Módulo de transporte y energía
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|---|---|
| datos común | |
| Desarrollador | OAO RSC Energia im. S. P. Koroleva |
| Fabricante | JSC TsNIIMash [1] |
| País | Rusia |
| Objetivo | carga y tripulado |
| Tareas | Remolque de carga útil interorbital |
| Duración de la vida activa | hasta 10 años |
| Producción y operación | |
| Estado | siendo desarrollado |
| primer comienzo |
una) |
| Configuración típica | |
| peso inicial | 20290 |
| Motor | ID-500 |
| Propulsores de corrección de órbita | 2 |
| Combustible | Urano |
| Dimensiones | |
| Longitud | 53,4 m p.r. |
| Diámetro | Puesto de trabajo de 21,6 m |
El módulo de transporte y energía (TEM, Nuclear tug [2] [3] , Space tug [4] [5] ) es un vehículo espacial ruso en desarrollo ( remolcador interorbital ).
TEM está siendo desarrollado por JSC TsNIIMash [1] por orden de Roskosmos [6] .
La creación del módulo es parte del desarrollo sobre la base de una central nuclear de clase megavatio [7] [8] , un proyecto conjunto de un grupo de empresas que forman parte de las corporaciones estatales Roscosmos y Rosatom [9] [ 10] .
TEM se crea como un vehículo para resolver una amplia gama de tareas, incluida la entrega de carga a la órbita de la Luna, la órbita geoestacionaria ( GSO), las trayectorias a los planetas del sistema solar , incluido Marte , así como para combatir la basura en la órbita de la Tierra . 11] .
El objetivo del proyecto es crear un vehículo espacial fundamentalmente nuevo, con un mayor nivel de energía y que permita a Rusia participar en importantes proyectos internacionales, dominar tecnologías avanzadas, desarrollar nuevos especialistas y permitir tareas a largo plazo para explorar el sistema solar [ 12] .
Una característica distintiva del proyecto de naves espaciales anteriores con reactores nucleares a bordo es una fuente de energía de clase de megavatios [1] (gracias a una planta de energía nuclear de clase de megavatios, el módulo recibirá un aumento de treinta veces en la cantidad de energía disponible [13] ), un emisor enfriador de goteo deslizante [5] .
El trabajo en el proyecto comenzó en 2009 [14] ; el desarrollo de 2011 [15] a 2015 [16] estuvo a cargo de RKK Energia [13] [17] , se planeó que estaría listo para 2018 [18] .
La fecha de aparición del prototipo de vuelo del módulo es aproximadamente 2022-2023 (2030) [1] [19] .
Para 2018, el costo aproximado del proyecto se estima en 8 mil 250 millones de rublos [13] [20] [21] .
Sobre la base de TEM , Arsenal Design Bureau está desarrollando el complejo espacial Nuklon para la investigación científica en interés de la exploración de la Luna y el estudio del Sistema Solar.
Descripción
El módulo consta de una unidad de potencia con una planta de reactor, un sistema de propulsión eléctrica (EPP) y un complejo de instrumentos y agregados [15] .
El diseño del módulo también consta de trusses deslizantes, una estación de acoplamiento , paneles solares , un emisor de goteo, motores de propulsión eléctrica de propulsión [5] , un sistema de conversión de energía, motores de propulsión eléctrica helicoidal, una zona para colocar instalaciones robóticas , un generador de gotas [22] [23] .
Nuevos motores iónicos ( ID-500 ) de mayor potencia [24] .
El montaje se puede realizar en órbita utilizando la ISS [21] .
La carga se atraca con la ayuda de otro barco (ver la ilustración principal del artículo).
I+D en TEM El propósito de la República de ChinaEl propósito de la I + D : la creación de un vehículo espacial fundamentalmente nuevo, que tiene un nivel de energía cualitativamente mayor y permite proporcionar [12] :
- participación de Rusia en proyectos internacionales prometedores a gran escala para la exploración del espacio exterior;
- desarrollo de nuevas tecnologías innovadoras para asegurar el desarrollo de la industria nacional;
- la formación de una élite científica y técnica para la solución de complejos problemas innovadores;
- la posibilidad de crear sistemas de suministro de energía para la Tierra desde el espacio, combatir el peligro de asteroides-cometas y limpiar las órbitas cercanas a la Tierra de satélites inoperativos y basura espacial .
Para lograr este objetivo, se deben resolver las siguientes tareas:
- Provisión de un vehículo espacial con energía eléctrica a nivel de megavatios.
- Creación de sistemas de propulsión de marcha basados en motores de cohetes eléctricos con un impulso de empuje específico de al menos 70.000 m/s.
