Ядерная энергия в космонавтике

[Azteckium]

Летали уже реакторы. Так что вопрос радиационной защиты для автоматов более-менее проработан.
Но прежде, чем решать вопросы создания "Ядерного двигателя к 2020му году" надо бы ответить на два вопроса:
- зачем?
- можно ли? (в смысле разумности и разрешенности)

на оба вопроса ответы сейчас неочевидны (кроме попила )

[Belll]

Летали уже реакторы. Так что вопрос радиационной защиты для автоматов более-менее проработан.
Но прежде, чем решать вопросы создания "Ядерного двигателя к 2020му году" надо бы ответить на два вопроса:
- зачем?

Ну во всяком случае официально для создания нового высокоэнергетического транспортного средства. Т.е. чтоб решать существующие задачи в сфере исследования и освоения космоса быстрее и проще, а так же получить возможность решать такие задачи, которые сейчас недоступны.

- можно ли? (в смысле разумности и разрешенности)

Теоретические проработки пока что показывают, что можно.

на оба вопроса ответы сейчас неочевидны (кроме попила )

Ну было бы очевидно - не было бы целенаправленных НИРов по этой теме

[andу]

Вот график, в том числе изготовления железа:

Ссылка на график написана симпатическими чернилами. Если включить цитату- видно, а так нет.

[Belll]

да, что-то глючит
/i/100gk.jpg]http://img651.[----]/i/100gk.jpg

[Tutohlamon]

Так господа.
Допустим за 6 лет ЯЭДУ мегаваттного класса будет построена.

Но же это только часть связки ЯЭДУ+ЭРД. Причем ЭРД тоже должен быть мегаваттного класса.

ЭРД на мегаватт можно сделать за пять минут, или он уже готов?  Двигатель какого типа собираются туда ставить, если-таки сделают двигательную установку? Где можно почитать про "это дело"?

[MJ-12]

- зачем?

С какого-то времени появился вопрос «Зачем?»
Вот раньше тебе говорили: «Слушай, я с двумя девушками познакомился, у них квартира свободна в Отрадном, посидим, выпьем! Поехали!» Ты сразу ехал. Если бы тебя спросили «А зачем?», ты бы сказал: «Как, зачем? Ты че, дурак? Две девушки, отдельная квартира! Посидим, выпьем, ну?!"
А сейчас… тебе говорят «поехали», а ты думаешь: «Две какие-то девушки… левые. Квартира у них в ОТ-РАД-НОМ! Это же ехать туда, пить с ними… потом то ли оставаться, то ли домой… завтра на работу. Зачем?!"

Спросили бы, например, С.П. Королева: "ЗАЧЕМ?", "НАДО ЛИ?".
Не уверен что ответ можно было бы процитировать по правилам форума.

[Belll]

Так господа.
Допустим за 6 лет ЯЭДУ мегаваттного класса будет построена.

Но же это только часть связки ЯЭДУ+ЭРД. Причем ЭРД тоже должен быть мегаваттного класса.

Много двигателей десяти/стокиловаттного класса

ЭРД на мегаватт можно сделать за пять минут, или он уже готов?  Двигатель какого типа собираются туда ставить, если-таки сделают двигательную установку?

Существующие отечественные ЭРД уж имеют электрическую мощность 25-140 КВт.

Где можно почитать про "это дело"?

Хм... как-то так сразу даже не знаю... Кое-что есть на сайтах Факела и Центра Келдыша.

[Tutohlamon]

Много двигателей десяти/стокиловаттного класса

Не лишено смысла, кста. Если пара-тройка поломается - их можно будет просто отключить, наверно)

Существующие отечественные ЭРД уж имеют электрическую мощность 25-140 КВт.

И все это плазменные двигатели? Без вариантов типа магнитоплазменных/электротермических/импульсных?

Кое-что есть на сайтах Факела и Центра Келдыша.

спасибо

[Belll]

Много двигателей десяти/стокиловаттного класса

Не лишено смысла, кста. Если пара-тройка поломается - их можно будет просто отключить, наверно)

Да, официально это называется одним из достоинств, поскольку позволяет резервировать ДУ.

И все это плазменные двигатели? Без вариантов типа магнитоплазменных/электротермических/импульсных?

