https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/nasa_darpa_industry_partner_mars_rocket_engine
NASA and the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) announced Wednesday Lockheed Martin of Littleton, Colorado, as the prime contractor for the design, build, and testing of NASA and DARPA's nuclear-powered rocket demonstration, in collaboration with other industry partners.
The Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO) program will test a nuclear-powered rocket in space as soon as 2027.
По русски:
https://3dnews.ru/1090618/raketu-s-atomnim-dvigatelem-dlya-polyota-na-mars-budet-sozdavat-lockheed-martin-demonstratsiya-v-kosmose-sostoitsya-v-2027-godu?utm_source=responsive&utm_medium=infitity&utm_content=new_window&utm_campaign=feed
Статья интересная, но что то тут нитак. Получается что наса хочет вытащить из нафталина ЯРД разрабатываемые ещё в 60-х? Греем водород и вперёд? Но зачем, ради импульса в 900 с? Сейчас ионные двигатели дают на порядки больше, да и тягу всякие магнитоплазменные держат хорошую
Цитата: Aleksey от 29.07.2023 20:33:29Сейчас ионные двигатели дают на порядки больше, да и тягу всякие магнитоплазменные держат хорошую
Можете подсказать ионный или магнитоплазменный двигатель с тягой в 100 кН?
Меня другое смущает. Контракт заключен в 2023, а ракета с ЯРД должна полететь на ЛКИ в 2027 - всего через 4 года!
Локхийд научились работать так быстро!? ... или была серезная работа "в инициативном порядке"?
Цитата: Димитър от 30.07.2023 16:07:44Контракт заключен в 2023, а ракета с ЯРД должна полететь на ЛКИ в 2027 - всего через 4 года!
Проект стартовал самое позднее - в середине 2020-го.
Эта страница появилась не позже июля 2020-го:
https://www.darpa.mil/program/demonstration-rocket-for-agile-cislunar-operations
Вскоре был заключён первый контракт по проекту:
https://www.space.com/darpa-nuclear-thermal-rocket-for-moon-contract
В апреле 2021-го заключили контракт на разработку непосредственно реактора:
https://spacenews.com/general-atomics-wins-darpa-contract-to-design-nuclear-reactor-to-power-missions-to-the-moon/
Цитата: Димитър от 30.07.2023 16:07:44Меня другое смущает. Контракт заключен в 2023, а ракета с ЯРД должна полететь на ЛКИ в 2027 - всего через 4 года!
Локхийд научились работать так быстро!? ... или была серезная работа "в инициативном порядке"?
Видимо, какие-то работы у них ведутся давно, пусть не в масштабах Нервы, но... почти непрерывно:
ЦитироватьПроект Timberwind был направлен на разработку ядерных тепловых ракет. Первоначальное финансирование Стратегической оборонной инициативы с 1987 по 1991 год составило 139 миллионов долларов (на тот год) [1]. Предложенная ракета позже была расширена до более крупной конструкции после того, как проект был передан в программу ВВС по космическим ядерным тепловым двигателям (SNTP).
Программа прошла аудит в 1992 году из-за проблем безопасности, поднятых Стивеном Афтергудом. Эта строго засекреченная программа послужила мотивом для запуска проекта ФАС «Государственная тайна». Осужденный шпион Стюарт Нозетт оказался в главном списке доступа к проекту TIMBER WIND.[2]
Достижения в области высокотемпературных металлов, компьютерного моделирования и ядерной техники в целом привели к значительному повышению производительности. В то время как двигатель NERVA должен был весить около 6803 кг, окончательный вариант SNTP предлагал чуть более 1/3 тяги по сравнению с двигателем весом всего 1 650 кг, при дальнейшем улучшении удельного импульса с 930 до 1000 секунд.
История[править]
В 1983 году Стратегическая оборонная инициатива («Звездные войны») определила миссии, для которых можно было бы использовать более мощные ракеты, чем химические, а некоторые задачи можно было выполнить только с помощью более мощных ракет.[3] Проект ядерной двигательной установки СП-100 был создан в феврале 1983 года с целью разработки ядерной ракетной системы мощностью 100 кВт. Концепция включала реактор с частицами и галечным слоем, концепция, разработанная Джеймсом Р. Пауэллом в Брукхейвенской национальной лаборатории, которая обещала удельный импульс до 1000 секунд (9,8 км / с) и отношение тяги к массе от 25 и 35 для уровней тяги более 89 000 ньютонов (20 000 фунт-сил).[4]
С 1987 по 1991 год он финансировался как секретный проект под кодовым названием Project Timber Wind, на который было потрачено 139 миллионов долларов. Предлагаемый проект ракеты был передан в программу космических ядерных тепловых двигателей (SNTP) в лаборатории Филлипса ВВС в октябре 1991 года. НАСА провело исследования в рамках своей Инициативы по исследованию космоса (SEI) 1992 года, но сочло, что SNTP предлагает недостаточное улучшение по сравнению с NERVA и не требуется ни для каких миссий SEI. Программа SNTP была прекращена в январе 1994 г. [4] [7] после того, как было потрачено 200 миллионов долларов.