- Desarrollo y transferencia a producción de tecnologías innovadoras, incluyendo:
- tecnologías para crear turbinas de alta temperatura (hasta 1500K);
- tecnologías para crear intercambiadores de calor compactos de alta temperatura (hasta 1200 K);
- tecnologías para crear motores de cohetes eléctricos de alto rendimiento de alta potencia (más de 50 kW);
- tecnologías para crear un reactor de neutrones rápidos compacto refrigerado por gas de alta temperatura (hasta 1600 K) con sistemas para garantizar la seguridad nuclear y radiológica en todas las etapas de la operación;
- tecnologías para crear elementos combustibles de alta temperatura ;
- tecnologías para crear generadores eléctricos de alta velocidad (30 000 ... 60 000 rpm) y convertidores estáticos de alta potencia;
- tecnologías para crear materiales estructurales de alta temperatura (hasta 1500K) con un recurso de hasta 100.000 horas;
- tecnologías para crear refrigeradores-emisores sin marco;
- tecnologías para el despliegue de grandes estructuras en el espacio.
- Crecimiento en el número de trabajadores altamente calificados en las industrias de cohetes, espacio y nuclear de la industria rusa.
Historia
Desde la década de 1970, RSC Energia , junto con varias empresas, ha estado desarrollando una planta de energía nuclear espacial utilizando tecnología de litio-niobio con una potencia eléctrica de 500–600 kW para crear el remolcador Hércules [25] [ 26] . En 1988, gracias a los esfuerzos de RSC Energia , aparecieron los primeros desarrollos de remolcadores de cohetes eléctricos solares de alta potencia [26] . De 2001 a 2005, RSC Energia, en cooperación con el Centro Científico Estatal de la Empresa Unitaria del Estado Federal " Centro Keldysh ", TsNIIMash , GKNPTs im. M. V. Khrunicheva , IKI RAS , IBMP RAS y varias otras organizaciones participaron en el trabajo de diseño de los elementos clave del complejo de propulsión de energía y la plataforma espacial para garantizar la implementación de una expedición tripulada a Marte [26] . El proyecto también consideró una variante de un remolcador interorbital solar con una capacidad de 15 MW con paneles solares de película delgada y un sistema de propulsión de cohetes eléctricos Parom [26] .
La imposibilidad de realizar vuelos interorbitales, explorar el sistema solar y proteger la Tierra de meteoritos y asteroides llevó a que en 2009 la "Comisión para la Modernización y el Desarrollo Tecnológico de la Economía Rusa bajo la presidencia de Rusia" decidiera comenzar a diseñar trabajo en el Módulo de Transporte y Energía basado en una planta de energía nuclear [28] , se asignó a Energia el papel principal en el diseño del módulo, el Centro Keldysh lideró el desarrollo de la planta [29] y NIKIET participó en la creación de el reactor [26] [30] . Estados Unidos se interesó en la iniciativa y en 2011 ofreció su cooperación, pero después de 4 reuniones de la comisión intergubernamental no se pudo llegar a un acuerdo [31] [32] . En abril de 2015, la prensa difundió la noticia de que se habían interrumpido los trabajos del proyecto, pero la información fue desmentida [33] [34] . Para 2018 se entregaron los diseños preliminares y técnicos [18] , motores y reactor [24] [35] .
Progreso
2009
| " | Un módulo basado en una central nuclear de megavatios es un proyecto muy serio, porque todo lo demás también son cosas interesantes e importantes, pero ya nos quedan más claras [36] . | » |
— Dmitry Medvedev 28 de octubre de 2009 | ||
Gracias a muchos años de investigación teórica y práctica llevada a cabo por las empresas líderes de Rusia, fue posible preparar una base teórica, cuyos resultados se presentaron a los miembros de la Comisión para la Modernización y el Desarrollo Tecnológico de la Economía Rusa bajo el presidente de Rusia [29] [26] . El proyecto para crear el módulo fue parte del desarrollo sobre la base de una planta de energía nuclear de clase megavatio , con la cooperación de Roscosmos y Rosatom .
El presidente ruso, Dmitry Medvedev , quien inició el trabajo, creía que el proyecto debería tomarse en serio debido a su importancia [36] . Anatoly Perminov, también uno de los iniciadores del trabajo, creía que este trabajo ayudaría a vencer a los competidores, por un lado, y por el otro, insistía en la cooperación internacional [37] .
En octubre de 2009, Anatoly Perminov anunció que el diseño preliminar se completaría en 2012 y que todo el trabajo tardaría unos 9 años [38] .
