilmasi.
Keyinchalik, ikkita super kuch turli maqsadlar uchun kosmik texnologiyalarni yaratish uchun RTGlardan faol foydalangan. Masalan, so'nggi o'n yilliklarda bir qator Mars sayyoralari radioaktiv elementlarning parchalanishidan quvvat olgan. Xuddi shunday, Quyoshdan uzoqlashgan missiyalarning elektr ta'minoti ta'minlanadi.
Yarim asrdan ko'proq vaqt mobaynida RTGlar o'z imkoniyatlarini bir qancha sohalarda isbotladilar, shu jumladan. kosmik sanoatda, garchi ular aniq vazifalar uchun maxsus vosita bo'lib qolishgan. Biroq, bunday rolda radioizotop generatorlari sanoatning rivojlanishi, tadqiqot va h.k.
Yadro raketasi
Kosmik dasturlar boshlanganidan ko'p o'tmay, etakchi davlatlar yadroviy raketa dvigatelini yaratish masalasini ishlab chiqa boshladilar. Har xil arxitektura turli xil ish printsiplari va har xil afzalliklarga ega bo'lgan holda taklif qilingan. Masalan, Amerikaning Orion loyihasida tezlikni oshirish uchun kam quvvatli yadroviy o'qlarning zarba to'lqinidan foydalanadigan kosmik kema taklif qilingan. Bundan tashqari, ko'proq tanish ko'rinishning dizaynlari ishlab chiqilgan.
Elliginchi va oltmishinchi yillarda NASA va unga aloqador tashkilotlar NERVA (raketa vositalarini qo'llash uchun yadroviy dvigatel) dvigatelini ishlab chiqdilar. Uning asosiy komponenti ochiq davrli yadroviy reaktor edi. Suyuq vodorod shaklidagi ishchi suyuqlikni reaktordan qizdirish va burg'ulash teshigidan chiqarib tashlash kerak edi. Bunday turdagi yadroviy dvigatel konstruktiv ko'rsatkichlari bo'yicha an'anaviy kimyoviy yonilg'i tizimlaridan ustun edi, garchi u ishlayotganda xavfliroq edi.
NERVA loyihasi turli komponentlar va butun yig'ilish sinovidan o'tkazildi. Sinovlar davomida dvigatel 28 marta yoqilgan va deyarli 2 soat ishlagan. Xarakteristikalar tasdiqlangan; muhim masalalar yo'q edi. Biroq, loyiha yanada rivojlanmagan. Oltmishinchi va etmishinchi yillarning oxirida, Amerika kosmik dasturi jiddiy ravishda cheklandi va NERVA dvigatelidan voz kechildi.
Xuddi shu davrda shunga o'xshash ishlar SSSRda ham olib borilgan. Istiqbolli loyiha ishchi suyuqlikni suyuq vodorod shaklida isitadigan reaktorli dvigateldan foydalanishni taklif qildi. Oltmishinchi yillarning boshlarida bunday dvigatel uchun reaktor yaratildi va keyinchalik qolgan agregatlar ustida ish boshlandi. Uzoq vaqt davomida turli xil qurilmalarni sinovdan o'tkazish va ishlab chiqish davom etdi.
Yetmishinchi yillarda tugallangan RD-0410 dvigateli bir qator otish sinovlaridan o'tdi va asosiy xususiyatlarini tasdiqladi. Biroq, murakkablik va xavflar yuqori bo'lganligi sababli, loyiha yanada rivojlanmadi. Mahalliy raketa va kosmik sanoati "kimyoviy" dvigatellardan foydalanishda davom etdi.
Kosmik tortishish
Qo'shma Shtatlar va bizning mamlakatimizda olib borilgan tadqiqot va dizayn ishlari davomida ular NERVA yoki RD-0410 tipidagi dvigatellardan foydalanish maqsadga muvofiq emas degan xulosaga kelishdi. 2003 yilda NASA atom elektr stantsiyasiga ega bo'lgan kosmik kemaning tubdan yangi arxitekturasini sinovdan o'tkaza boshladi. Loyihaning nomi Prometey edi.
Yangi kontseptsiya bortida to'la reaktorli, elektr energiyasini ta'minlaydigan, shuningdek ionli reaktiv dvigatelli kosmik kema qurishni taklif qildi. Bunday qurilma uzoq masofali tadqiqot missiyalarida qo'llanilishini topishi mumkin edi. Biroq, "Prometey" ning rivojlanishi juda qimmatga tushdi va natijalar faqat uzoq kelajakda kutilgan edi. 2005 yilda loyiha istiqbollari yo'qligi sababli yopildi.
2009 yilda shunga o'xshash mahsulotni ishlab chiqarish Rossiyada boshlandi. "Transport va quvvat moduli" (TEM) yoki "kosmik tortish"-bu ID-500 ionli dvigatel bilan birlashtirilgan megavattli sinfdagi AESni olish. Kosmik kemani Yer orbitasida yig'ish va turli yuklarni tashish, boshqa kosmik kemalarni tezlashtirish va h.k.
TEM loyihasi juda murakkab, bu uning narxiga va vaqtiga ta'sir qiladi. Bundan tashqari, ko'plab tashkiliy muammolar mavjud edi. Shunga qaramay, o'ninchi yillarning o'rtalariga kelib, TEMning alohida komponentlari sinov uchun olib ketildi. Ish davom etmoqda va kelajakda haqiqiy "kosmik tortish" paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin. Bunday apparatni qurilishi yigirmanchi yillarning ikkinchi yarmiga rejalashtirilgan; foydalanishga topshirish - 2030 yilda
Agar jiddiy qiyinchiliklar bo'lmasa va barcha rejalar o'z vaqtida bajarilmasa, TEM o'z sinfidagi dunyodagi birinchi mahsulotga aylanishi mumkin. Shu bilan birga, raqobatchilarning o'z vaqtida paydo bo'lish ehtimolini istisno qilib, ma'lum vaqt chegarasi mavjud.
Istiqbol va cheklovlar
Yadro texnologiyalari raketa va kosmik sanoatida katta qiziqish uyg'otadi. Birinchidan, har xil toifadagi elektr stantsiyalari foydali bo'lishi mumkin. RTGlar allaqachon o'z dasturini topgan va ba'zi sohalarda mustahkam o'rnashgan. To'liq quvvatli yadroviy reaktorlar katta o'lchamlari va massasi tufayli hali ishlatilmayapti, lekin bunday uskunaga ega kemalarda ishlanmalar allaqachon mavjud.
Bir necha o'n yillar davomida etakchi kosmik va yadroviy kuchlar bir qator o'ziga xos g'oyalarni ishlab chiqdilar va sinovdan o'tkazdilar, ularning hayotiyligini aniqladilar va qo'llanilishining asosiy sohalarini topdilar. Bunday jarayonlar bugungi kungacha davom etmoqda va, ehtimol, tez orada amaliy xarakterdagi yangi natijalar beradi.
Ta'kidlash joizki, yadro texnologiyalari kosmik sohada keng tarqalmagan va bu vaziyat o'zgarishi dargumon. Shu bilan birga, ular ma'lum sohalarda va loyihalarda foydali va istiqbolli bo'lib chiqadi. Va bu bo'shliqlarda mavjud potentsial allaqachon amalga oshirilmoqda.