Характеристики Timberwind[править]
Timberwind 45 на Timberwind Centaur
Диаметр: 13,94 фута (4,25 м), длина:[9] 23,87 м
Количество двигателей : 1
Вакуумная тяга: 99208 фунтов силы (441,3 кН)
Тяга на уровне моря: 88305 фунтов силы (392,8 кН)
Удельный импульс вакуума: 1000 с
Удельный импульс на уровне моря: 890 с
Масса двигателя: 3300 фунтов (1500 кг)
Отношение тяги к весу: 30
Время горения: 449 с
Топливо: ядерное/LH2
Timberwind 75 на Timberwind Titan
Диаметр сцены: 6,1 м (20 футов) Длина: 45,50 м[10]
Диаметр [требуется уточнение]: 5,67 футов (2,03 м) [нужна ссылка]
Количество двигателей: 3 [10]
Двигатель :
Вакуумная тяга: 165347 фунтов силы (735,5 кН)
Тяга на уровне моря: 147 160 фунтов силы (654,6 кН)
Удельный импульс вакуума: 1000 с
Удельный импульс на уровне моря: 890 с
Масса двигателя: 5500 фунтов (2500 кг)
Отношение тяги к весу: 30
Время горения: 357 с
Топливо: ядерное/LH2
Сцена и двигатель Timberwind 250
Диаметр: 28,50 футов (8,70 м). Длина: 30,00 м[11]
Количество двигателей : 1
Вакуумная тяга: 551 142 фунт-сила (2451,6 кН).
Тяга на уровне моря: 429 902 фунт-сила (1912,0 кН)
Удельный импульс вакуума: 1000 с.
Удельный импульс уровня моря: 780 с.
Масса двигателя: 8 300 кг (18 200 фунтов).
Отношение тяги к весу: 30
Время горения: 493 с
Топливо: ядерное/LH2
В отличие от проекта TIMBER WIND, программа Space Nuclear Thermal Propulsion (SNTP) была предназначена для разработки верхних ступеней для космических полетов, которые не работали бы в атмосфере Земли. SNTP не смогла достичь своей цели летных испытаний разгонного блока ядерного теплового двигателя и была прекращена в январе 1994 года. Программа включала координацию усилий Министерства обороны, Министерства энергетики и их подрядчиков с действующих площадок по всей территории США. Основным достижением программы стала координация разрешений Агентства по охране окружающей среды на проведение наземных испытаний на двух возможных площадках.[14]
По оценкам, запланированные наземные испытательные установки будут стоить 400 миллионов долларов дополнительного финансирования, которые должны быть завершены в 1992 году. Было запланировано менее 50 субмасштабных испытаний в течение трех-четырех лет с последующим расширением объекта, чтобы провести полномасштабные испытания двигателя мощностью 2000 МВт продолжительностью от пяти до 25 1000 секунд.
Первоначально PIPET [тестер интегральных характеристик реактора с частицами] задумывался как небольшой, недорогой, специфичный для SNTP эксперимент для тестирования и квалификации топлива PBR и топливных элементов. Требования других агентств, Министерства энергетики и НАСА, привели к созданию национального испытательного центра для топлива NTP, топливных элементов и двигателей. Его размер увеличил способность программы SNTP обеспечить средства для такого крупного строительного проекта. Хотя к программе SNTP предъявлялись требования по расширению масштабов объекта, а руководство программы SNTP пыталось координировать трехагентство, Министерство обороны, Министерство энергетики и НАСА, поддержку и финансирование, адекватная финансовая поддержка для национального наземного испытательного центра не была получена.
- Заключительный отчет SNTP, [13]
В программе были и технические достижения, такие как разработка высокопрочных волокон и карбидных покрытий для углерод-углеродных композитов. Конструкция горячей секции эволюционировала, чтобы использовать полностью углерод-углерод, чтобы максимизировать температуру на входе в турбину и минимизировать вес. Углерод-углерод имеет гораздо меньший ядерный нагрев, чем другие материалы-кандидаты, поэтому тепловые напряжения также были сведены к минимуму. Компоненты прототипа турбины с двумерным полярным армированием были изготовлены для использования в агрессивной высокотемпературной водородной среде, характерной для предлагаемого двигателя с реактором со слоем частиц (PBR) [13]. Концепция реактора со слоем частиц требовала значительной радиационной защиты не только для полезной нагрузки, электроники и конструкции транспортного средства, но также для предотвращения неприемлемого выкипания криогенного топлива. Было обнаружено, что охлаждаемый пропеллентом композитный экран из вольфрама, который ослабляет гамма-лучи и поглощает тепловые нейтроны, и гидрида лития, который имеет большое поперечное сечение рассеяния для быстрых и тепловых нейтронов, при малой массе по сравнению с более старым бор-алюминий-титан-гидридом. (ВАННА) щиты.[16]
Sandia National Labs отвечала за квалификацию топлива с частицами с покрытием для использования в концепции ядерных тепловых двигателей SNTP.
https://en.wikipedia.org/wiki/Project_Timberwind
Возможно, они сочли наработанные технологии готовыми к тому, чтобы реализовать их в металле. А может, действительно пришло понимание, что дальше никак.
Тяговооруженность сказочная просто для такого импульса. Интересно, это с учетом экранирования баков и ПН или без. И какая выходит сухая масса всей ступени.
