Новый руководитель НАСА и друг Илона Маска Джаред Айзикман объявил о новых планах агентства и удивил весь мир. США сосредоточатся на обитаемой станции на Луне и через два года запустят миссию на Марс, используя аппарат с двигателем, которого еще нет.
Фото: НАСА Через два года планируется миссия на Марс на новом космическом аппарате с ионным двигателем
Елена Иванова
Новая метла в НАСА: как Америка будет соревноваться в космосе при Трампе
Американская космическая программа будет радикально перекроена. Об этом позаботится новый шей НАСА, которого лоббировал Илон Маск. Миллиардер Джаред Айзикман объявил, что совместная с EASA лунная программа Artemis будет изменена. Орбитальная станция Lunar Gateway строиться не будет. Вместо нее американцы начнут ударными темпами создавать постоянно обитаемую базу на поверхности Луны. Ранее о планах станции на спутнике Земли объявил Китай. Так американская администрация и космические власти реагируют на новый приказ из Белого Дома обеспечить гегемонию в космосе.
Фото НАСА. Прощай, Gateway!
На Марс через два года: на каком летательном аппарате планируется покорять красную планету
Также было объявлено о проекте миссии к Марсу. Уже примерно через два года планируется запуск аппарата Space Reactor-1 Freedom, который должен использовать ядерный источник энергии для движения в межпланетном пространстве. Он доставит к Марсу три роботизированных вертолёта — аналогичных Ingenuity, который уже используется для изучения поверхности планеты Марс. Они будут проводить разведку и помогать подготовке будущих пилотируемых миссий.
Главное — двигатель: НАСА планирует разработать новый ядерный двигатель за два года
Как известно, существуют два типа ядерных двигателей, которы разрабатываются для использования в космосе: ядерно-термический и ядерно-электрический.
В ядерно-термическом двигателе в реакторе выделяется тепло за счет того, что жидкий водород нагревается до температуры 2500-3000 К. Газ расширяется и выбрасывается через сопло.
Удельный импульс составляет ~800–1000 с, что примерно в два раза эффективнее твердотопливных ракет.
Ядерно-электрический двигатель работает на другом принципе. Реактор вырабатывает электричество, энергия подаётся на ионные двигатели. Рабочим телом служит инертный газ, например, ксенон.
Атомы ксенона ионизируются, ускоряются электромагнитным полем и выбрасываются со скоростью 30-50 км/с.
Работа такого двигателя характеризуется очень высоким удельным импульсом в 2000–5000 с. Создается малая тяга, но длительное непрерывное ускорение.
Ионные двигатели идеально подходят для межпланетных миссий, потому что они работают в течение нескольких лет и разгоняют аппарат до очень высоких скоростей.
Новый аппарат будет оснащен компактным ядерным реактором мощностью 20 кВт. В качестве топлива предполагается использовать уран 235 с обогащением 5-20% HALEU (High-Assay Low-Enriched Uranium). Это выше, чем обогащение у топлива для АЭС, но ниже, чем у оружейного урана. Реактор планируется разместить на выносной ферме, чтобы снизить радиационную нагрузку на аппаратуру.
Планы есть, ракеты пока нет
Эксперты космической отрасли считают, что использование ядерных реакторов для межпланетных миссий оправданно, но в новых планах НАСА есть одно «но»: самого реактора пока нет. Планы запустить миссию уже через два года оцениваются как малореалистичные. Проблема не только в физике, поскольку теоретические разработки существуют с 1960 годов, а в реализации и сроках. По оценкам инженеров, первые рабочие системы могут появиться в 2030-е, а полноценные пилотируемые аппараты — скорее в 2040-е.
Радио-изотопные генераторы используются в нескольких миссиях, как Voyager и Curiosity, но это не двигатель, а источник энергии.