2010
En 2010, por orden del presidente ruso Dmitry Medvedev , se comenzó a trabajar en la creación de un módulo de transporte basado en centrales nucleares [39] [40] . Rosatom aprobó los términos de referencia para el desarrollo de una planta y módulo de clase megavatio. [41] En marzo se inspeccionó la base tecnológica para la creación y operación de sistemas de control de reactores nucleares. [42]
2011
| " | Se propone un proyecto innovador único para la creación de un módulo de energía de transporte basado en una planta de energía nuclear de clase megavatio. La implementación de este proyecto permitirá, sobre la base de la cartera de pedidos ya existente, elevar el equipo doméstico a un nivel fundamentalmente nuevo, en muchos aspectos por delante de los desarrollos extranjeros [36] | » |
— Anatoly Perminov 28 de octubre de 2009 | ||
Roskosmos anunció un concurso para la creación de una planta de energía nuclear de alta capacidad capaz de realizar vuelos largos [43] .
El 9 de febrero se realizó una videoconferencia con los responsables de las empresas participantes del proyecto, se resumieron los resultados del trabajo del año pasado y las tareas para el nuevo año, durante la reunión se prestó especial atención a la necesidad de crear un complejo de pruebas Resurs para probar la planta del reactor [44] .
En la reunión del 11 de octubre, se discutieron cuestiones en el campo de la creación de una base de elementos resistentes a la radiación necesarios para el sistema de control del reactor y el módulo de transporte y energía en su conjunto [45] . Como resultado, los expertos llegaron a la conclusión de que el sistema de control complejo se puede crear en la base del elemento ruso. [45] Se completó el diseño preliminar de la instalación [46] .
2012
| " | La cooperación involucra al Centro Keldysh, el Instituto de Investigación y Diseño de Ingeniería Eléctrica. Dolezhal, RKK. El primero es responsable de la creación de un reactor nuclear, el segundo es de un motor a reacción eléctrico basado en tecnología nuclear, y el RKK vincula todas las soluciones en un todo único. [47] | » |
- Vitaly Lopota Presidente de " Rocket and Space Corporation Energia " 2010 | ||
RSC Energia tuvo que formar la imagen de trabajo del módulo, para el cual se asignaron 5.800 millones de rublos entre 2010 y 2018 [48] . En el mismo año, se preparó un proyecto técnico [18] . Completada la primera parte del diseño técnico de la instalación [46] . Los materiales sobre el diseño técnico de las versiones de vuelo y tierra de la instalación para el sistema óptimo de protección radiológica han sido elaborados en el SSC RF-IPPE [49] . Se realizaron cálculos para justificar la seguridad radiológica, la protección radiológica y biológica adicional [49] .
2013
El diseño preliminar se completó en 2013 [50] Con base en los resultados obtenidos en 2012, se decidió pasar a la etapa de diseño detallado y fabricación de equipos y muestras para pruebas autónomas [51] . En MAKS -2013, se presentó un modelo del módulo y algunas partes importantes, como una planta de energía nuclear y un turbogenerador [52] .
2014
Se probaron nuevos propulsores de iones de alta potencia ID-500 [24] . Se han iniciado las pruebas de las barras de combustible [53] .
En diciembre de 2014, se fabricaron tuberías de una aleación de molibdeno para las partes de trabajo del sistema y protección de la planta del reactor [54] .
2015
El 29 de junio, en una reunión de los jefes de proyecto, se consideraron propuestas para el desarrollo por etapas del TEM, el cronograma para el suministro de juegos de piezas y conjuntos de barras de combustible para RUGK y la fabricación de un juego de barras de combustible para RUGK. , contratos celebrados, trabajo en el segundo trimestre del año [55] . En la reunión de los diseñadores principales del proyecto el 5 de agosto, se discutieron cuestiones sobre la organización del trabajo, el desarrollo de una adenda al proyecto y la creación del complejo de prueba Resurs [56] .
En octubre, durante una reunión del consejo del proyecto, se consideraron preguntas sobre el trabajo de desarrollo de sus partes constituyentes, el esquema para dividir el TEM, los posibles medios técnicos como parte del módulo y garantizar la seguridad radiológica durante el lanzamiento en órbita [57] .
2016
Se planeó que Energia Corporation crearía el módulo [58] para 2018 [18] . Sin embargo, en el verano de 2016, se supo que Roskosmos ordenó al Centro Keldysh que desarrollara un módulo de transporte y energía basado en una planta de energía nuclear de megavatios por valor de 3.800 millones de rublos [59] .
A fines de marzo, en la exposición "Goszakaz - FOR Fair Procurement 2016", se mostró nuevamente una maqueta de una planta de energía nuclear de clase megavatio [60] .
en noviembre de 2016, el director de la Empresa Unitaria Estatal Federal TsNIIMash , Oleg Gorshkov , anunció que su instituto participaría en el desarrollo [1] . Recordó que estamos hablando de un dispositivo capaz de generar 1 megavatio de energía, lo que abrirá fundamentalmente nuevas oportunidades en la exploración espacial, y además que ni Estados Unidos ni Europa cuentan actualmente con esa tecnología. El prototipo de vuelo debería aparecer en 2022-2023 [19] .