Как десяток SLS
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/346359.jpg)
Цитата: garg от 31.07.2023 01:23:42Тяговооруженность сказочная просто для такого импульса.
Для всех ЯРД характерна тяга много больше их веса на поверхности Земли.
Цитата: garg от 31.07.2023 01:23:42Интересно, это с учетом экранирования баков и ПН или без.
А вот с экранированием там всё плохо... Реактор на сотни мегаватт, а то и несколько гигаватт, производит столько радиоактивного излучения, что хрен ты от этого в приемлемых ограничениях по массе заэкранируешься...
Но, к счастью, ЯРД - это не Нуклон какой-нибудь, работа двигателя на протяжении всего перелёта не предполагается и даже невозможна. При УИ в 900 секунд и тяге в 10 тс (не знаю, сколько там конкретно у DRACO хотят сделать, но для ЯРД характерны примерно такие тяги) всего за пару часов двигатель "сожжёт" 80 тонн водорода. А даже SLS не сможет доставить на орбиту КА с ЯРД и запасом более чем в 80 тонн водорода... Т.е. для таких двигателей предполагается длительность работы где-то от получаса до пары часов - и всё. В такой ситуации уровень радиации в модуле полезной нагрузки под 10 крад/ч уже не будет чем-то безумным, а потому можно обойтись и почти без экранирования. Тем более, что бак с жидким водородом - лучшая возможная защита от нейтронного излучения.
Цитата: SONY от 31.07.2023 02:56:00А вот с экранированием там всё плохо...
Отодвинуть подальше?
Цитата: SONY от 31.07.2023 16:08:21Цитата: Кот Бегемот от 31.07.2023 03:31:39Отодвинуть подальше?
Метров на 500?..
Почему бы и нет? Ясное дело, для ракеты-носителя такое решение неприемлемо, а для разгонного блока - вполне.
Цитата: pkl от 31.07.2023 21:52:32Почему бы и нет?
Потому, что 500 метров фиг выведешь на орбиту.
Цитата: pkl от 30.07.2023 17:10:47Видимо, какие-то работы у них ведутся давно, пусть не в масштабах Нервы, но... почти непрерывно:
с 95% вероятностью - не велись лет 20, с начала 90 до 2010х, как минимум.
Я в 2010г читал длиннющий оф.отчет спец комиссии НАСА на эту тему, ответу этому тогда было года три. Выводы отчёта - мы вообще не в состоянии сейчас это разрабатывать, ибо вся экспериментальная и стендовая база утеряны, специалистов нет, и новых взять негде, ибо вузы уже 15-20 лет не выпускают таких специалистов. Любые эксперименты на эту тему могут быть начаты не ранее чем через 5 лет, начиная от момента данного отчёта, при условии начала обучения спецов "прямо сейчас".
Цитата: vlad7308 от 01.08.2023 12:11:56Выводы отчёта - мы вообще не в состоянии сейчас это разрабатывать
Ох уж эта отсталая омерига. Выглядит в высшей степени сомнительно. После нервы тоже писали что всё пропало. Однаком см. SNTP. Я больше поверю в то, что отчет вызван отлучением НАСЫ от этой кормушки, и продолжением работы исключительно в рамках мил.проектов.
Уверен на все 100, что как только старшип созреет, практически сразу появятся и ярды.
Цитата: SONY от 31.07.2023 02:56:00Тем более, что бак с жидким водородом - лучшая возможная защита от нейтронного излучения.
И не только бак. Светить ярд будет преимущественно перепендикулярно оси АЗ. С торца АЗ поток нейтронов будет минимальный. А к тому же к этому торцу будут подходить трубопроводы с подачей того самого сильноводородного топлива и экранировать его дополнительно.
Цитата: Настрел от 01.08.2023 12:42:05Цитата: vlad7308 от 01.08.2023 12:11:56Выводы отчёта - мы вообще не в состоянии сейчас это разрабатывать
Ох уж эта отсталая омерига. Выглядит в высшей степени сомнительно. После нервы тоже писали что всё пропало. Однаком см. SNTP. Я больше поверю в то, что отчет вызван отлучением НАСЫ от этой кормушки, и продолжением работы исключительно в рамках мил.проектов.
Уверен на все 100, что как только старшип созреет, практически сразу появятся и ярды.
Не вижу никаких противоречий.
Цитата: Настрел от 01.08.2023 12:48:03А к тому же к этому торцу будут подходить трубопроводы с подачей того самого сильноводородного топлива и экранировать его дополнительно.
Увы, но в данном случае их наличие - это как раз плохо.
Если бы их не было, то всё излучение свободно улетало в бесконечный космос и никого не волновало бы. А вот наличие трубопроводов и прочих элементов конструкции приводит к рассеиванию части излучения в сторону модуля полезной нагрузки.
Но, повторюсь, принципиальная краткосрочность работы ЯРД радикально снижает проблему.
Цитата: SONY от 01.08.2023 00:03:19Цитата: pkl от 31.07.2023 21:52:32Почему бы и нет?
Потому, что 500 метров фиг выведешь на орбиту.
А собрать на орбиту?
Цитата: Димитър от 01.08.2023 16:19:56А собрать на орбиту?
Ну прикиньте какого масштаба эта стройка, сколько она потребует запусков и какая будет масса...
