Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[Tagir2000]

Преимущество в том что можно запитать что-то очень прожорливое в плане потребления энергии

Запитать,  в обозримом будущем, что-то очень прожорливое военные, ученые, промышленники наверняка захотят в пределах Главного пояса астероидов (в 99,9% случаев - на ГСО, ОЛО, ОМО и на поверхности Луны, Марса, Психеи и других металлических астероидов), а значит, сгодится, в большинстве случаев, поле СБ размером в несколько стадионов даже при КПД 16-18%. Мощности (мегаватты) хватит на любую "игрушку" по цене, заведомо дешевле, чем Зевс. И надежность данного технического решения будет заведомо выше.

Можно, конечно, возразить, что нужен, непременно, компактный источник энергии со сверхвысокой удельной мощностью на единицу массы или объема, но это, на мой взгляд, нужно далеко не всем и всегда по той цене и сложности эксплуатации и долговечности, что могут предложить разработчики буксира.

Да, пока что поставить солнечные панели проще, дешевле и надёжнее. Да, полёты до Луны, Меркурия, Марса и, возможно, Юпитера на обычных химических двигателях будут занимать меньше времени. Безусловно, у такого буксира кучу минусов, но лично я рассматриваю этот проект как попытку пересесть с лошади на автомобиль (которые, кстати, тоже были медленными и дорогими). На мой взгляд, серьёзное освоение дальнего космоса начнется когда будут буксиры мощностью 10+ МВт

[Tagir2000]

Можете подсказать неспециалисту, это большая доза для аппаратуры?

2*10⁴ рад - это 20 крад или 20 krad, если на английском. Вот тут результаты теста разных Arduino:
https://nepp.nasa.gov/workshops/eeesmallmissions/talks/11%20-%20THUR/1430%20-%202014-561-%20Violette-Final-Pres-EEE-TN17486%20v2.pdf
40 крад держат довольно стабильно.

Для человека безопасная доза - на три порядка меньше?

Предельная доза для космонавтов за всю их карьеру составляет 1 Зиверт (100 рад)

[blik]

Ещё раз: "полная масса ЯЭУ, кг 6 900". Причём это для установки на 550 кВт номинальной мощности, а ТЭМ обязан иметь мощность 480+/-20 кВт, т.е. должен быть слабее.

заметим что 40кг/кВт, полностью проигрывают 17кг/квт доступных на гражданских (некосмических) солнечных панелях с учетом добавления преобразователей и двигателей

17 кг/кВт - это вполне реалистичная оценка массы космических солнечных батарей ближайшего будущего (пока ситуация в полтора с лишним раза хуже) при большой площади с учётом массы их каркаса (увы, когда мы делаем батареи большими, масса растёт не пропорционально площади, т.к. нам нужен всё более жёсткий каркас) и преобразователей. НО это без аккумуляторов (а они при работе на околоземной орбите необходимы) и в районе орбиты Земли.

То что ЯЭУ 6900 кг не новая информация и, по сути, бесполезная при сравнении с СБ буксиром.
Итого ТЭМ Зевса (без ПН и рабочего тела) по разным оценкам от 20т до 35т. Возьмем лучшую 20т. Это 40кг/квт.
Сравниваем с СБ буксиром
1.      Сами СБ – 14кг/кВТ просто есть в продаже.
2.      Двигатели 1кг/кВт (СПД или ИД)
3.      Аккумуляторы – не нужны, запустите по терминатору.
4.      Преобразователи напряжения 1кг/кВт или вообще не нужны для высоковольтных сборок СБ
5.      Каркас – вот тут апологеты Зевса постоянно рассказывают об огромных весах каркаса. Ускорение Зевса не более 0,2-2мм/с2, в этом случае вес СБ = 500квт*14кг/квт*2мм/с2=14Н. Вы действительно считаете, что распорно растяжечные конструкции (типа вантового моста) на современных материалах для веса в 14Н будут весить хоть сколько то много? С запасом отвожу для каркаса 100г/квт можно даже 1кг/квт
6.      Итого тот же ТЭМ на СБ имеет не более 17кг/кВт, Причем, он не требует
кратно удорожающих разработку ядерных технологий, виртуально наличных машинных преобразователей, точно отсутствующих капельных радиаторов. Легко масштабируется и на повышение и на понижение мощности.

