Salah satu proyek paling berani dalam beberapa tahun terakhir di bidang teknologi luar angkasa sedang berkembang, dan ada alasan untuk kabar baik. Baru-baru ini diketahui tentang penyelesaian pekerjaan pada proyek "Pembuatan modul transportasi dan energi berdasarkan pembangkit listrik tenaga nuklir kelas megawatt". Sekarang para ilmuwan harus melakukan sejumlah pekerjaan selanjutnya, dan hasil akhirnya adalah munculnya modul lengkap yang cocok untuk digunakan.
laporan kerja
Pada akhir Juli, Roskosmos menyetujui laporan 2018, yang menunjukkan area utama kegiatan dan keberhasilan organisasi. Antara lain, laporan tersebut menyebutkan proyek "Pembuatan modul transportasi dan energi berdasarkan pembangkit listrik tenaga nuklir kelas megawatt", yang dikembangkan dalam kerangka Program Negara "Kegiatan luar angkasa Rusia untuk 2013-2020".
Menurut laporan, proyek ini selesai tahun lalu. Sebagai bagian dari pekerjaan ini, dokumentasi desain disiapkan, produk individual diproduksi dan diuji. Sementara kita berbicara tentang komponen tata letak masa depan prototipe darat dari modul transportasi dan energi (TEM).
Pekerjaan pembuatan TEM tidak berhenti di situ. Semua kegiatan lebih lanjut akan dilakukan dalam kerangka program luar angkasa federal yang ada. Sayangnya, laporan Roskosmos tidak memberikan rincian teknis proyek TEM dalam bentuknya saat ini, dan juga tidak menunjukkan waktu pekerjaan. Namun, data ini diketahui dari sumber lain.
Sejarah masalah
Menurut laporan Roscosmos, pengerjaan TEM terus berlanjut dan akan segera memasuki tahap baru. Ini berarti bahwa rencana untuk membuat teknologi roket dan ruang angkasa baru yang fundamental, yang disetujui hampir 10 tahun yang lalu, akan terpenuhi di masa mendatang.
Gagasan modul transportasi dan energi berdasarkan pembangkit listrik tenaga nuklir (NPP) dalam bentuknya saat ini diusulkan pada tahun 2009. Pengembangan produk ini akan dilakukan oleh perusahaan Roscosmos dan Rosatom. Peran utama dalam proyek ini dimainkan oleh Rocket and Space Corporation Energia dan Federal State Unitary Enterprise Keldysh Center.
Pada tahun 2010, proyek dimulai, penelitian pertama dan pekerjaan desain dimulai. Saat itu, dikatakan bahwa komponen utama pembangkit listrik tenaga nuklir dan TEM akan siap pada akhir dekade. Desain awal TEM disiapkan pada tahun 2013. Pada tahun 2014, pengujian komponen pembangkit listrik tenaga nuklir dan mesin ion ID-500 dimulai. Di masa depan, ada banyak laporan dari berbagai karya dan keberhasilan. Berbagai elemen pembangkit listrik tenaga nuklir dan TEM dibangun dan diuji, serta pencarian area penerapan teknologi baru dilakukan.
Saat proyek TEM dikembangkan, gambar yang menunjukkan perkiraan penampilan produk ini diterbitkan secara teratur di sumber terbuka. Terakhir kali materi seperti itu muncul pada November tahun lalu. Sangat mengherankan bahwa versi penampilan ini sangat berbeda dari yang sebelumnya, meskipun memiliki beberapa kesamaan dalam fitur dasar.
Fitur Teknik
Modul transportasi dan energi dianggap sebagai kendaraan serba guna untuk bekerja di luar angkasa, baik di orbit Bumi maupun di lintasan lainnya. Dengan bantuannya, di masa depan, direncanakan untuk meluncurkan muatan ke orbit atau mengirim ke benda langit lainnya. Juga, TEM dapat digunakan untuk melayani pesawat ruang angkasa atau dalam memerangi puing-puing luar angkasa.
TEM akan menerima rangka penahan beban geser, karena itu dimensi yang diperlukan akan disediakan. Di tambak, diusulkan untuk memasang unit daya dengan instalasi reaktor, kompleks instrumentasi dan perakitan, fasilitas docking, panel surya, dll. Di bagian ekor modul, mesin roket listrik jelajah dan shunting akan ditempatkan. Muatan akan diangkut menggunakan perangkat docking.
Komponen utama TEM adalah pembangkit listrik tenaga nuklir kelas megawatt, yang telah dikembangkan sejak 2009. Reaktor instalasi harus dibedakan dengan ketahanan khusus terhadap beban suhu, yang dikaitkan dengan mode operasi khusus. Campuran helium-xenon dipilih sebagai pendingin. Daya termal instalasi akan mencapai 3,8 MW, dan daya listrik - 1 MW. Untuk membuang kelebihan panas, disarankan untuk menggunakan kulkas radiator tetes.