Напоминаю: МКС примерно впятеро меньше.
Цитата: SONY от 01.08.2023 22:49:37Цитата: Димитър от 01.08.2023 16:19:56А собрать на орбиту?
Ну прикиньте какого масштаба эта стройка, сколько она потребует запусков и какая будет масса...
Напоминаю: МКС примерно впятеро меньше.
Эфелева башна в 3 раза длинее чем Пирамида Хеопса. Но это не значит что она в три раза тяжелее. Напоминаю: сравнивать надо сравнимое.
Цитата: Настрел от 02.08.2023 02:41:26Эфелева башна в 3 раза длинее чем Пирамида Хеопса. Но это не значит что она в три раза тяжелее.
А я где-то говорил, что конструкция будет именно в пять раз тяжелее МКС? Или что она в принципе будет тяжелее МКС?..
Я попросил прикинуть массу конструкции длинной 500 метров, способной выдерживать нагрузку в 10 тонн-силы (замечу, что при такой длине критическим становится вопрос устойчивости, а не прочности на сжатие), а также то, сколько потребуется запусков и работ по сборке этой громадины.
Цитата: Настрел от 01.08.2023 12:42:05Уверен на все 100, что как только старшип созреет, практически сразу появятся и ярды.
А если не созреет, что станет с вашими процентами?
Цитата: SONY от 01.08.2023 00:03:19Цитата: pkl от 31.07.2023 21:52:32Почему бы и нет?
Потому, что 500 метров фиг выведешь на орбиту.
Раскладная ферма. В чём проблема?
https://www.youtube.com/watch?v=byMqUgQ-PeU
2000 г. Ферма имела длину 60 м. Восьмикратная разница.
Цитата: pkl от 03.08.2023 22:40:352000 г. Ферма имела длину 60 м. Восьмикратная разница.
Вот именно: ВОСЬМИКРАТНАЯ разница в длине!
А ещё там не было сжимающей нагрузки в 10 тонн-силы, которая будет тут...
Цитата: SONY от 04.08.2023 10:07:02Цитата: pkl от 03.08.2023 22:40:352000 г. Ферма имела длину 60 м. Восьмикратная разница.
Вот именно: ВОСЬМИКРАТНАЯ разница в длине!
А ещё там не было сжимающей нагрузки в 10 тонн-силы, которая будет тут...
Дорогой, Вы сопромат учили? Здесь Вам не одинокий стержень а ФЕРМА. И сколько она будет весить при длине в 500 м и нагрузку в 10 т ??
Цитата: Димитър от 04.08.2023 10:15:50Дорогой, Вы сопромат учили? Здесь Вам не одинокий стержень а ФЕРМА. И сколько она будет весить при длине в 500 м и нагрузку в 10 т ??
В условиях, когда длина 500 м, а поперечные размеры - несколько метров, это - стержень. Причём очень тонкий.
Сколько он будет весить - это я как раз прошу вас ответить. Прикинуть, как его сделать таким, чтобы не сложился пополам (ещё раз: "при такой длине критическим становится вопрос устойчивости, а не прочности на сжатие"), а затем - сколько в нём, таком, будет массы.
Цитата: SONY от 04.08.2023 10:20:37Цитата: Димитър от 04.08.2023 10:15:50Дорогой, Вы сопромат учили? Здесь Вам не одинокий стержень а ФЕРМА. И сколько она будет весить при длине в 500 м и нагрузку в 10 т ??
В условиях, когда длина 500 м, а поперечные размеры - несколько метров, это - стержень. Причём очень тонкий.
Сколько он будет весить - это я как раз прошу вас ответить. Прикинуть, как его сделать таким, чтобы не сложился пополам (ещё раз: "при такой длине критическим становится вопрос устойчивости, а не прочности на сжатие"), а затем - сколько в нём, таком, будет массы.
Умно!
"Я свое утверждение доказать не могу и не буду, это вы должны доказать, что я не прав" ;D
Хорошо бы еще узнать, откуда там возьмутся 10 тонн.... Это при какой массе головного отсека и каком ускорении там получилось 100кН в сечении условно невесомой фермы?
Цитата: Настрел от 04.08.2023 14:14:27Это при какой массе головного отсека и каком ускорении там получилось 100кН в сечении условно невесомой фермы?
Я так понимаю, 100 кН приняли как тягу некоего "умозрительного ЯРД". Типа 11Б91.
Цитата: C-300-2 от 04.08.2023 14:21:29Цитата: Настрел от 04.08.2023 14:14:27Это при какой массе головного отсека и каком ускорении там получилось 100кН в сечении условно невесомой фермы?
Я так понимаю, 100 кН приняли как тягу некоего "умозрительного ЯРД". Типа 11Б91.
Вполне возможно. Интересно только зачем при этом настырно предлагают считать ферму на 10т. То-ли от незнания физики. То-ли от пострадавшего в детстве характера.
Минимально рациональный вес корабля с тепловым ярд на орбите тонн 500 или около того, от четверти до половины массы, в зависимости от миссии, надо сжечь за 10-20 минут в перигее, отсюда минимальные требования к тяге.
Но баки с топливом не обязательно устанавливать через ферму.