2017
| " | Este es un trabajo único, está en curso, en desarrollo, pero queremos entender cómo y por qué utilizaremos estas nuevas oportunidades [59] . | » |
— Dmitri Rogozin , enero de 2017 | ||
En enero de 2017, Dmitry Rogozin , señaló a la atención del público que en un futuro próximo se tomaría una decisión sobre cómo se utilizaría el módulo de transporte y energía [59] .
A fines de abril de 2017, el diseñador general de Roscosmos Viktor Khartov confirmó el progreso exitoso del trabajo en el TEM, informando algunos detalles técnicos [35] . En primer lugar, que al existir un reactor terminado, los sistemas convierten la energía térmica generada por el mismo en energía eléctrica, la cual es alimentada a motores iónicos [35] . Actualmente se están probando en la cámara motores con una potencia de 30 kW. Según él, ya hay alrededor de 10 tecnologías clave que ahora se están implementando [35] .
En octubre de 2017, se supo que, de acuerdo con el programa aprobado para el desarrollo de puertos espaciales, está previsto crear un complejo técnico para la preparación de naves espaciales basadas en módulos de transporte y energía [61] .
En 2017, todo el presupuesto del subprograma "Proyectos innovadores prioritarios de la industria espacial y de cohetes" por un monto de 2.200 millones de rublos se asignó a un solo proyecto: "Creación de un módulo de transporte y energía basado en una central nuclear de clase megavatio". planta" [62] .
2018
A fines de febrero de 2018, se trabajó en la fabricación y pruebas en tierra de centrales nucleares de clase megavatio y TEM [63] .
En agosto, en la página principal del sitio web oficial del Centro de Investigación que lleva el nombre de M.V. Keldysh , en el texto del memorándum del programa para el 85 aniversario de la empresa, apareció la confirmación de la continuación del trabajo en las centrales nucleares [64] .
En octubre, Roskosmos instruyó a los especialistas de la Oficina de Diseño del Arsenal para que consideraran propuestas preliminares, realizaran estudios computacionales y experimentales y elaboraran la apariencia de un remolcador no solo con una planta de energía nuclear, sino también con motores de cohetes eléctricos [65] .
2019
El 28 de enero, la comisión visitante determinó los lugares en el cosmódromo de Vostochny , donde se construirá la plataforma de lanzamiento de cohetes superpesados y el módulo de transporte y energía [66] .
En marzo, la corporación estatal Roskosmos multó al Centro Keldysh con 154,9 millones de rublos por no completar el trabajo de producción de TEM, que se suponía que estaría terminado en noviembre de 2018 [67] .
En el informe anual de Roscosmos de agosto, se informó que se realizaron pruebas de partes individuales del diseño del prototipo terrestre del módulo [68] .
En el MAKS-2019 realizado a fines de agosto, los visitantes pudieron observar el modelo expuesto del TEM. Según los presentes junto a los stands, la masa del aparato seco es de unas 6 toneladas, las cerchas de la estructura y los paneles emisores ya fueron probados [69] .
El 18 de septiembre, el jefe de Roscosmos, Dmitry Rogozin, en una reunión con los participantes en la V conferencia científica y práctica de toda Rusia "Órbita de la juventud" en la Universidad Técnica Estatal Báltica de Ustinov, dijo que se trabaja en la creación de un espacio " remolcador" con una planta de propulsión de energía nuclear está en curso, pero se está decidiendo si será inmediatamente de clase megavatio o medio megavatio. La órbita más segura para lanzar un remolcador es de al menos 800 kilómetros , su velocidad será baja, pero podrá funcionar durante mucho tiempo [70] .
En septiembre, a partir de la información en el sitio web de contratación pública , se supo que Roscosmos ordenó trabajar en investigación innovadora aplicada a tecnologías para crear motores de cohetes. El contratista bajo el contrato debe proporcionar propuestas para el diseño del motor de cohete eléctrico rotativo como parte de la planta de energía nuclear del remolcador interorbital. El monto del contrato es de 525,6 millones de rublos. La confirmación experimental del desempeño del diseño debe realizarse a más tardar el 30 de marzo de 2020 [71] .
2020
El 28 de enero, en las Lecturas Reales, el Primer Director General Adjunto de Roscosmos, Yuri Urlichich, dijo que para 2025 está previsto crear "prototipos de una central nuclear espacial con un reactor convertidor termoiónico", para 2030 deben completarse las pruebas de vida, y Las pruebas de vuelo del aparato están previstas para la década de 2030 [72] [73] .