ПС.  Даже если СБбуксир сравнивается с Зевсом на орбите Марса, то это означает что СБ опять выигрывает, так как во время полета на марс СБ буксир выгоднее. То есть реально они сравняются по итоговой эффективности только на астероидах.

ПС2 ну и для развития темы СБбуксира разработки СБ с линзами 3кг/квт. 

[SONY]

Для человека безопасная доза - на три порядка меньше?

Да. Буксир, безусловно, только для грузов. Люди там могут быть лишь при выключенном реакторе, осуществлять его обслуживание, но никак не летать на нём.
Впрочем, 200 суток лететь на Луну даже без радиации от реактора никто из людей не захотел бы...

[SONY]

1.      Сами СБ – 14кг/кВТ просто есть в продаже.

Ещё, блин, раз: 25 кг/кВт масса солнечных батарей космического назначения большой площади. Забудьте про то, что вы нашли на AliExpress, оно не подходит тут.

2.      Двигатели 1кг/кВт (СПД или ИД)

А их чего сравнивать-то?.. Они же в обоих вариантах одинаковые...

3.      Аккумуляторы – не нужны, запустите по терминатору.

Если вы собираетесь врезаться в Луну, а не выйти на её орбиту - отличный план.

5.      Каркас – вот тут апологеты Зевса постоянно рассказывают об огромных весах каркаса. Ускорение Зевса не более 0,2-2мм/с2, в этом случае вес СБ = 500квт*14кг/квт*2мм/с2=14Н. Вы действительно считаете, что распорно растяжечные конструкции (типа вантового моста) на современных материалах для веса в 14Н будут весить хоть сколько то много? С запасом отвожу для каркаса 100г/квт можно даже 1кг/квт

Вопрос не в ускорении от двигателей, а в необходимости крутить батареями вслед за Солнцем пока аппарат крутится по своей орбите.
И, ещё раз, у нас есть конкретный цифры самых современных солнечных батарей космического назначения. Не надо выдумывать своих сказок.

6.      Итого тот же ТЭМ на СБ имеет не более 17кг/кВт, Причем, он не требует

Итого 25 кг/Вт - минимальная удельная масса крупных солнечных батарей космического назначения, существующих в природе.

виртуально наличных машинных преобразователей, точно отсутствующих капельных радиаторов

А кто вам сказал, что там будут машинные преобразователи и капельные радиаторы?.. Учитывая, что работой занимается КБ "Арсенал", там почти наверняка будут термоэмиссионные преобразователи и обычные твёрдые радиаторы, благо "Арсенал" на этом "собаку съел".

ну и для развития темы СБбуксира разработки СБ с линзами 3кг/квт.

Теперь вы ещё и линзы сочинили... Ничему история Boeing 702 людей не учит...

[blik]

Вопрос не в ускорении от двигателей, а в необходимости крутить батареями вслед за Солнцем пока аппарат крутится по своей орбите.

Вы серьезно? Зачем крутить СБ? СБ ВСЕГДА направлено на солнце. Хотите крутить двигатели или аппарат крутите пожалуйста, только сделайте свободный подвес (карданный) аппарата с СБ и вам не понадобится крутить СБ.
И супер пупер каркас не понадобится.

[Дмитрий Инфан]

Тогда зачем он нужен? 10 тонн туда и так можно отправить гораздо быстрее

Да как сказать. Сейчас, чтобы доставить на окололунную орбиту 10 тонн, нужен двупуск на "Ангаре". А при наличии буксира хватит однопуска.
И потом, 20 тонн можно доставить за 400 суток.

[Astro Cat]

Да как сказать. Сейчас, чтобы доставить на окололунную орбиту 10 тонн, нужен двупуск на "Ангаре". А при наличии буксира хватит однопуска.

А типо сам буксир запускать не надо? Причем он будет на порядок дороже Ангары. Движков буксира хватит только до ОЛО. Потом новые надо. Чтоб назад лететь. Потом буксир надо заправлять ксеноном. Это еще пуск.