Не помню точно, но защита нужна не от нейтронов , а от гамма излучения в основном. Все нейтроны должны быть в активной зоне реактора, теряем их, значит реактор глохнет.
С другой стороны если сделать хорошую защиту от гамма излучения, она и для межпланетного перелёта пригодится
Цитата: SONY от 04.08.2023 10:20:37Цитата: Димитър от 04.08.2023 10:15:50Дорогой, Вы сопромат учили? Здесь Вам не одинокий стержень а ФЕРМА. И сколько она будет весить при длине в 500 м и нагрузку в 10 т ??
В условиях, когда длина 500 м, а поперечные размеры - несколько метров, это - стержень. Причём очень тонкий.
Сколько он будет весить - это я как раз прошу вас ответить. Прикинуть, как его сделать таким, чтобы не сложился пополам (ещё раз: "при такой длине критическим становится вопрос устойчивости, а не прочности на сжатие"), а затем - сколько в нём, таком, будет массы.
Ферма ADAM проекта SRTM сама по себе весила 75 кг. С коммуникациями - 200. С контейнером и механизмом развёртывания - 695 кг. Выносная антенна весила 360 кг.
Цитата: Настрел от 04.08.2023 14:43:13Вполне возможно. Интересно только зачем при этом настырно предлагают считать ферму на 10т. То-ли от незнания физики. То-ли от пострадавшего в детстве характера.
И какая же будет нагрузка на ферму в конце работы двигателя, когда баки будут пустыми?..
Цитата: Aleksey от 04.08.2023 21:24:16Все нейтроны должны быть в активной зоне реактора, теряем их, значит реактор глохнет.
Если мы НЕ теряем больше половины нейтронов, то реактор взрывается...
На одно деление урана-235 тепловым нейтроном в среднем приходится 2,42 новых нейтрона (при делении быстрыми нейтронами - больше). Если мы не потеряем 58+% нейтронов, то скорость реакции будет быстро нарастать.
Цитата: pkl от 05.08.2023 00:24:56Ферма ADAM проекта SRTM сама по себе весила 75 кг. С коммуникациями - 200. С контейнером и механизмом развёртывания - 695 кг. Выносная антенна весила 360 кг.
А ещё эта ферма не испытывала практически никаких механических нагрузок.
Цитата: Димитър от 04.08.2023 10:15:50Цитата: SONY от 04.08.2023 10:07:02Цитата: pkl от 03.08.2023 22:40:352000 г. Ферма имела длину 60 м. Восьмикратная разница.
Вот именно: ВОСЬМИКРАТНАЯ разница в длине!
А ещё там не было сжимающей нагрузки в 10 тонн-силы, которая будет тут...
Дорогой, Вы сопромат учили? Здесь Вам не одинокий стержень а ФЕРМА. И сколько она будет весить при длине в 500 м и нагрузку в 10 т ??
Если поперечные сечения равны, то стержень(балка) прочнее фермы. Безусловно тяжелее.
https://www.ga.com/ga-successfully-tests-nuclear-thermal-propulsion-reactor-fuel-at-nasa-marshall-space-flight-center
https://interestingengineering.com/innovation/nuclear-fuel-power-rockets-to-mars
ЦитироватьNew nuclear fuel withstands 4,220°F heat, will fly rockets to Mars in just 45 days
Новое ядерное топливо выдерживает температуру 2326 °C, доставит ракеты на Марс всего за 45 дней
Updated: Jan 21, 2025 09:08 AM EST
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/377568.webp)
An artist's impression of a nuclear rocket. General Atomics
Машперевод
Компания General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) только что достигла важной вехи, которая может изменить будущее освоения космоса.
Компания успешно испытала ядерное топливо, которое однажды может радикально сократить время полета на Марс и дальше. Испытания показали, что топливо может выдерживать суровые условия ядерного теплового реактора.
Другими словами, оно способно однажды привести в действие ядерную ракету, которая сможет отправлять людей в дальний космос на беспрецедентной скорости. NASA и другие организации давно рассматривают ядерное топливо как более быструю альтернативу космическим путешествиям.
По оценкам, этот метод может доставить космический корабль на Марс примерно за месяц, что значительно сократит время полета по сравнению с обычными ракетными системами.
Новое ядерное топливо компании General Atomic
Сегодня ракеты в значительной степени зависят от химического топлива. Тем временем зонды дальнего космоса, такие как Voyager 1 и 2, использовали ионный двигатель, чтобы достичь большего расстояния, чем любой созданный человеком космический корабль.
Хотя химический двигатель отправил первый спутник в космос и доставил первых людей на Луну, он достиг теоретических пределов своих возможностей. Более крупные ракеты могут двигаться быстрее и нести больше полезной нагрузки, но они ограничены массой топлива, необходимого для их питания. Они также просто слишком медленные для путешествий в дальний космос.
По оценкам NASA, космическим аппаратам, использующим существующие химические ракетные двигатели, потребуется минимум шесть-семь месяцев, чтобы достичь Марса. Для более быстрого движения потребуется новый метод движения.
Лучшим кандидатом является система ядерного теплового двигателя (NTP), тип ядерной ракеты. По словам президента GA-EMS Скотта Форни, последние испытания ядерного топлива компании показывают, что их топливо может выдерживать эрозию или деградацию под действием теплового движительного реактора, когда оно находится при рабочих температурах.