El 29 de abril, la agencia RIA Novosti anunció la suspensión del proyecto y la rescisión del contrato entre Roscosmos y el Keldysh Center debido a la indisponibilidad de la base de pruebas de banco [74] .
El 2 de junio, Dmitry Rogozin anunció que el trabajo en el proyecto está en curso, pero no anunciado [75] .
El 4 de julio, una delegación de Roscosmos encabezada por Dmitry Rogozin visitó la oficina de diseño del Arsenal , y también se agregó una imagen conceptual de un TEM al mensaje sobre este evento en las redes sociales [76] .
El 13 y 14 de septiembre aparecieron fotos no oficiales del montaje del prototipo terrestre del TEM en los talleres del Arsenal Design Bureau: Remolcador espacial nuclear en metal.
El 19 de septiembre, el autor de un proyecto educativo no comercial sobre el espacio, Igor Yegorov, anunció una revisión completa del concepto TEM debido a fallas en el desarrollo de un emisor-enfriador por goteo y un convertidor de turbomáquina. El proyecto se denominó " Nuklon " y se llevará a cabo de acuerdo con la tecnología bien establecida en la URSS de conversión de energía termoiónica [77] [78] .
El 28 de septiembre, en el aire del proyecto PostNauka a los 38 minutos, la jefa del laboratorio de conceptos avanzados de reactores del Centro Nacional de Investigación " Instituto Kurchatov " Tatyana Shchepetina, en respuesta a una pregunta sobre motores nucleares en el espacio, dijo que el La instalación que se está desarrollando actualmente es de doble circuito, se trata de un reactor con gas refrigerante y un convertidor de turbina. Lo cual no es lo más conveniente en vista de la necesidad de mantener la turbina, pero sí el esquema más compacto [79] .
El 8 de diciembre, durante la Asamblea General de la Academia Rusa de Ciencias , dedicada al 75 aniversario de la industria nuclear rusa, durante un informe sobre energía nuclear espacial (a partir de las 4:40 a. m.) Yuri Grigoryevich Dragunov , una presentación demuestra una serie de materiales sobre el proyecto: diseños conceptuales de sistemas espaciales de energía nuclear, un esquema de control en la creación parcial de una instalación nuclear, esquemas de helio-xenón para centrales nucleares, mediciones de los campos de temperatura del reactor, maquetas y soportes para experimentos de verificación de códigos de cálculo, un modelo a escala real de la vasija de presión del reactor para pruebas neumáticas y de ciclos térmicos, fotos del montaje de fragmentos del núcleo del reactor, bloques de protección radiológica interna y externa y sus pruebas exitosas de resistencia a la vibración, pruebas de bucle de un fragmento de la zona activa del reactor MIR-1.M. Luego viene la conclusión sobre el desarrollo y aprobación del proyecto de una instalación nuclear, confirmación de requisitos técnicos, justificación de la seguridad nuclear y radiológica, confirmación de la viabilidad de crear una instalación de reactor [80] .
El 11 de diciembre, RIA Novosti informó que Roskosmos firmó un contrato con Arsenal Design Bureau por valor de 4.200 millones de rublos para el desarrollo de un proyecto avanzado para un remolcador nuclear espacial (como se conoció a partir de la especificación técnica, el complejo espacial) Nuklon para vuelos a la Luna, Júpiter y Venus [81 ] . Nuklon podrá enviar 10 toneladas de carga a la Luna en 200 días, según los documentos de Roscosmos publicados en el sitio web de contratación pública [82] .
2021
19 de marzo de 2021 Centro de investigación que lleva el nombre de M.V. Keldysha espera realizar pruebas de vuelo de motores iónicos en 2025-2030. Como especificó el servicio de prensa, el Centro Keldysh ya ha creado productos con una capacidad de 200 W a 35 kW. Por el momento, se están confirmando las características de sus recursos y se está realizando un estudio preliminar para crear un motor con una potencia de 100 kW [83] .
El 14 de abril de 2021, en la edición de Space Environment No. 325 del canal Roscosmos TV, Dmitry Rogozin anunció que algunos elementos del remolcador nuclear interplanetario "ya están en hierro, ya existen" [84] [85] .
