משיכה גרעינית בחלל. TEM ב-MAKS-2019
תערוכת MAKS-2019
בשנים האחרונות התפרסמו שוב ושוב חומרים שונים על TEM ותחנות כוח גרעיניות עבורו. בין היתר הראו היזמים שרטוטים עם מראה אפשרי של מדגם כזה. בסוף אוגוסט, במסגרת סלון MAKS-2019, התקיימה הדגמה ראשונה של מתווה TEM חדש, המשקפת את ההשקפות העדכניות על פרויקט זה. הפריסה הייתה נוכחת בביתן של Roscosmos בדוכן של KB Arsenal.
הגרסה הנוכחית של הופעת ה-TEM שונה במידה ניכרת מהגרסאות שהוצגו בעבר, אך שומרת על תכונות מסוימות שלהן. בפרט, נשמרו ההוראות הכלליות לפריסה של יחידות וגישות לעיצוב. עם זאת, ישנם מספר הבדלים אופייניים.
האלמנט הגדול ביותר של מודול לוח הלחם הוא מסבך טלסקופי בן ארבעה חלקים בחתך עגול, המהווה את הבסיס להרכבת היחידות. חלק ראשו מצויד במסבך חרוטי ובתא סגור. שישה לוחות של מערכת הקירור קבועים בצידי החווה. קטע הזנב של ה-TEM עשוי בצורה של גוף מלבני סגור. החווה המרכזית קבועה עליה מלפנים, פאנלים סולאריים בצדדים. סוג חדש של מנוע רקטי ויחידות נוספות מונחות בתיק.
חדש וישן
בעבר, בפרסומים בנושא TEM ותחנות כוח גרעיניות, הופיעו תמונות עם טכניקה של מראה שונה. על פי אחת הגרסאות המאוחרות של הפרויקט, מודול התחבורה והאנרגיה צריך להיות מבוסס על מסבך הזזה אורכי בחתך מרובע והתארכות גבוהה, מה שמקל על שיגור המוצר למסלול. בחלקו הראש ישנו תא עם כור, בחלק הזנב - מנוע רקטי חשמלי ומערכות נוספות המוצבות על תומכים הניתנים להרחבה. מתקני קירור תוכננו להיות מוצבים לאורך המסבך התומך.
לפריסה מ- KB "Arsenal" יש מספר מאפיינים אופייניים ושונה מתמונות ישנות יותר. קודם כל, הוא נבדל בעיצוב החווה הראשית ובפריסה של היחידות. הגרסה החדשה של ה-TEM מאופיינת במסבך תומך מסיבי יותר בעיצוב שונה. הוא גם איבד את בומי הזנב בצורת X שנפתחים בטיסה ונושאים חלק מהמכשירים.
עיצוב הפריסה מאפשר לך להניח שינוי בפריסה. ייתכן שכעת גוף זנב גדול יכול להכיל לא רק מנוע רקטי חשמלי, אלא גם כור גרעיני עם מערכות קשורות. במקרה זה, בית הראש הקטן יותר יכול לשמש לאכסן מערכות בקרה או ציוד אחר.
תוכניות שונות הציגו בעבר תצורות שונות של מערכות קירור. כך גם לגבי הפריסה החדשה. הפעם, כדי להקרין עודפי חום לחלל, מוצע להשתמש בשישה לוחות פולטים המותקנים לאורך המסבך בצורה של שלושה "מישורים" מקבילים. בעבר הוצעו תצורות קירור אחרות, כולל. אגרגטים של שטח גדול יותר, תופסים כמעט את כל אורך המסבך התומך.
בנובמבר אשתקד פרסם אולפן הטלוויזיה Roskosmos סרטון המראה את ההופעה האפשרית של TEM העתידי עם תחנות כוח גרעיניות. גרסה זו של המודול הייתה שונה ברצינות מאלה שהוצגו קודם לכן. תוך שמירה על ארכיטקטורה ליניארית המבוססת על מסבך הזזה, ל-TEM כזה היו צריכים להיות יחידות זנב בצורת גליל פתוח. בטופס זה היה צריך להשלים את תחנת הכוח, הקירור וכו'.
גרסה מוקדמת של פריסת TEM. ציור RSC Energia / kosmolenta.com
קל לראות שגם הפריסה הנוכחית של ה-TEM שונה מגרסת ה"שנה האחרונה" של המראה. יחד עם זאת, במראה ובעיצוב שלו, הוא הרבה יותר קרוב לגרסאות קודמות של הפרויקט.
אתגרים טכניים
פרויקט TEM מאופיין במורכבות הטכנית הגבוהה ביותר ולמען היישום המוצלח שלו יש צורך לפתור הרבה משימות מיוחדות. כדי ליצור מודול כזה, יש צורך בעיצובים חדשים של יחידות ומכלולים, טכנולוגיות וחומרים חדשים בעלי מאפיינים מיוחדים. הצורך לפתור את כל הבעיות הללו הוביל לכך שפיתוח תחנות כוח גרעיניות ו-TEM מבוצע על ידי מספר מפעלים מהרוסקוסמוס ורוסאטום.