Рассматриваются 3 варианта, все имеют достаточный удельный импульс (до 10000 сек), мощность (до 100 КВт) и тягу (до единиц Н):
- двигатели с анодным слоем
- торцевые холловские
- магнитоплазмодинамические
Вроде пока что топливо для всех - литий и подобные металлы. Еще есть какие-то разработки по аргону, но там проблемы с током ионизации. По всем типам есть действующие образцы (разной степени экспериментальности) с уже достигнутыми вышеуказанными характеристиками.
Интересно, что ДАС кардинально отличаются от ТХД и МПД уровнем напряжения и тока - у ДАС киловольты и единицы ампер, а у ТХД и МПД - наоборот. В результате для ДАС требуются мощные и тяжелые трансформаторы, а для ТХД и МПД - сильноточные шины (учитывая удаленность ДУ от ЯЭУ - шины должны быть тоже большие и тяжелые, да + еще потери при передаче на низком напряжении).

[Azteckium]

Ну во всяком случае официально для создания нового высокоэнергетического транспортного средства. Т.е. чтоб решать существующие задачи в сфере исследования и освоения космоса быстрее и проще, а так же получить возможность решать такие задачи, которые сейчас недоступны.

ага, опять демагогия пошла. "Быстро, качественно, эффективно". Какие такие задачи надо решать, которые сейчас недоступны?
Чесслово, Сейчас проблема не в движках, а в идеях.

- можно ли? (в смысле разумности и разрешенности)

Теоретические проработки пока что показывают, что можно.

А что, уже запуск реакторов разрешен? И абсолютно безопасен?

на оба вопроса ответы сейчас неочевидны (кроме попила )

Ну было бы очевидно - не было бы целенаправленных НИРов по этой теме

гы

MJ-12, Вы так хорошо знакомы с деятельностью Королева? Тады напомню, что у него-то очень конкретные задачи стояли. В отличие от абстрактных "углублений и улучшений".

[Belll]

Ну во всяком случае официально для создания нового высокоэнергетического транспортного средства. Т.е. чтоб решать существующие задачи в сфере исследования и освоения космоса быстрее и проще, а так же получить возможность решать такие задачи, которые сейчас недоступны.

ага, опять демагогия пошла. "Быстро, качественно, эффективно".

Пардон, это не демагогия, а общее краткое изложение.

Какие такие задачи надо решать, которые сейчас недоступны?

Пилотируемый полет на Марс, транспортная система ЛЕО-ЛЛО с мюПН 50% с возможностью большого грузопотока, АМС в дальний космос с высокой энерговооруженностью. Например.

Чесслово, Сейчас проблема не в движках, а в идеях.

Идей выше крыши. Возможностей не хватает.

А что, уже запуск реакторов разрешен? И абсолютно безопасен?

Запуск реакторов не запрещен, запрещена эксплуатация на орбитах ниже 800 км. Нет ничего абсолютно безопасного.

MJ-12, Вы так хорошо знакомы с деятельностью Королева? Тады напомню, что у него-то очень конкретные задачи стояли. В отличие от абстрактных "углублений и улучшений".

Кстати, очень хороший вопрос. Королев (вернее руководство страны) был ВЫНУЖДЕН СРОЧНО решать проблему кардинального превосходства противника по средствам доставки ЯБЧ. Т.е. перед ним стояла острейшая проблема, которая заранее не была предусмотрена. Причем никак не в плане космонавтики. Сейчас перед нами такой проблемы нет. Сейчас делается попытка создать задел на будущее, тот самый задел, которого у Королева как раз не было. А задел на будущее невозможно четко и конкретно определить в цифрах, точках пространства и датах. Отсюда и получаются такие расплывчатые формулировки.
Вы предлагаете подождать и ничего не делать, пока проблема не станет такой же острой, конкретной и срочной, как у Королева?


ЗЫ. Касательно, так сказать, первопричины создания Р-7 - космическая ЯЭУ мегаваттного класса может быть использована не только в качестве источника энергии ЭРД. Готовы дать гарантию, что нашей стране не придется найти ей иное применение?...

[Azteckium]

Пилотируемый полет на Марс, транспортная система ЛЕО-ЛЛО с мюПН 50% с возможностью большого грузопотока, АМС в дальний космос с высокой энерговооруженностью. Например.

 

1. сказка про белого бычка : пилотирумый полет на Марс не нужен (кроме политики) и невозможен в рамках существующих технологий
2.  Что такое ЛЕО-ЛЛО с мюПН  зачем там "большой грузопоток"?
3. Недавно ученым предлагали спутник с энергий около 100Квт. Дык оказалось, что он никому не нужен ... Нет таких пассивных экспериментов, а до активных еще не дозрели.

Идей выше крыши. Возможностей не хватает.

 

 
"огласите, пжалста, весь спсок" Только серьезных идей, а не таких, что б "бороздить просторы"

А что, уже запуск реакторов разрешен? И абсолютно безопасен?

Запуск реакторов не запрещен, запрещена эксплуатация на орбитах ниже 800 км. Нет ничего абсолютно безопасного.

гм, а  какие запуски ЭЯУ были за последние 20 лет?