El 21 de abril, durante el segundo día de la Asamblea General de Miembros de la Academia Rusa de Ciencias, el Académico Anatoly Sazonovich Koroteev presentó el informe "El uso de la energía nuclear en los sistemas espaciales" [86] , que, entre otras cosas, demostró : un diagrama esquemático de una planta de energía nuclear, enumeró las ventajas y desventajas de varios sistemas de enfriamiento, se demostró un esquema de un emisor de refrigerador sin marco, los resultados de la primera etapa del experimento espacial "Kaplya-2", una variante de el TEM con un esquema de eliminación de calor modificado que le permite ser probado en vuelo en vehículos de lanzamiento Angara-A5 ya usados , sin desplegar estructuras de gran tamaño en el espacio con una capacidad de aparato de hasta 200 kW, así como una lista de tareas que un dispositivo de este tipo puede resolver, incluida la garantía de operaciones de transporte eficientes en el espacio cercano y profundo y el lanzamiento de cargas útiles pesadas en órbitas geoestacionarias. Se proporciona una comparación de la eficiencia del uso de un TEM con una planta de energía nuclear de 200 kW lanzada en un vehículo de lanzamiento Angara-A5 y un vehículo de lanzamiento STK con un KVRB [87] .
El 22 de mayo, Alexander Bloshenko, director ejecutivo de la Corporación Estatal de Programas Avanzados y Ciencias de Roscosmos, participó en el maratón educativo New Knowledge, donde demostró una serie de materiales: dos variantes de un TEM de 500 kW con motores de iones y un rotativo motor de magnetoplasma, así como sus características generales de masa. Se han anunciado los planes para la primera misión del complejo espacial basado en TEM, que actualmente se están calculando en función de la masa de la carga útil y las trayectorias balísticas junto con la Academia de Ciencias de Rusia . También se demostró el concepto y características de la estación orbital con TEM [88] .
El 4 de julio, RIA Novosti informó que Roscosmos planea probar elementos del sistema de enfriamiento TEM en la Estación Espacial Internacional . Está previsto investigar el funcionamiento de un emisor-refrigerador de gotas en el marco del experimento "Drop-2-2" [89] [90] .
El 9 de julio, RIA Novosti informó, refiriéndose a los documentos de la Oficina de Diseño del Arsenal a su disposición, que en 2018-2019 la oficina de diseño llevó a cabo un trabajo de investigación para averiguar si Zeus no solo podía detectar de forma remota la superficie de la Tierra y el espacio aéreo cercano a la Tierra, pero e “influir con la ayuda de la radiación electromagnética en los medios radioelectrónicos de control, reconocimiento, comunicaciones y sistemas de navegación; transferencia de energía dirigida por radiación láser” [91] .
También el 9 de julio aparecieron fotografías no oficiales, coincidentes con las fotos aparecidas el 13 y 14 de septiembre de 2020, y diapositivas, tal como consta en el cuadernillo informativo del Arsenal Design Bureau dedicado al 70 aniversario de la organización, que muestran: Elementos del TEM desmontado en grandes bloques para pruebas funcionales, ensamblado por KTM TEM en una plataforma tecnológica sin uno de los paneles del sistema de gestión térmica (COTR), una foto de la prueba funcional del compartimento de truss portante (ONF), una foto de el compartimento de los sistemas de apoyo y el módulo de la unidad de propulsión. Las diapositivas también muestran el proyecto de operación de TEM en una órbita segura contra la radiación con acoplamiento con naves espaciales y su ascenso a una órbita geoestacionaria o una órbita de entierro. El proyecto de entrega de carga a la Luna usando TEM. El proyecto de colocar un relé TEM en el punto de libración L1 de Marte del sistema "Sol-Marte", que permite organizar un canal de alta velocidad para transmitir información a la Tierra desde la superficie de Marte y naves espaciales en órbita de Marte. El proyecto de utilizar el reactor nuclear TEM después de su desacoplamiento y aterrizaje exitoso para proporcionar energía a la estación en la superficie de Marte [92] [93] [94] .
En el MAKS-2021 realizado a finales de julio, los visitantes pudieron observar los modelos TEM expuestos. Versiones con motores de iones, que se demostró previamente en MAKS-2019 y un modelo con motor rotativo de magnetoplasma. Los expertos también respondieron a las preguntas de los interesados sobre el desarrollo del proyecto [95] [96] . Posteriormente, ambos diseños también se presentaron en ARMY-2021 . Con la adición de la posibilidad de un esquema de dos arranques para la variante con un motor rotativo de magnetoplasma, donde el módulo de carga útil se lanza por separado y se acopla al TEM [97] [98] .
El 26 de agosto, el Director General Vladimir Koshlakov en el Foro Técnico-Militar Internacional "Army-2021" le dijo a TASS que el Centro de Investigación. M. V. Keldysha planea probar un emisor-refrigerador de goteo para el remolcador nuclear Zeus a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) en 2024-2025.
Según el director general de la empresa, la documentación del proyecto ya fue desarrollada. Ahora el Centro Keldysh está comenzando a fabricar modelos y equipos científicos para el experimento en el módulo de laboratorio multipropósito " Nauka " [99] .