בזמנים שונים, גרסאות שונות של TEM היו נוכחות בחומרים שפורסמו, והמורכבות הכללית של הפרויקט יכולה להיחשב הסיבה לכך. הצלחה במציאת פתרונות לבעיות מסוימות הובילה לשינויים מתאימים במראה הכללי של המודול. בהתאם לכך, פריסת ה-TEM העדכנית של KB Arsenal מציגה את הדעות הנוכחיות על הפרויקט.
על פי נתונים ידועים, כור גרעיני ניוטרונים מהיר מקורר גז נבחר כבסיס לתחנת הכוח הגרעינית. תערובת הליום-קסנון תשמש במעגל הראשון של מערכת הקירור. דלק עם דרגת העשרה גבוהה יונח בליבה. טמפרטורת הליבה תגיע ל-1500°K. הוא מתוכנן לספק את משאב התכנון הגבוה ביותר, ולאפשר ל-TEM לפעול במשך 10-12 שנים.
תחנות כוח גרעיניות מהסוג הזה ובעלות מאפיינים כאלה טרם נוצרו והופעלו. לבניית מבנה כזה נדרשים חומרים בעלי עמידות גבוהה ללחץ תרמי ומכני. יש צורך גם לחשב את העיצוב עצמו, כך עם הכוח הנדרש יש לו מידות ומשקל מקובלים.
ישנם קשיים בתחום מערכות הקירור. תחנת כוח גרעינית בדרגת מגה וואט אמורה לפזר כמויות דומות של אנרגיה תרמית לחלל. רדיאטורים מודרניים לטכנולוגיית חלל עדיין לא יכולים להתפאר במאפיינים כאלה. אז, מערכת הקירור ISS זורקת כ. 70 קילוואט של אנרגיה תרמית הוא פי כמה פחות ממה שדרוש לתחנות כוח גרעיניות ו-TEMs.
נערכים וריאנטים שונים של מצננים עבור TEM, מה שבא לידי ביטוי בציורים ובהרכבת דגמים. ככל הנראה, סט הרדיאטורים השטוחים על הפריסה מארסנל נחשבת כיום לעיצוב המועיל ביותר עם ביצועים אופטימליים. עם זאת, בהחלט ייתכן שמערכת זו לא תהיה הגרסה הסופית.
עם כל הקשיים, במסגרת פרויקט TEM, הושגה הצלחה ניכרת. אז, לפני כמה שנים, החלו ניסויים במנוע הרקטי החשמלי ID-500, שתוכנן במיוחד עבור תחנת הכוח הגרעינית העתידית. בשנת 2017, מוצר כזה עבד בדוכן במשך 300 שעות, והראה הספק של 35 קילוואט.
ההרכבה והבדיקה של רכיבים בודדים של תחנת הכוח הגרעינית ו-TEM מבוצעות באופן קבוע. לדוגמה, בשנה שעברה נבדקה מדגם מדגם של מערכת קירור בטפטוף. רכיבים אחרים של הכור, מערכות העזר ומודול התחבורה והאנרגיה בכללותו נבדקים.
תחבורה של העתיד הרחוק
המטרה של תחנת הכוח הגרעינית הנוכחית ופרויקטי TEM היא ליצור מתחם מבטיח המסוגל לפתור בעיות חדשות בחלל החיצון. למודול התחבורה והאנרגיה עם כור ומנוע הנעה חשמלי יהיו יתרונות חשובים על פני מערכות טילים מסורתיות ויאפשר לארגן משימות חדשות בהצלחה.
טיסות לגופים שמימיים אחרים נחשבות לתחום היישום העיקרי של TEM. תחנת הכוח הגרעינית מציגה את יעילות הדלק הגבוהה ביותר ויש לה דחף ספציפי ייחודי, אשר מפשט את הטיסות לירח או למאדים. יש גם הזדמנות להגדיל את המטען בהשוואה למערכות הרקטות והחלל הנוכחיות. תכונה חשובה של TEM היא היכולת להפעיל את העומס באמצעות האמצעים הסטנדרטיים של המודול.
עם זאת, השגת תוצאות כאלה אפשרית רק בעתיד הרחוק. על פי התוכניות הנוכחיות, ניסויי הטיסה של ה-TEM המאובזר יתחילו לא מוקדם יותר מסוף שנות העשרים. השקת הפעולה ומעורבות המודול בעבודה אמיתית אפשרית רק בתחילת שנות השלושים.
העבודה על TEM תימשך עוד מספר שנים, ובמהלך תקופה זו עשוי הפרויקט לעבור שינויים ניכרים. בהקשר זה, ניתן להניח כי פריסת המודול עבור MAKS-2019 תפסיק בקרוב לשקף את המראה האמיתי של המוצר שנוצר. אולם, השקפות משתנות על העיצוב ומרכיביו יובילו להופעת חומרי הדגמה חדשים - כבר בתערוכות הבאות.
מידע