22 февраля 2022

ООН и МАГАТЭ обратили внимание на перспективы использования ядерных технологий для освоения космоса

Atomic-Energy.ru

Будущие космические миссии могут иметь новые возможности, открытые ядерными технологиями, заявили эксперты, присутствующие на мероприятии Международного агентства по атомной энергии.

"Ядерные технологии уже давно играют жизненно важную роль в выдающихся 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 выступал на виртуальном мероприятии МАГАТЭ "Атомы для космоса: ядерные системы для исследования космоса", в котором приняли участие 500 человек из 66 стран.

"Межпланетные миссии с экипажем в будущем почти наверняка потребуют двигательных установок с уровнями производительности, значительно превышающими производительность лучших химических двигателей сегодняшнего дня", - сказал Уильям Эмрих, бывший ведущий инженер проекта NASA.

Хуэй Ду из Пекинского института систем космических аппаратов, ссылаясь на исследование Китайской академии космических технологий, сказал:

"Для космических миссий, которые нуждаются в высокой выходной мощности, таких как миссия человека на Марс или космические шаттлы, энергетическая система на основе ядерного реактора может быть очень конкурентоспособным выбором".

Существующие варианты ядерных технологий для освоения космоса

Одним из вариантов является ядерный двигатель на тепловой тяге (NTP), в котором ядерный реактор нагревает жидкое топливо, такое как водород, превращая его в газ, который расширяется через сопло, чтобы обеспечить тягу и привести в движение космический корабль. По сравнению с традиционными химическими двигателями это может сократить время в пути на Марс до 25%.

Другим вариантом является ядерная электродвигательная установка (NEP), где тепловая энергия ядерного реактора преобразуется в электрическую энергию. Тяга этого метода ниже, но непрерывна, и с гораздо большей топливной экономичностью она имеет более высокие скорости и может сократить около 60% времени полета на Марс по сравнению с традиционными химическими двигателями.

Ведутся также исследовательские работы по возможным будущим термоядерным двигателям, которые будут иметь прямой термоядерный двигатель (DFD), который будет непосредственно преобразовывать энергию заряженных частиц, образующихся в реакциях синтеза, в движение.

Стефани Томас, вице-президент Princeton Satellite Systems, которые разрабатывают концепцию термоядерного двигателя, сказала:

"DFD может производить удельную мощность на несколько порядков выше, чем другие системы, сокращая время полета и увеличивая полезную нагрузку, что позволит нам намного быстрее достигать дальних космических пунктов назначения".

Как насчет других видов использования ядерной энергии в космосе?

Помимо обеспечения тяги для ракет, существует также потребность в электроэнергии на борту кораблей, и ядерные реакторы также могут использоваться для обеспечения астронавтов энергией для длительных исследовательских миссий или баз на других планетах.

"Приоритетным направлением NASA остается проектирование, строительство и демонстрация поверхностной ядерно-энергетической системы на низкообогащенном уране, которая будет иметь широкое применение для наших исследований Луны, а также нашей возможной человеческой миссии на Марс, с возможностью масштабирования до уровней мощности выше 100 кВт ",-сказал Энтони Каломино, менеджер портфеля космических ядерных технологий NASA.

"Использование ядерных реакторов, осуществляющих непрерывные цепные реакции деления в течение многих лет, неизбежно как для космических полетов, так и для внеземной наземной энергетики", - сказал Вивек Лалл, исполнительный директор General Atomics.

Организация Объединенных Наций также рассматривает вопросы безопасности

Вопрос о ядерных технологиях в космосе и их вероятном использовании для различных целей и, возможно, коммерческими организациями, а также национальными государствами был рассмотрен на заседании научно-технического подкомитета Управления Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства.

В рабочем документе для Комитета по использованию космического пространства в мирных целях, подготовленном Великобританией и Европейским космическим агентством, отмечается, что с 2010 года рабочая группа подкомитета успешно "продвигает безопасное использование ядерных источников энергии в космическом пространстве среди государств, заинтересованных в использовании таких технологий". Документ также добавляет, что

"международный космический сектор развивается ... 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 поднимает ряд новых вопросов, связанных с безопасностью".

Документ представляет собой международный "форум" для

"сбора и обмена информацией о планах и проектах по разработке и использованию космических ядерных источников энергии новыми субъектами, включая коммерческие организации".

В проекте доклада, опубликованного после встречи в начале этого месяца, подкомитет также добавляет, что

"было высказано мнение, что это обязанность государства – гарантировать, что использование ядерных источников энергии в космическом пространстве осуществляется исключительно в мирных целях, во избежание любой ценой размещения в земной орбите любого объекта, несущего ядерное оружие или любые другие виды оружия массового уничтожения, а также избегать любой ценой размещения такого оружия на небесных телах и размещение оружия в космическом пространстве в любой другой форме."