El 4 de septiembre se presentó al presidente de la Federación Rusa durante su visita al cosmódromo de Vostochny un modelo con motor rotativo de magnetoplasma, con fecha de lanzamiento declarada de 2030 y una altitud de 800 km, para encender el reactor de forma segura [100 ] [101] .
El 29 de septiembre, los medios informaron, citando documentos en el sitio web de contratación pública, que Roscosmos demostrará un modelo de un metro y medio del complejo Zeus y un modelo de un módulo de transporte y energía de 81 centímetros de largo en el Congreso Astronáutico Internacional en el EAU [102] [103] .
El 8 de octubre, Alexander Bloshenko, Director Ejecutivo de la Corporación Estatal de Programas Avanzados y Ciencia de Roscosmos, participó en un diálogo abierto como parte de una serie de eventos denominados Maratón de Innovadores. Donde demostró una animación en video del nuevo aspecto de la variante de iones del TEM, con su revelación en órbita, para la misión prevista del complejo espacial en 2030 para estudiar los satélites de la Luna , Venus y Júpiter. También se demostró una nueva apariencia del módulo de carga útil y un esquema de vuelo complejo espacial de 50 meses de duración con pequeñas naves espaciales y secciones de separación de satélites [104] [105] [106] [107] .
El 26 de noviembre, Alexander Bloshenko en la reunión de la industria "Fotovoltaica-2021" celebrada en la central nuclear "Kvant" dijo que en este momento el proyecto se encuentra en la etapa de provisión de recursos [108] .
El 3 de diciembre, en el Foro de Cosmonáutica y Aviación de toda Rusia "CosmoStart 2021", Alexander Bloshenko anunció que TEM permitirá entregar decenas de toneladas de carga útil a los satélites de Júpiter. [109]
2022
El 25 de enero, Vladimir Solovyov, Diseñador General de RSC Energia , anunció en las Lecturas Reales en Moscú que Rusia está desarrollando un remolcador nuclear espacial con una capacidad de hasta 6 megavatios (MW). [110]
El 5 de abril, en el seminario científico abierto de la Corporación Estatal Rosatom "Tecnologías de plasma y fusión termonuclear controlada", se anunció que Troitsk TRINITI planea completar el desarrollo de un prototipo de motor de cohete de plasma para 2024. [111] Que probablemente se usará en futuras versiones de TEM. [112]
El 7 de abril, el director ejecutivo de Roscosmos, Alexander Bloshenko, le contó a Izvestia sobre la misión científica del remolcador nuclear Zeus. [113]
El número de abril de la revista Russian Space publicó un artículo dedicado a TEM: donde, entre la información previamente anunciada, se demostró un diagrama del principio de funcionamiento de Zeus, una foto de un banco de pruebas en el Centro Keldysh para probar sistemas de conversión de energía, un foto de un generador de turbina de alta velocidad TEM, una foto de las pruebas ID-200 e ID-500, [114] . [115]
El 19 de mayo, Roskosmos informó que los propulsores de iones y Hall se están probando en instalaciones de vacío criogénico en el Centro Keldysh. [116] [117]
El 29 de mayo, el titular de Roscosmos en sus redes sociales comentó las publicaciones de medios individuales respecto a TEM: el programa tiene financiamiento hasta 2024, se utilizarán motores iónicos ID-500 con un impulso específico para vuelos interplanetarios de 7000 segundos, energía de turbomáquinas conversión para ahorrar la masa total del complejo. La posibilidad de utilizar un esquema de dos lanzamientos con el vehículo de lanzamiento Angara A5. [118] Dmitry Rogozin también publicó una foto de una sala de máquinas de banco especial en el Centro Keldysh de Moscú, donde se prueban los elementos TEM. Se informa que el 13 de mayo se realizaron pruebas periódicas con una temperatura del fluido de trabajo a la entrada de la turbina superior a 1.200 K, y una velocidad de rotación de 34.000 rpm. En pruebas posteriores, está previsto alcanzar el diseño: 60.000 rpm. Se está trabajando en álabes de turbina diseñados para una temperatura aún más alta del fluido de trabajo, hasta 1500 K y más. Los especialistas están considerando varios materiales candidatos: desde aleaciones especiales hasta cerámicas y compuestos, que reducirán significativamente el área de los paneles disipadores de calor. [119] [120]
El 4 de julio, el jefe de Roscosmos en sus redes sociales anunció que había discutido con el diseñador general de sistemas y complejos orbitales tripulados Vladimir Alekseevich Solovyov y el diseñador jefe de la nueva nave espacial tripulada Oryol Igor Igorevich Khamits dos prioridades del orbital ruso creado estación de servicio. Donde conectó los proyectos de TEM, la nave espacial Oryol y la estación ROSS como base para futuras misiones tripuladas de largo alcance en el sistema solar. [121] [122] [123]