Во время испытаний топливо подвергалось максимальному нагреву реактора в течение 20 минут. Это 4220 градусов по Фаренгейту (2326 °C), что примерно эквивалентно температуре, которую ядерный ракетный двигатель достигнет во время маневра разгона. Испытания, проведенные в Центре космических полетов имени Маршалла в Редстоунском арсенале, штат Алабама, были признаны успешными.
Является ли ядерное движение будущим космических путешествий?
Впервые теория NTP была высказана в 1940-х годах. Вместо сжигания химического топлива ракета будет использовать ядерный реактор для нагрева топлива — скорее всего, водорода. Тепловая энергия, вырабатываемая ядерным делением в этом реакторе, будет использоваться для движения.
Недавно NASA и DARPA заключили с Lockheed Martin контракт на 499 миллионов долларов на создание демонстрационной ракеты для гибких цислунарных операций (DRACO). По оценкам, эта технология может позволить ракете достичь Марса всего за 45 дней. Другими словами, это займет примерно пятую часть времени, необходимого для обычных ракет.
Теперь GA-EMS утверждает, что у нее наконец-то есть первое топливо, способное выдерживать условия, необходимые для достижения Марса и за его пределами, за такой короткий промежуток времени.
«Насколько нам известно, мы являемся первой компанией, которая использовала установку для испытаний компактных топливных элементов на воздействие окружающей среды (CFEET) в NASA MSFC для успешного тестирования и демонстрации выживаемости топлива после термоциклирования при температурах и скоростях, характерных для водорода», — объяснила в пресс-релизе доктор Кристина Бэк, вице-президент GA-EMS Nuclear Technologies and Materials.
General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) just hit a massive milestone that could alter the future of space exploration.
The company has successfully trialed a nuclear fuel that could one day drastically cut down the travel time to Mars and beyond. The tests showed the fuel can withstand the harsh conditions of a nuclear thermal propulsion reactor.
In other words, it has the capability to one day power a nuclear rocket that could fire humans into deep space at unprecedented speeds. NASA and other organizations have long looked at nuclear propulsion as a faster space travel alternative.
Estimates suggest the method could fly a spacecraft to Mars in approximately a month, massively cutting down travel times when compared with conventional rocket systems.
General Atomic's new nuclear fuel
Today, rockets heavily rely on chemical propulsion. Deep space probes like Voyager 1 and 2, meanwhile, have used ion propulsion to reach further than any human-made spacecraft.
While chemical propulsion sent the first satellite into space and took the first humans to the Moon, it has reached the theoretical limits of its capabilities. Larger rockets can go faster and carry more payload, but they are constrained by the mass of the fuel required to power them. They are also simply too slow for deep space travel.
According to NASA's estimates, spacecraft using existing chemical rocket engines will take a minimum of six to seven months to reach Mars. Going faster would require a new propulsion method.
The best candidate is the Nuclear Thermal Propulsion (NTP) system, a type of nuclear rocket. According to GA-EMS president Scott Forney, the company's latest nuclear fuel tests show that their fuel can survive without being eroded or degraded by a thermal propulsion reactor when it's at operational temperatures.
During the tests, the fuel was subjected to the maximum heat of a reactor for 20 minutes. That's 4,220 degree Fahrenheit (2,326°C), roughly equivalent to the heat a nuclear rocket engine would reach during a boost maneuver. The tests, carried out at NASA's Marshall Space Flight Center at Redstone Arsenal, Alabama, were deemed a success.
Is nuclear propulsion the future of space travel?
NTP was first theorized in the 1940s. Instead of burning chemical propellant, a rocket would use a nuclear reactor to heat propellant – most likely hydrogen. The thermal energy generated by nuclear fission in that reactor would be harnessed for propulsion.
Recently, NASA and DARPA awarded Lockheed Martin a $499 million contract to build the Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO). Estimates suggest this technology could enable a rocket to reach Mars in just 45 days. In other words, it would take roughly a fifth of the time required for conventional rockets.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/377569.webp)
An artist's impression of the DRACO spacecraft in orbit. Source: NASA
Now, GA-EMS claims that it finally has the first fuel capable of withstanding the conditions required to reach Mars, and beyond, in such a short period of time.
"To the best of our knowledge, we are the first company to use the compact fuel element environmental test (CFEET) facility at NASA MSFC to successfully test and demonstrate the survivability of fuel after thermal cycling in hydrogen representative temperatures and ramp rates," Dr. Christina Back, vice president of GA-EMS Nuclear Technologies and Materials, explained in a press statement.
Что, опять две тыщио с копейками?..
Цитата: Шлангенциркуль от 22.01.2025 01:22:23Что, опять две тыщио с копейками?..
НЯП для рд-0410 при 3100К испытывали сборки.Есть куда расти. ;D ;D ;D
Вообще после "45 дней до марса на NTP" - дальше можно и не читать ;)
Цитата: Кот Бегемот от 22.01.2025 01:43:56НЯП для рд-0410 при 3100К испытывали сборки.Есть куда расти. ;D ;D ;D
General Atomics по приведенной ссылке сообщает, что:
Цитировать«Мы также провели испытания в неводородной среде в нашей лаборатории GA-EMS, которые подтвердили, что топливо показало себя исключительно хорошо при температурах до 3000 К, что позволило бы системе NTP быть в два-три раза эффективнее обычных химических ракетных двигателей.
