Журнал "Системы Безопасности" № 3‘2021

С О Б Ы Т И Я 6 Н есмотря на то что работы над проектом вве- дутся с 2010 г., официальные заявления о нем появились недавно. Химические двигатели для космических ракет: пределы достигнуты Чтобы оценить это фантастическое сообщение, я позволю себе кратко рассказать об основных принципах движения космических аппаратов. Как известно, любое движение в космосе может быть только реактивным, то есть отбра- сывая что-то назад, получать импульс для дви- жения вперед. Пределы скорости и массы ракеты при таком движении определяются формулой Циолковского. Все ракеты, от самых первых до современных, сейчас используют для движения химическую энергию, которая высвобождается при горении топлива в каме- рах сгорания. Проблема в том, что сейчас практически достигнуты теоретические преде- лы скорости и масс ракет, которые могут дать химические двигатели. Фактически их мощно- сти хватает только вывести космический корабль на орбиту, и далее корабль летит как стрела, выпущенная из лука. Изменить траек- торию такого корабля можно, только исполь- зуя гравитационные силы крупных небесных тел, таких как планеты или звезды, потому что ракета потратит все топливо на борьбу с зем- ным притяжением. Поэтому современный кос- мический корабль будет лететь, например, до Марса не менее девяти месяцев (зависит от взаимного положения Земли и Марса в момент старта). Ионные двигатели: уже реальная перспектива Но решение этой проблемы есть, это ионные двигатели, принцип работы которых основан на создании реактивной тяги на базе ионизи- рованного газа, разогнанного до высоких ско- ростей в электрическом поле. В отличие от химических, ионный двигатель может работать постоянно и медленно разгонять корабль до скоростей в десятки раз больше, чем могут дать химические двигатели. Сейчас ионные двигатели используются для управления дви- жением спутников на околоземной орбите. Но маленький спутник – это не межпланетный корабль, который весит в сотни раз больше, для межпланетного перелета требуется значи- тельно большее количество электрической энергии, которую нужно где-то взять в космо- се. Сразу на ум приходят солнечные батареи, но даже на МКС, где солнечные батареи по площади равны футбольному полю, они дают всего лишь около 70–80 кВт энергии. И это на орбите Земли, а на орбите Марса или Юпитера – уже значительно меньше. Этого недостаточно для дальнего перелета, поэтому остается лишь энергия ядерного реак- тора. И наши ученые и инженеры смогли соз- дать такой реактор. Сейчас его заявленная мощ- ность равна 470 кВт, но в перспективе будет доведена до мегаватта. На основе этого реакто- ра и ионных двигателей и будет построен кос- мический буксир "Нуклон". И для него время путешествия до Марса уже уменьшится до одно- го-полутора месяца, то есть в 6–9 раз. Но самое главное, корабль почти не требует заправки и может летать годами, например планируемый срок службы буксира "Нуклона" – около 10 лет. Новые возможности для исследования Солнечной системы Потенциально это событие такого же масштаба, как и изобретение автомобиля, когда ездят на каретах, и для нас открывает возможность исследовать всю Солнечную систему, а не толь- ко околоземную орбиту и ближайшие планеты. Кроме того, мощный источник энергии буксира позволит питать зонды для сбора данных и передавать большие объемы собранных дан- ных. Химические ракеты останутся только в око- лоземном пространстве, для вывода грузов на орбиту, но полеты между планетами смогут совершать только лишь те, кто будет иметь корабли на ионных двигателях с ядерными реакторами. "И для миссий, которые отправляются на Марс, на Венеру, а в будущем, после создания термо- ядерных возможностей, при движении за пре- делы Солнечной системы, станет важнейшей задачей обнаружить и понять, одни ли мы в космосе или есть иная жизнь", – сказал глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин на Международ- ной конференции по исследованию космоса GLEX-2021 15 июня этого года. Но и это еще не все. На основе "Нуклона" пла- нируется новая Российская орбитальная стан- ция (Российская орбитальная служебная стан- ция, РОСС), которая должна заменить МКС после 2025 г. Имея такой мощный источник энергии, на стан- ции могут проводить исследования совершенно иного уровня. Например, планируется модуль искусственной гравитации, на котором будут изучать, как имитировать силу притяжения на кораблях. Кроме того, планируется модуль сборки и обслуживания спутников, то есть стан- ция будет также и орбитальной верфью, где могут собирать корабли, в том числе и для меж- планетных миссий. Дух захватывает от возможностей, которые открываются в ближайшее время и которые еще недавно казались далекой фантастикой. Ощуще- ние, что мы стоим на пороге гигантских откры- тий, которые полностью изменят жизнь на Земле. И тем удивительнее, что такие новости практи- чески никак не освещаются СМИ ни у нас, ни в мире. n июнь – июль 2021 www.secuteck.ru Ваше мнение и вопросы по статье направляйте на ss @groteck.ru Алексей Коржебин Эксперт редакции журнала "Системы безопасности" Проект российского планетолета "Нуклон" впервые был представлен на выставке-форуме "Армия-2020" Ионные двигатели с ядерными реакторами: на пороге новых открытий Готовя материал в этот номер, я не мог пройти мимо ряда заявлений ведущих руково- дителей Роскосмоса и Академии наук об официальном запуске проекта "Нуклон- Зевс", направленного на разработку космического ядерного буксира, к которому могут подключаться различные модули полезной нагрузки. Результатом проекта долж- на быть 50-месячная миссия "Луна – Венера – Юпитер", которую планируют на 2030 г. www.pbs.twimg.com