[Inti]

С научной точки зрения - самые интересные и самые неисследованные места в Солнечной Системе - это Юпитер и Сатурн с их спутниками. Солнечные батареи там вообще нереально использовать, никакой альтернативы ядру нет если стоит задача изучения этих спутников. Так что и спорить особо не о чём. А для Луны и Марса - Старшип будет, зачем солнечные батареи?

[SONY]

Вы серьезно? Зачем крутить СБ? СБ ВСЕГДА направлено на солнце. Хотите крутить двигатели или аппарат крутите пожалуйста, только сделайте свободный подвес (карданный) аппарата с СБ и вам не понадобится крутить СБ.

Расскажите про это разработчикам энергосистем МКС, а то они не знают.

А типо сам буксир запускать не надо?

Типа его один раз запустил, а он потом туда-сюда летает.

Причем он будет на порядок дороже Ангары.

Пока даже его разработка (а она обычно сильно дороже единицы готового изделия) обошлась меньше, чем стоит одна Ангара.

Движков буксира хватит только до ОЛО. Потом новые надо.

Проектный ресурс двигателей ИД-500 - 20 000 часов. Безэлектродный двигатель, который в Курчатнике делают, вообще неограниченный ресурс имеет.

Потом буксир надо заправлять ксеноном. Это еще пуск.

Нет, этот тот же пуск, что полезная нагрузка. Запас рабочего тела находится в баках модуля полезной нагрузки.

[Astro Cat]

Пока даже его разработка (а она обычно сильно дороже единицы готового изделия) обошлась меньше, чем стоит одна Ангара.

Потому что это только аванпроект и только для Арсенала. Вы не учитываете миллиарды потраченные с 2009 года.  Потом будет проект, изготовление опытного, испытания, доводка, изготовление рабочего. И будет на порядки дороже. И в итоге, скорее всего, ничего не будет. Либо Падишах либо осел сдохнут.

Работы по проекту начались в 2009 году[14]; разработку с 2011[15] до 2015 года[16] вела РКК Энергия[13][17], планировалось, что он будет готов к 2018 году[18].
  Дата появления лётного прототипа модуля примерно в 2022—2023 году (2030 г.)[1][19].
  На 2018 год приблизительная стоимость проекта оценивается в 8 миллиардов 250 миллионов рублей[13][20][21].
  На основе ТЭМ КБ «Арсенал» разрабатывает космический комплекс «Нуклон» для научных исследований в интересах освоения Луны и изучения Солнечной системы.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%BD%D0%BE-%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BB%D1%8C

[Просто Василий]

Солнечные батареи эффективны до орбиты Юпитера, плюс солнечных батарей в том что случае аварии РН, на голову не упадёт высокообогащенный уран, и они дешевле, доступнее. А вся эта тема с российским ядерным буксиром думаю просто попил бабла. 

Высокообогащённый уран практически полностью безопасен.
А насчёт эффективности и дешевизны я уже подробно описывал здесь:
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?msg=2414036

СБ доступны здесь и сейчас, ЯБ требует ярды вложений. Зачем Ядерный буксир нужен РФ? при том что РФ(ссср) ни когда не отправляла КА дальше орбиты Марса? То есть опыт отправки КА к другим планетам около нулевой, учитывая что СБ эффективны вплоть до орбиты Юпитера(хотя наса рассматривала возможность использовать СБ и на орбите Сатурна), всё это выглядит очередным попилом бабла, или проектом с комплексом неполноценности а-ля Энергия-Буран.

[garg]

3.      Аккумуляторы – не нужны, запустите по терминатору.

Нужны, не так их много и надо. От силы на 40 минут. При текущей емкости надежных отработанных ионок, можно уложить в 5-6 кг/кВт.
Карданный подвес аппарата внутри рамы нежнейших СБ конечно интересно, но тогда нужен 2-х осевой и достаточно крупный-массивный сам по себе (и видимо тоже раскладной. И из жестких конструкций (это рама контурная, какие тебе тут растяжки), чтоб такая хрень в нем крутилась как тело буксира + ПН) И кроме ускорений движков, ориентация таки есть. Особенно при стыковке и тем более при стыковке есть ударные нагрузки. А стыковки обязательно - это же буксир. И не забываем, что эта красота пусть и в сложенном виде, но должна преодолеть перегрузки запуска. И разложиться. гарантированно. А это еще шарниры.
Так что не все так просто когда начинаешь задумываться о реализации на практике.
Я это буквально за 5 минут сочинил, и думаю как любитель упустил минимум еще столько же ньюансов.