Цитата: Кот Бегемот от 22.01.2025 01:43:56Вообще после "45 дней до марса на NTP" - дальше можно и не читать ;)
Ноги растут отсюда:
НАСА одобрило концепт ядерной ракеты, которая долетит до Марса за 45 днейhttps://habr.com/ru/news/711800/
NTP/NEP для Марса за 45 дней, а NTP от GA для рейдеров в окололунном и околоземном пространстве для защиты национальных интересов США.
Цитата: Veganin от 22.01.2025 12:08:22NTP от GA для рейдеров в окололунном и околоземном пространстве для защиты национальных интересов США
И смех и грех. Нашим ещё учиться и учиться так пилить.
Капут.
Цитата: Шлангенциркуль от 03.07.2025 02:28:28Капут.
Шланген перешел в режим трансляции сообщений радиостанции судного дня.
Специальный выпуск для тех кто в танке
ЯРД штука норм, гуд, но нужно делать термохимический ЯРД с кислородным баком.
Вот это будет современный подход: сразу и плотность топлива вырастёт как минимум вдвое, и тяга в 2-3 раза. Это при том же расходе водорода!
УИ будет около 700 секунд
А если сделать систему водород-литий-фтор то и ближе к 800 сек. Вот есть у тебя, например, жалкий реакторишко на 1МВт тепловой мощности, ты с него снимаешь 20кг тяги при 850сек УИ. Переводишь на термохимический режим - и хоба - литий/фтор потёк, массовый расход учетверился. А УИ понизился всего на 100 сек, до 750сек. С той же мощности реактора в итоге получаешь уже 70 кг тяги. Соответственно, при многоимпульсном выводе к Луне, или снижается время полёта в разы (меньше импульсов, меньше витков) или ты выдаёшь импульсы быстрее, не покидая перигей, и таким образом уменьшаешь потребное dV (т.к. снижаются потери). А уменьшение УИ с 850 до 750 скомпенсируется снижением массы баков, т.к. плотность топлива H2-Li-F в 2-3 раза выше чем у чистого H2
Конечно, фтор это исключительно земная тема, привилегия, на Марсе и Луне его не достать. Но тем не менее, можно использовать фтор при выводе на отлётную траекторию, а кислород - уже на обратном пути с Марса/Луны, кислород местный, заливать его в бак F2
https://3dnews.ru/1125318/millioni-dollarov-na-veter-darpa-otmenilo-proekt-kosmicheskogo-reydera-na-teplovom-yadernom-dvigatele
ЦитироватьМиллионы долларов на ветер — DARPA отменило проект космического рейдера на тепловом ядерном двигателе
02.07.2025 [23:17], Геннадий Детинич
Официальный представитель Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов США (DARPA) заявил, что агентство отменило проект по созданию космического теплового ядерного двигателя (NTP), который оно разрабатывало совместно с NASA. Это решение было принято в связи с достижениями в современном ракетостроении, включая успехи компании SpaceX, а также после нового анализа перспектив атомных ракетных двигателей.
Программа DARPA DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations) по созданию демонстрационной ракеты с атомным ракетным двигателем для полётов в пространстве Земля-Луна была анонсирована в начале 2020 года. Позже в том же году первый контракт стоимостью $14 млн на черновое проектирование двигательной установки выиграла компания Gryphon Technologies. Это должен был быть тепловой ядерный двигатель, в котором реакция деления разогревала бы рабочее тело — сжиженный водород — и создавалась тяга за счёт выброса раскалённых газов в космос (что важно — радиоактивных газов).
В 2021 году DARPA по программе DRACO заключило контракты с компаниями General Atomics ($22 млн), Blue Origin ($2,5 млн) и Lockheed Martin ($2,9 млн). Первая компания должна была разработать концепцию ядерного реактора, второй — разработать концепцию операционной системы и демонстрационного космического аппарата, а третьей — создать операционную и демонстрационную системы.
Следует уточнить, что атомные двигатели обещали впечатляющую дальность полёта и длительность манёвров в космосе. К 40-м годам окололунное пространство обещает стать достаточно оживлённым. Проект DRACO должен был привести к созданию космического рейдера с большим запасом хода и высокой манёвренностью для операций патрулирования в этом пространстве. Как пояснили в Пентагоне, это необходимо для защиты бизнеса и научных программ в окололунном пространстве.
Среди американских специалистов в то время тепловой ядерный ракетный двигатель считался наиболее перспективным. Поэтому в DARPA остановились на этом типе двигательной установки. Она обещала оказаться в 10 000 раз мощнее по тяге, чем электрические (ионные) двигатели, и в пять раз эффективнее ракетных двигателей на химическом топливе. В общем, тогда выбор казался очевидным.
В 2023 году к программе DRACO присоединилось NASA, которое стало отвечать за подготовку к изготовлению двигателя и демонстрационной ракеты. Контракт на разработку двигателя был заключён с компанией BWX Technologies, а Lockheed Martin взялась изготовить ракету и интегрировать в неё силовую часть, а также провести испытание в космосе. Стоимость общего контракта составила $499 млн.
