NASA ядерный двигатель и концепции

Автор Mark, 15.10.2012 23:38:21

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Mark

Advanced Exploration Systems (AES) Projects[/size]



Credit: NASA Glenn Research Center, Destination Mars: NASA computer simulation of full-scale Nuclear Thermal Rocket in low earth orbit.

ЦитироватьThe benefits are obvious.  Because a Nuclear Thermal Rocket (NTR) releases ten million times the energy of reactions in a chemical rocket, nuclear-powered rockets could cut current interplanetary transit times by half or better.
ЦитироватьA mission to Mars would use three small engines for a total of 75,000 pounds of thrust.  Borowski envisions human missions to near-earth asteroids by the late 2020s and a human return mission to Mars by 2033.

"After launch from earth orbit, there's one 30 minute engine burn, then you coast all the way to Mars," said Steve Howe, the Center for Space Nuclear Research's Director at the Idaho National Lab in Idaho Falls.  "There's another burn to inject the spacecraft into Mars orbit; one to come home and a fourth to inject the ship back into earth orbit."

Due to the constant movement of bodies within our solar system, the optimal transfer orbits between earth and Mars only occur every 790 days.  That means transits to and from the red planet usually must occur on or near this optimal launch window.
ЦитироватьA nuclear rocket loaded with enough liquid hydrogen propellant would allow for one-way Mars transits as short as three months.  That would also mean that the six-man crew would be exposed to much less space radiation enroute than during transits using conventional chemical propulsion.

To make the journey, the nuclear spacecraft's three engines would be loaded with a total of 120 kgs of enriched Uranium-235, less than 1% of which would be fissioned during a round trip mission to Mars.  That means the craft could be used on multiple missions providing it's parked in earth orbit and resupplied with liquid hydrogen upon its return.

Unofficial costs estimates of $40 to $50 billion for a nuclear-powered manned Mars mission seem reasonable when spread over a multi-year timeframe.

Nuclear Cryogenic Propulsion Stage Fuel Design and Fabrication[/size] 3. 10. 2012

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20120014217_2012014256.pdf

 
Цитата:

1. Fuel Element Design, Fabrication, and Test AES, 12-14 год
2. Non-Nuclear Ground Testing AES, 15-20 год
3. Flight Technology Demonstration, 20-24 год
4. NCPS is a game changing technology for space exploration–>900 sec ISP
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

Nuclear Thermal Rocket (Ntr) Propulsion: A Proven Game-Changing Technology for Future Human Exploration Missions [/size]
May 22, 2012

ЦитироватьBorowski, Stanley K.; McCurdy, David R.; Packard, Thomas W.  

Abstract: The NTR represents the next evolutionary step in high performance rocket propulsion. It generates high thrust and has a specific impulse (Isp) of approx.900 seconds (s) or more V twice that of today s best chemical rockets. The technology is also proven. During the previous Rover and NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Applications) nuclear rocket programs, 20 rocket reactors were designed, built and ground tested. These tests demonstrated: (1) a wide range of thrust; (2) high temperature carbide-based nuclear fuel; (3) sustained engine operation; (4) accumulated lifetime; and (5) restart capability V all the requirements needed for a human mission to Mars. Ceramic metal cermet fuel was also pursued, as a backup option. The NTR also has significant growth and evolution potential. Configured as a bimodal system, it can generate electrical power for the spacecraft. Adding an oxygen afterburner nozzle introduces a variable thrust and Isp capability and allows bipropellant operation. In NASA s recent Mars Design Reference Architecture (DRA) 5.0 study, the NTR was selected as the preferred propulsion option because of its proven technology, higher performance, lower launch mass, simple assembly and mission operations. In contrast to other advanced propulsion options, NTP requires no large technology scale-ups. In fact, the smallest engine tested during the Rover program V the 25,000 lbf (25 klbf) Pewee engine is sufficient for human Mars missions when used in a clustered engine arrangement. The Copernicus crewed spacecraft design developed in DRA 5.0 has significant capability and a human exploration strategy is outlined here that uses Copernicus and its key components for precursor near Earth asteroid (NEA) and Mars orbital missions prior to a Mars landing mission. Initially, the basic Copernicus vehicle can enable reusable 1-year round trip human missions to candidate NEAs like 1991 JW and Apophis in the late 2020 s to check out vehicle systems. Afterwards, the Copernicus spacecraft and its 2 key components, now configured as an Earth Return Vehicle / propellant tanker, would be used for a short round trip (approx.18 - 20 months)/short orbital stay (60 days) Mars / Phobos survey mission in 2033 using a split mission approach. The paper also discusses NASA s current Foundational Technology Development activities and its pre-decisional plans for future system-level Technology Demonstrations that include ground testing a small (approx.7.5 klbf) scalable NTR before the decade is out with a flight test shortly thereafter.  

 http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20120009207_2012009494.pdf
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

Nuclear and Emerging Technologies for Space 2013[/size]
February 25–28, 2013 • Albuquerque Marriott, N.M.