[garg]

Учитывая что СБ эффективны вплоть до орбиты Юпитера

Не эффективны, а хоть как то работают. На орбите Юпитера мощность падает в 25 раз! И это СБ спец. изготовления, хрен знает какой цены. Массовые условно дешевые космические СБ просядут из-за неприспособленности и вовсе в 30-35 раз минимум.
Их даже за ближним краем пояса астероидов только на приборы + связь хватает.
Вы хоть приводя в пример Юпитер поинтересовались бы сколько дают те батареи и какого они габарита/веса.

[Просто Василий]

Учитывая что СБ эффективны вплоть до орбиты Юпитера

Не эффективны, а хоть как то работают. На орбите Юпитера мощность падает в 25 раз! И это СБ спец. изготовления, хрен знает какой цены. Массовые условно дешевые космические СБ просядут из-за неприспособленности и вовсе в 30-35 раз минимум.
Их даже за ближним краем пояса астероидов только на приборы + связь хватает.
Вы хоть приводя в пример Юпитер поинтересовались бы сколько дают те батареи и какого они габарита/веса.

Достаточно эффективны. Доступны. Безопасны. С минимальным техническим риском. В отличии от иллюзорного ЯБ, который нужен и эффективен только на внешних планетах, куда РФ ни когда не посылала КА. Этот проект ЯБ, что то вроде шумихи во круг нанотехнологий в конце нулевых-начале десятых, когда по телеку обещали прорыв в нанотехнологиях, направлен на публику поверхностоно интересующуюся космосом.

[Blackhavvk]

Ну вот и проверим, 600 ватт на солнечных батареях с теннисный корт или 470 кватт на ТЭМ. Что все таки перспективнее.

[Astro Cat]

Ну вот и проверим, 600 ватт на солнечных батареях с теннисный корт или 470 кватт на ТЭМ. Что все таки перспективнее.

У Маска один мини-спутник имеет СБ 6кВт. Какие 600 Ватт в теннисном корте?

248 кВт в МКС. И это уже работает в отличии от мифического ТЭМ.

[Blackhavvk]

Ну вот и проверим, 600 ватт на солнечных батареях с теннисный корт или 470 кватт на ТЭМ. Что все таки перспективнее.

У Маска один мини-спутник имеет СБ 6кВт. Какие 600 Ватт в теннисном корте?

У них по 6 кВт на Юпитерианской орбите?

[ratcustorb]

Ну вот и проверим, 600 ватт на солнечных батареях с теннисный корт или 470 кватт на ТЭМ. Что все таки перспективнее.

У Маска один мини-спутник имеет СБ 6кВт. Какие 600 Ватт в теннисном корте?

У них по 6 кВт на Юпитерианской орбите?

Единственный КА на солнечных батареях, работающий (работавший) на орбите Юпитера - Юнона.

Вы не можете просматривать это вложение.
Вы не можете просматривать это вложение.

Мощность СБ на орбите Юпитера - 600 Вт.

солнечная энергия идеально подходит для Juno.

Думаю, что они просто лукавят, в США серьезная проблема с плутонием (да и с обогащением урана тоже):
https://www.scientificamerican.com/article/within-nasa-a-plutonium-power-struggle/

https://www.newsweek.com/nasa-plutonium-shortage-future-deep-space-missions-682176

Плутоний нужен для боеголовок, тут уже не до РИТЭГов... 

[telekast]

Ну вот и проверим, 600 ватт на солнечных батареях с теннисный корт или 470 кватт на ТЭМ. Что все таки перспективнее.

А радиаторы ТЭМ уже не нужны? Отдать тепло можно только изучением. Те радиатор это по сути та же СБ только "наоборот". Габариты, масса и пр. будут сопоставимы в первом приближении.
Имху