Деньги на развитие проекта были выделены из бюджета NASA. Запуск демонстратора был запланирован на 2027 год. Сегодня у NASA сложное положение с финансами. В проекте бюджета на 2026 год средства на программу DRACO уже не предусмотрены. В NASA прокомментировали этот момент так: «Запрос также отражает решение нашего партнёра отменить демонстрационный проект Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO)».
Представитель DARPA позже пояснил, что развитие в области средств доставки демонстрирует такой прогресс, что необходимость в атомных двигателях уже не так актуальна, как раньше. Так, стоимость запуска существенно снизилась, а новый анализ атомных двигателей показал, что на первое место выходят электроракетные ядерные двигатели. К слову, именно такой ядерный электроракетный или электроплазменный двигатель будет использоваться на российском ядерном буксире «Зевс». Таким образом, программа DRACO больше не актуальна, и её решено закрыть, несмотря на значительные суммы, потраченные на неё.
Вложить более полумиллиарда в перспективный проект и закрыть - глупейшее действие.
Цитата: Astro Cat от 04.07.2025 17:21:15Вложить более полумиллиарда в перспективный проект и закрыть - глупейшее действие.
Вкладывать бабки дальше, если по каким-то причинам решил/понял, что бесперспективняк, ещё глупее. И дороже.
Имху
Цитата: cross-track от 03.07.2025 23:06:34Представитель DARPA .... К слову, именно такой ядерный электроракетный или электроплазменный двигатель будет использоваться на российском ядерном буксире «Зевс».
Да неужели представитель DARPA упомянул "Зевс". Этож фантастический результат.
Причем в виде " ядерный электроракетный или электроплазменный двигатель" Уфффф жара.
;D
но, скорее всего, все прозаичнее и кто-то опять был изнасилован журналистом
Цитата: telekast от 04.07.2025 17:27:17Вкладывать бабки дальше, если по каким-то причинам решил/понял, что бесперспективняк, ещё глупее.
Ничего про это нету. Тупо бабло жалко. Хоть и перспективный.
Цитата: Astro Cat от 04.07.2025 17:51:54Цитата: telekast от 04.07.2025 17:27:17Вкладывать бабки дальше, если по каким-то причинам решил/понял, что бесперспективняк, ещё глупее.
Ничего про это нету. Тупо бабло жалко. Хоть и перспективный.
Ну, не знаю. Я просто прикинул в калькуляторе, что, если, как у Зевса реактор будет весить тонн 7, плюс конструкция(фермы, сопло и ТД), ярд уи 9000 м/сек, и по 10т водорода и ПН, то, если выкинуть реактор и на эти 7т набрать доптоплива для водородного ЖРД с уи 4500 м/сек, то получим одинаковую дельта Вэ с той же ПН 10т и массе конструкции в те же 3т. С ростом массы ярд уйдет вперёд, но может в обозримом будущем его в таких размерах и нагрузках не предполагается.
Цитата: Astro Cat от 04.07.2025 17:21:15Вложить более полумиллиарда в перспективный проект и закрыть - глупейшее действие.
Ну почему же? Попробовали, посмотрели, увидели, что не выходит каменный цветок, и прикрыли. Нормальные поисковые исследования. Сравните с нашей "Ангарой", которую сделали несмотря ни на что.
Просто посчитали сколько будет стоить следующий этап.
Ужаснулись и прикрыли тему.
Цитата: Dulevo от 05.07.2025 16:08:49Просто посчитали сколько будет стоить следующий этап.
Ужаснулись и прикрыли тему.
Просто зафиксировали убытки, что нередко случается в таких случаях.
С показательной формулировкой "продолжение работ не выглядит перспективным в свете прогресса традиционных РН".
Цитата: cross-track от 03.07.2025 23:06:34на первое место выходят электроракетные ядерные двигатели
Забавно, что электроядерный Прометей ранее постигла фактически та же участь.
«Когда изначально задумывался проект DRACO, это было до резкого снижения затрат на запуск, которое было обусловлено в основном возможностями SpaceX и продолжающимся снижением, которое обеспечит Starship, если его смогут ввести в эксплуатацию», — заявил в среду в Институте Митчелла Роб Макгенри, заместитель директора DARPA.
Цитата: Шлангенциркуль от 06.07.2025 03:06:13«Когда изначально задумывался проект DRACO, это было до резкого снижения затрат на запуск, которое было обусловлено в основном возможностями SpaceX и продолжающимся снижением, которое обеспечит Starship, если его смогут ввести в эксплуатацию», — заявил в среду в Институте Митчелла Роб Макгенри, заместитель директора DARPA.
Если.
Суть заявления о свершившихся фактах, Старшип только усугубит ситуацию.
Цитата: Шлангенциркуль от 06.07.2025 00:06:28С показательной формулировкой "продолжение работ не выглядит перспективным в свете прогресса традиционных РН".
Цитата: cross-track от 03.07.2025 23:06:34на первое место выходят электроракетные ядерные двигатели
Забавно, что электроядерный Прометей ранее постигла фактически та же участь.
На данный момент эти вундервафли просто-напросто не нужны. Никто никуда лететь не собирается. Э. Маск это, видимо, понял, потому и развёл такую бурную политическую деятельность.