Listrik dari instalasi nuklir harus diumpankan ke mesin roket listrik. Mesin ion ID-500 yang menjanjikan sedang dalam tahap pengujian. Dengan efisiensi hingga 75%, itu harus menunjukkan kekuatan 35 kW dan daya dorong hingga 750 mN. Selama pengujian pada tahun 2017, produk ID-500 bekerja di stand selama 300 jam dengan daya 35 kW.
Menurut data tahun-tahun sebelumnya, TEM dalam posisi kerja akan memiliki panjang lebih dari 50-52 m dengan diameter (untuk rangka terbuka dan elemen di atasnya) lebih dari 20 m, massanya setidaknya 20 ton. beberapa kendaraan peluncuran dengan perakitan berikutnya. Maka muatan harus berlabuh dengannya. Umur rencana, dibatasi oleh sumber daya reaktor, adalah 10 tahun.
Prospek bagus
Fitur utama TEM dengan pembangkit listrik tenaga nuklir, yang secara mendasar membedakannya dari teknologi roket dan luar angkasa lainnya, adalah dorongan spesifik tertinggi. Penggunaan pembangkit listrik khusus dan mesin roket listrik memungkinkan untuk mendapatkan parameter dorong yang diperlukan dengan konsumsi bahan bakar nuklir minimum. Dengan demikian, TEM, secara teori, mampu memecahkan masalah yang tidak dapat diakses oleh sistem roket tradisional yang berbahan bakar bahan bakar kimia.
Berkat ini, menjadi mungkin untuk lebih aktif menggunakan mesin penopang dan shunting selama penerbangan. Secara khusus, ini memungkinkan penggunaan jalur penerbangan yang lebih menguntungkan ke benda langit lainnya. Masa pakai 10 tahun memungkinkan TEM untuk digunakan beberapa kali dalam misi yang berbeda, sehingga mengurangi biaya pengorganisasian. Secara umum, munculnya sistem seperti TEM dengan pembangkit listrik tenaga nuklir akan memberikan kosmonotika peluang baru di semua bidang kegiatan utama.
Mesin TEM standar harus menggunakan hanya sebagian listrik dari sistem pembangkit. Dengan demikian, masih ada margin daya yang besar yang cocok untuk digunakan oleh peralatan target.
Namun, ada juga kerugian yang signifikan. Pertama-tama, ini adalah kebutuhan untuk mengembangkan berbagai macam teknologi baru dan keseluruhan kompleksitas proyek. Akibatnya, pembuatan TEM membutuhkan banyak waktu dan dana yang sesuai. Dengan demikian, proyek Roskosmos telah dikembangkan selama sekitar 10 tahun, tetapi penerapan praktis dari TEM yang telah selesai masih jauh di masa depan. Total biaya proyek diperkirakan mencapai 17 miliar rubel.
Penggunaan pembangkit listrik tenaga nuklir menyebabkan pembatasan serius pada berbagai tahap. Misalnya, pengujian pembangkit listrik tenaga nuklir atau TEM secara keseluruhan hanya mungkin dilakukan di orbit, yang akan meminimalkan kerusakan dari kemungkinan situasi darurat. Hal yang sama berlaku untuk pengoperasian modul transportasi dan energi yang sudah jadi.
Waktu dekat
Menurut berita terbaru, pengembangan proyek "Pembuatan modul transportasi dan energi berbasis pembangkit listrik tenaga nuklir kelas megawatt" telah berhasil diselesaikan. Beberapa mock-up yang diperlukan untuk pengujian sudah siap. Di tahun-tahun mendatang, perusahaan dari Roskosmos dan Rosatom harus melakukan sejumlah pekerjaan penting dengan produk ini dan lainnya.
Prototipe penerbangan TEM direncanakan akan dibangun pada 2022-23. Setelah itu, berbagai tes harus dimulai, yang akan memakan waktu beberapa tahun. Peluncuran penuh operasi TEM diharapkan pada tahun 2030.
Pada akhir Juni, diketahui tentang persiapan situs untuk pengoperasian TEM. Peralatan tersebut akan diluncurkan dari kosmodrom Vostochny. Belum lama ini, sebuah kompetisi diumumkan untuk pengembangan dan pembangunan kompleks sarana untuk persiapan pesawat ruang angkasa dan modul transportasi dan energi. Dokumentasi desain untuk kompleks teknis harus dikembangkan pada 2025-26. Konstruksi direncanakan akan dimulai pada 2027, dan commissioning akan berlangsung pada 2030. Biaya kontrak adalah RUB 13,2 miliar.
Dengan demikian, berbagai karya dengan topik teknologi roket dan luar angkasa canggih dengan pembangkit listrik tenaga nuklir akan terus berlanjut sepanjang dekade berikutnya. Beberapa organisasi harus menyelesaikan pengembangan dan menguji modul transportasi dan energi, sementara yang lain akan menyiapkan infrastruktur untuk operasinya. Berdasarkan hasil dari semua pekerjaan ini, pada tahun 2030 industri luar angkasa Rusia akan memiliki teknologi baru yang fundamental dengan kemampuan yang luas. Namun, kompleksitas semua tahapan program yang menjanjikan dapat menyebabkan perubahan jadwal.