NASA is currently developing capabilities for robotic and crewed missions to the Moon, Mars, and beyond. Strategies that implement advanced power and propulsion technologies, as well as radiation protection, will be important in accomplishing these missions in the future. NETS serves as a major communications network and forum for professionals and students working in the area of space nuclear technology. Every year it facilitates the exchange of information among research and management personnel from international government, industry, academia, and the national laboratory systems. To this end, the NETS 2013 meeting will address topics ranging from overviews of current programs to methods of meeting the challenges of future space endeavors.

ЦитироватьTrack 1: Current Space Architectures and Missions
Space Science and Exploration Missions
Industrial Programs
Defense Architectures
Spacecraft Concepts and Design
Lunar and Planetary Surface Concepts
Mission Analysis and Validation Missions
Space Policy and Procedures

Track 2: Present Enabling Capabilities
Plutonium-238 Production
Radioisotope Power Systems
Power Conversion Systems and Components
Supporting Technologies (including Heat Rejection and Power
Management & Distribution)
Space Radiation Environment and Protection
Impact on Human Operations

Track 3: Near-Term Nuclear Technologies
Reactor and Shield Design
Reactor Simulation
Fuels Development
Materials and Radiation Testing
Alternative Radioisotopic Systems and Applications
Systems Integration
Tools and Modeling
Testing and Validation
ЦитироватьTrack 4: Augmenting Nuclear Capabilities
Advanced Reactor Concepts
Advanced Fuels and Materials
Hybrid Nuclear Systems
Enhanced Computational Methods
Improved Radioisotopic Power System Design
Nuclear Enabled In-Situ Resource Utilization

Track 5: Innovative and Advanced Technologies
Low Alpha Multi-Megawatt Power Systems
Fusion Systems
Non-Traditional Methods
Novel Mission Design

http://anstd.ans.org/NETS2013/AboutNETS2013.html
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

Как я уже писал, для пилотируемных полетов на астероиды и на марс, работает НАСА над NTR дигателами. Первый технологичный полет будет уже в 2023 году. Картинки из перезентацйи С.Боровски.
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

В USA идут тоже работы над сосданием ядерного Z- двигателя, где мы получаем лучьшые ресултаты от ТФЯД.
Как: ИСП 19400с, тяга на 38120 Н и 0,2кг/с.
ЦитироватьFor this study, we selected 38,120 N and a mass flow rate of 0.2 kg/sec resulting in 19,400 seconds of specific impulse, consistent with one of the calculated performance points in the model.

В дальний космос на Z-двигателе
FUSION PROPULSION Z-PINCH ENGINE CONCEPT
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

Удельный импульси и температура сгорания в ядерным двигателе.




 
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

Размерны последних ступень c ТФЯРД и ЖРД.


Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

pkl

Вот это да! А у нас и конь не валялся ещё!:|
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Apollo13

Это ведь всего лишь веселые картинки.

pkl

Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Alexandr_A


KBOB

ну так я непонял CFEET "Compact Fuel Element Environmental Test" запланированный на этот год прошел?
какие результаты?
http://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2012-3819
Россия больше чем Плутон.

Mark

ЦитироватьKBOB пишет:
ну так я непонял CFEET "Compact Fuel Element Environmental Test" запланированный на этот год прошел?
какие результаты?
http://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2012-3819
Повторяю что Fuel Element Environmental Test и Fabrication будут:
Цитата:

1. Fuel Element Design, Fabrication, and Test AES, 12-14 год
2. Non-Nuclear Ground Testing AES, 15-20 год
3. Flight Technology Demonstration, 20-24 год
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Alexandr_A

CFEET это не тест, а технология, типа стенд испытательный. Скоро сделают, как я понял.
ЦитироватьKBOB пишет:
ну так я непонял CFEET "Compact Fuel Element Environmental Test" запланированный на этот год прошел?
какие результаты?
 http://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2012-3819

KBOB

Россия больше чем Плутон.