El 22 de julio, Vladimir Koshlakov, director general del Centro Keldysh, en una entrevista con RIA Novosti, habló sobre lo que está sucediendo con el proyecto del remolcador nuclear Zeus. Se ha anunciado la continuación del trabajo en los propulsores de iones y Hall , sujeto a su uso como parte de la primera misión TEM planificada en 2030. También se indica que el experimento Drop-2-2 está programado para 2024, y si se confirma la creación de un circuito de enfriamiento cerrado (generación de gotas - atrapamiento en el receptor), será posible comenzar de inmediato a construir un producto estándar. Y la implementación de dicha tecnología permitirá en el futuro aumentar la potencia del Zeus TEM al menos dos veces. Para proteger los radiadores de refrigeración de los micrometeoritos, el Centro Keldysh está probando el uso de un material autorreparable. Tiene una alta tasa de curación: en menos de un segundo puede eliminar defectos con tamaños de 1-3 mm. Cuando un material de este tipo es perforado por algo, no se vuelve quebradizo, sino plástico, y el orificio formado se aprieta gradualmente. [124] [125] [126]
Características
Yaedu
Reactor
Reactor de neutrones rápidos refrigerado por gas de alta temperatura que puede soportar temperaturas de hasta 1500 K. [127] . Como refrigerante se utiliza una mezcla de helio-xenón [128] Un enfriador de gota-radiador, un turbocompresor, tuberías de aleación de molibdeno para los órganos de trabajo del sistema y protección de la planta del reactor [129] .
Unidad de iones
Para el módulo , se desarrolló un nuevo motor de iones de alta potencia ID-500 [24] en el " Centro de Keldysh " de SSC FSUE . Sus pruebas de disparo tuvieron lugar en 2014 [24] . Sus parámetros son: potencia 32–35 kW, empuje 375–750 mN, impulso específico 70 000 m/s (7140 s), eficiencia 0,75 [130] , peso: 34,8 kg, vida útil de diseño: más de 20 000 horas. A partir de 2019, el motor ha superado un ciclo completo de pruebas en tierra, incluidas pruebas de vida útil de 2000 horas con electrodos metálicos del sistema iónico-óptico.
Aplicación
Fue concebido como un vehículo para resolver una amplia gama de tareas, incluida la entrega de carga para orbitar alrededor de la Luna , órbita geoestacionaria (OSG), trayectorias a los planetas del sistema solar , incluido Marte [131] , así como para realizar trabajos. sobre la eliminación de fallas liberadas de satélites y desechos acumulados en órbita [11] .
Los especialistas del Centro Keldysh creen que el uso del módulo reducirá el costo de enviar la carga a la Luna por un factor de 2 [132] . Y también que el módulo se lanzará a la órbita terrestre baja (LEO) utilizando vehículos de lanzamiento desechables , y las unidades auxiliares lo lanzarán a una órbita de lanzamiento con una altura de al menos 800 km [132] . Una vez agotado el recurso de la central nuclear, que es de unos 10 años, el módulo se transferirá a la órbita de eliminación [132] .
En 2022, el director ejecutivo de Roscosmos , Alexander Bloshenko, anunció que la primera misión del remolcador tendrá lugar en 2030, y su tarea será buscar vida en las lunas de Júpiter [133] . El remolcador "Zeus" y el módulo de carga útil, cada uno en un vehículo de lanzamiento independiente, se lanzarán a la órbita terrestre baja desde el cosmódromo de Vostochny [133] . Luego se realizará el acoplamiento y se realizará un sobrevuelo de la Luna y regreso a la Tierra [133] . Luego se realizará el acoplamiento con otro módulo de carga útil [133] . Además, "Zeus" volará hacia Venus , realizará una maniobra gravitacional allí y se dirigirá hacia los satélites de Júpiter [133] . La duración de la misión se estima en 50 meses, finalizará en 2034 [133] .
Presupuesto
El costo total del trabajo en 2012 se estimó en 5,8 mil millones de rublos. [13] , el costo del diseño preliminar en 2015 se estimó en 250 millones de rublos [21] .
En 2017, se planeó asignar más de 2200 millones de rublos del presupuesto para la creación de TEM [20] .
El costo de crear un complejo técnico para la preparación de naves espaciales con un módulo de transporte y energía basado en una planta de energía nuclear de megavatios se estimó en 13,2 mil millones de rublos [134] . La preparación de la documentación del proyecto se llevará a cabo entre 2025 y 2026 y la puesta en marcha está prevista para 2030 [134] .
Véase también
- Hércules
- Transportar
- Segmento ruso de la ISS
- Cosmonáutica de Rusia
- Planta de energía nuclear de clase megavatio
Notas
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