Вы предлагаете подождать и ничего не делать, пока проблема не станет такой же острой, конкретной и срочной, как у Королева?

какая проблема? "Бороздить..."? Закидывать мегатонны на Луну или полутрупы на Марс?

ЗЫ. Касательно, так сказать, первопричины создания Р-7 - космическая ЯЭУ мегаваттного класса может быть использована не только в качестве источника энергии ЭРД. Готовы дать гарантию, что нашей стране не придется найти ей иное применение?...

Нет.
 А Вы - того, что в ближайшие несколько лет не будут открыты и реализованы новые физические принципы преобразования энергии, гораздо более эффективные, чем используемые сейчас?
Или того, что не случится такой катаклизьм, что о развитии ЯЭ придется забыть на века?

[MJ-12]

Удивительная вещь! Человек не хочет лететь на Луну, далее на Марс... Ну вы меня сейчас опять спросите "зачем".  Ну мне не хочется приводить разные примеры типа Колумба, братьев Райт... Это уже пошлятина какая-то. Или это сделаем мы или это сделают за нас и без нас.
А вот чтобы узнать зачем лететь на Марс, нужно сначала туда слетать.
Королев оставил нам очень хороший задел - вон уже сколько семерочка летает, давайте и мы что-нибудь оставим потомкам на чем они будут летать и тепло нас вспоминать.

[Karen]

...Или это сделаем мы или это сделают за нас и без нас.

Очень хорошо сказано! Спасибо, с американской стороны вопроса! У обеих нас такое же положение и такие же вопросы - почему? Если не "мы", "они" оставят нас в их пыли.

[Azteckium]

Удивительная вещь! Человек не хочет лететь на Луну, далее на Марс... Ну вы меня сейчас опять спросите "зачем". 

Мусье - экстрасенс?  Я такое где-то говорил? Я уже как-то говорил, что первый том современной "Концепции развития пилотируемой космонавтики..." посвящен причинам. Если все чешую отбросить, остается тезис, что человеку свойственна экспансия, а, поскольку Земля освоена ( ), надо осваивать космос. Я бы, например предложил в такой постановке вопроса чувство экспансии перевоспитывать с детства, а не космос осваивать.
"Не предназначены, мы, кролики, для лазания" Л.Кэрол

Ну вы меня сейчас опять спросите "зачем".  Ну мне не хочется приводить разные примеры... Это уже пошлятина какая-то.

Понял. Увы, это диагноз, когда в ответ на конкретный вопрос начинают рассуждать о пошлости.

Или это сделаем мы или это сделают за нас и без нас.

И что будет оттого, что не мы будем первыми, кроме "престижа" и соотвествующих дивидендов для больших начальников?
Прогресс заключается не только  в том, кто-то сделал что-то первым, а в том, что это доведено до совершенства.

А вот чтобы узнать зачем лететь на Марс, нужно сначала туда слетать.

Гы, а что бы узнать, зачем прыгать с 12 этажа, надо вначале прыгнуть, и т.д. Это все хорошо для эпохи средневековья (ну, Колумб и прочие Герои), но сейчас несколько странноватый подход

... и мы что-нибудь оставим потомкам на чем они будут летать и тепло нас вспоминать.

Я вот  крайне прохладно вспоминаю программу Буран, которая затормозила развитие нашей научной (может и еще какой, я не знаю) космонавтики на годы. А в результате, Буран в ЦПКО. Одна из причин этого провала - в том, что не было дано ответа на вопрос о необходимости, а только рассуждения о прогрессе, да о том, что у уже соседа есть...

[NIK-KULE]

Azteckium , не понял Вас . Сейчас государство недостаточно хорошо финансирует создание ГРАВИЦАПЫ , или давняя мечта человечества - полёт на Марс недостойна нашего современного бытия ? 

[Golossvyshe]

Я вот  крайне прохладно вспоминаю программу Буран, которая затормозила развитие нашей научной (может и еще какой, я не знаю) космонавтики на годы. А в результате, Буран в ЦПКО.

Очень интересная мысль. То есть если бы вместо постройки "Бурана" на сэкономленные деньги приобрели  недвижимость в Лондоне, как то принято нынче, это чрезвычайно продвинуло бы освоение космоса?

Буран и был наивысшим достижением советской космонавтики. И мы все хорошо знаем действительные причины разрушения той космонавтики.

