Эксперты, участвующие в мероприятии Международного агентства по атомной энергии, заявили, что будущие космические полеты могут иметь новые возможности, открываемые ядерной технологией.

Иллюстрация марсианской транзитной среды и ядерной двигательной установки (Изображение: НАСА)

"Ядерная технология уже давно играет жизненно важную роль в крупных космических миссиях, но будущие миссии могут опираться на ядерные системы для гораздо более широкого спектра применений-наш путь к звездам проходит через атом",-сказал Михаил Чудаков, заместитель генерального директора МАГАТЭ.

Он выступил на виртуальном мероприятии МАГАТЭ"Атом для космоса: ядерные системы для исследования космоса", в котором приняли участие 500 человек из 66 стран.

"Для будущих межпланетных полетов с экипажем почти наверняка потребуются двигательные установки, производительность которых будет значительно превышать производительность современных лучших химических двигателей",-сказал Уильям Эмрич, бывший ведущий инженер проекта в НАСА.

Хуэй Ду из Пекинского института системной инженерии космических аппаратов, ссылаясь на исследование Китайской академии космических технологий, сказал: « Для космических полетов, требующих высокой выходной электрической мощности, таких как полет человека на Марс или космические паромы, энергетическая система на основе реактора деления может быть очень конкурентоспособным выбором ».

Каковы варианты использования ядерной энергии?

Одним из вариантов является ядерная тепловая тяга (NTP), когда ядерный реактор деления нагревает жидкое топливо, такое как водород, преобразуя его в газ, который расширяется через сопло для обеспечения тяги и приведения в движение космического аппарата. По сравнению с традиционными химическими ракетами это может сократить время полета к Марсу до 25%.

Другим вариантом является ядерная электрическая тяга (ЯЭТ), при которой тепловая энергия реактора преобразуется в электрическую энергию. Тяга этого метода ниже, но непрерывна, и с гораздо большей топливной эффективностью он имеет более высокие скорости и может сократить время полета на Марс на 60% по сравнению с традиционными химическими ракетами.

Проводятся также исследования по вопросу о возможных будущих ядерных термоядерных ракетах, которые будут иметь прямой термоядерный привод (ДПТ), который будет непосредственно преобразовывать энергию заряженных частиц, образующихся в реакциях термоядерного синтеза, в двигательную установку.

Стефани Томас, вице-президент Princeton Satellite Systems, которая разрабатывает концепцию термоядерной ракеты, сказала:"DFD может производить удельную мощность на несколько порядков выше, чем другие системы, сокращая время полета и увеличивая полезную нагрузку, что позволяет нам достичь дальних космических направлений гораздо быстрее".

Как насчет других видов использования ядерной энергии в космосе?

В дополнение к обеспечению тяги для ракет существует также потребность в электроэнергии на борту, и ядерные реакторы могут также использоваться для обеспечения астронавтов энергией для длительных исследовательских миссий или долгосрочных сообществ на других планетах.

"Приоритетное внимание НАСА по-прежнему сосредоточено на проектировании, создании и демонстрации поверхностной энергетической системы с низкообогащенным ураном, которая имеет широкое применение для инициативы по изучению лунной поверхности, а также для нашей возможной миссии на Марс с людьми, масштабируемой до уровней мощности свыше 100 кВт.ч и обладающей потенциалом для удовлетворения потребностей системы НЭП",-сказал Энтони Каломино, управляющий портфелем космических ядерных технологий в НАСА.

"Использование ядерных реакторов деления, осуществляющих непрерывные цепные реакции в течение многих лет, неизбежно как для космических двигательных установок, так и для внеземной поверхностной энергии",-сказал Вивек Лалл, исполнительный директор General Atomics Global Corporation.

Организация Объединенных Наций также рассматривает вопросы безопасности

На совещании Научно-технического подкомитета Управления Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства были рассмотрены вопросы, касающиеся ядерной технологии в космосе и ее вероятного использования в различных целях и, возможно, коммерческими структурами, а также национальными государствами.

В рабочем документе для Комитета по использованию космического пространства в мирных целях, подготовленном Соединенным Королевством и Европейским космическим агентством, отмечается, что с 2010 года рабочая группа подкомитета успешно"содействует безопасному использованию ядерных источников энергии в космическом пространстве среди государств, заинтересованных в использовании таких источников".

Но в нем добавляется, что международный космический сектор эволюционирует. частные коммерческие структуры заинтересованы в использовании космических ядерных источников энергии и начинают предлагать и участвовать в разработке и использовании космических ядерных источников энергии.

<<Потенциальное будущее использование ядерных реакторов в рамках долгосрочных установок человека поднимает ряд новых вопросов, связанных с безопасностью>>.

В нем предлагается создать международный форум для"сбора и обмена информацией о планах и проектах по разработке и использованию космических ядерных источников энергии новыми субъектами, включая коммерческие структуры".

В проекте доклада, опубликованном после заседания в начале этого месяца, подкомитет также добавляет, что было выражено мнение о том, что государства несут ответственность за обеспечение того, чтобы использование ядерных источников энергии в космическом пространстве осуществлялось исключительно в мирных целях, избегая любой ценой размещения на околоземной орбите любого объекта с ядерным оружием или любым другим видом оружия массового уничтожения. , а также недопущения любой ценой размещения такого оружия на небесных телах и размещения оружия в космическом пространстве в любой другой форме.

Подкомитет приветствовал тот факт, что некоторые государства и одна международная межправительственная организация разрабатывают или рассматривают вопрос о разработке правовых и нормативных документов по безопасному использованию ядерных источников энергии в космическом пространстве, принимая во внимание содержание и требования Принципов, касающихся использования ядерных источников энергии в космическом пространстве, и Рамок обеспечения безопасного использования ядерных источников энергии. , который был разработан совместно Подкомитетом и Международным агентством по атомной энергии.

Исследователь и автор World Nuclear News