[Pova]

http://www.world-nuclear.org/info/inf82.html

n 2010 the Russian government was to allocate RUR500 million (about US$170 million) of federal funds to design a space nuclear propulsion and generation installation in the megawatt power range. In particular, SC Rosatom is to get RUR 430 million and Roskosmos (Russian Federal Space Agency) RUR 70 million to develop it. The work will be undertaken by N.A. Dollezhal NIKIET (Research & Development Institute for Power Engineering) in Moscow, based on previous developments including those of nuclear rocket engines, but beyond that the design envisaged is not known.   Russia's Energia space corporation is planning to start work in 2011 on standardized space modules with nuclear-powered propulsion systems, initially involving 150 to 500 kilowatt systems. A conceptual design is expected in 2011, with the basic design documentation and engineering design to follow in 2012. The life-service tests are planned for 2018. The first launches, are envisaged for about 2020.

The Director of Roskosmos says that development of megawatt-class nuclear space power systems for manned spacecraft is crucial if Russia wants to maintain a competitive edge in the space race, including the exploration of the moon and Mars. The project will require funding of some RUR 17 billion ($540 million). Energia earlier said that it is ready to design a space-based nuclear power station with a service life of 10-15 years, to be initially placed on the moon or Mars. It is also working on a concept of a nuclear-powered space tug, which could be used for launching satellites.

Ну а что касается вопроса "зачем?", то всё достаточно просто.
Абстрактный "ядерный двигатель" никто не строит и не проектирует. Всюду речь идёт об универсальных, масштабируемых, модульных реакторах. А применение им найдётся Их планируется устанавливать на Луне (в случае постройки базы, для обеспечения жизнедеятельности и работы заводов), на Марсе, в качестве корабельных реакторов для запитки движков, для тяжёлых миссий к Юпитеру и дальше. Реакторам просто нет альтернативы, совсем. Так что рано или поздно (зависит от политической воли) это будет построено...

[Azteckium]

Azteckium , не понял Вас . Сейчас государство недостаточно хорошо финансирует создание ГРАВИЦАПЫ , или давняя мечта человечества - полёт на Марс недостойна нашего современного бытия ? 

Про финансирование ничего не знаю, не моя область. Думаю, получатели денег считают, что мало, минфин - много, в общем, как всегда. Но вопрос поставлен верно: деньги в том числе мои, и мне небезразлична их судьба.

А вот про "давнюю мечту человечества ", дык есть еще более давнии, например - жить вечно. И чего она недостойна? И какая из них более достойна для всего человечества?
Но опять-таки я не задавал демагогические вопросы. Вопрос был конкретный: "зачем?". Яблоки выращивать? На Земле это уже нельзя? Что там есть такого, чего нельзя сделать на Земле? Это в обывательском смысле. В научном: для решения каких фундаментальных задач надо людей туда засылать? Ответьте, если сможете.

Ну а что касается вопроса "зачем?", то всё достаточно просто.
Абстрактный "ядерный двигатель" никто не строит и не проектирует. Всюду речь идёт об универсальных, масштабируемых, модульных реакторах. А применение им найдётся Их планируется устанавливать на Луне (в случае постройки базы, для обеспечения жизнедеятельности и работы заводов), на Марсе, в качестве корабельных реакторов для запитки движков, для тяжёлых миссий к Юпитеру и дальше. Реакторам просто нет альтернативы, совсем. Так что рано или поздно (зависит от политической воли) это будет построено...

Нет уж, вначале найдите применение. Зачем на Луне обитаемая база? Не3 кайлом добывать?  Заводы по производству чего? Логистику посчитал кто-нибудь? Зачем "тяжелые миссии" к Юпитеру? Так, побороздить? Или конкретные задачи есть? Тогда какие?
 И с чего Вы взяли, что альтернативы ЯЭУ нет?

"Нерадостно, конечно, но людей не сокрушить, мечтать предпочитают, а не жить..." М.Щербаков

[Pova]

А, простите, In Situ Resource Utilization (ISRU) - это про что?
http://isru.msfc.nasa.gov/
http://www.lpi.usra.edu/lunar_knowledge/LTaylor.pdf   - это чтобы расшевелить воображение.

Простой пример: стоит задача построить сеть крупных полноповоротных (к примеру, несколько сот метров в диаметре каждый) радиотелескопов. Обратная сторона Луны - прекрасное место, зашумленная Земля полностью экранирована. Осталась мелочь - надо тысячи тонн металлоконструкций доставить на Луну? Бред. Выплавить на месте? Разумно!
На Земле всё то же самое. Производство алюминия - черезвычайно энергоёмкое, и заводы по его добыче распологаются рядом с мощными электростанциями - ГЭС или АЭС. Ничего не напоминает?
Солнце на Луне не всегда есть (день-ночь), эффективность солнечных батарей будет мала... А вот реактор закопать в реголит - это пожалуйста!
А про гелий-3 не надо, надоело. Важнее вода, водород, кислород, титан, железо, стройматериалы и тд.