Alexandr_A

#15
Испытали несколько образцов керамики на этой настольной установке CFEET. Ничего интересного.

KBOB

#16
Я правильно понял, что ТВЭЛы у них из W-UO2 кермета?
Россия больше чем Плутон.

Alexandr_A

ЦитироватьKBOB пишет:
Я правильно понял, что ТВЭЛы у них из W-UO2 кермета?
Да, в теории. Частицы диоксида урана ~100мкм, в вольфрамовой матрице и вольфрамовой оболочке, вся ячейка в общей оболочке из W-HfN. А сейчас они, вместо частиц UO2 используют неактивные заменители типа ZrO2 и конечно это уменьшенная модель.

Alexandr_A

ЦитироватьKBOB пишет:
Я правильно понял, что ТВЭЛы у них из W-UO2 кермета?
Да, в теории. Частицы диоксида урана ~100мкм, в вольфрамовой матрице и вольфрамовой оболочке, вся ячейка в общей оболочке из W-HfN. А сейчас у них вместо частиц UO2 используют неактивные заменители типа ZrO2 и конечно это уменьшенная модель.

KBOB

ЦитироватьAlexandr_A пишет:
ЦитироватьKBOB пишет:
Я правильно понял, что ТВЭЛы у них из W-UO2 кермета?
Да, в теории. Частицы диоксида урана ~100мкм, в вольфрамовой матрице и вольфрамовой оболочке, вся ячейка в общей оболочке из W-HfN. А сейчас они, вместо частиц UO2 используют неактивные заменители типа ZrO2 и конечно это уменьшенная модель.
Обедненный уран, слабо взять.
Россия больше чем Плутон.

Mark

Ядерный Z двигател:
 
ЦитироватьДвигатель корабля на Z-пинче работает просто
Двигатель корабля на Z-пинче работает просто: в параболическую камеру сгорания подаются два компонента топлива и мощный электрический импульс из конденсаторов превращает их в плазму. Магнитное поле большой силы сжимает плазму и зажигает реакцию термоядерного синтеза. В результате образуется расширяющаяся в камере сгорания плазма, которая имеет массу всего 0,02 кг, но ее начальная кинетическая энергия достигает 1 ГДж.
Плазма, раздувающаяся как своеобразный воздушный шарик, в итоге сжимается Z-пинч эффектом, выбрасывается из магнитного сопла и создает реактивную тягу.
Основная функция Z-пинч эффекта – это защищать двигатель от разрушения и направлять очень большие токи (в мегамперы) через плотную плазму в течение очень короткого времени – около 10-6 секунды.
На выходе получается реактивная тяга в 3812 ньютон-секунд за импульс при частоте 10 импульсов в секунду и удельном импульсе 19436 секунд.
В НАСА рассчитывают на то, что количество энергии, выделяющейся при реакции синтеза, будет в 3 раза больше количества энергии, необходимого для зажигания. Это означает, что за 100 наносекунд до начала следующего импульса конденсаторам необходимо "сбросить" в камеру сгорания 333 МДж энергии. Это весьма сложная проблема - даже учитывая высокую эффективность конденсаторов (80%), необходимо будет решить задачу создания накопителей, которые смогут очень быстро заряжаться и разряжаться.
 
В качестве топлива Z-пинч двигателя планируется использовать дейтерий и литий-6, которые производят полезные побочные продукты (например, тритий), повышающие выход энергии. Охлаждать двигатель будет жидкость фтор-литий-бериллий (FLiBe), которая к тому же способна поглощать гамма-лучи и нейтроны. Параболическое магнитное сопло будет состоять из 8 колец сверхпроводящих магнитных катушек на основе иттрия. Они создают внутри сопла начальное магнитное поле и направляют в конденсаторы электрический ток, индуцированный в процессе расширения плазмы. Позже эта энергия будет использована для следующего импульса
При массе полезной нагрузки в 150 тонн, общая масса корабля составит почти 600 тонн. Это, ненамного больше МКС весом 400 тонн, однако возможности у Z-пинч корабля будут совсем другие: за 1,5 суток максимальной тяги двигателя Z-пинч корабль достигнет Марса через 90 дней. Если полная тяга продлится 8,7 суток, то до Марса можно будет добраться всего за 30 дней! При этом корабль за вдвое меньшее время полета доставит на 35-55% больше полезного груза, чем сравнимая химическая ракета.
Термоядерный ракетный двигатель отправит США в глубокий космос
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Ber

"Too much of anything is bad, but too much good whiskey is barely enough."  Mark Twain (C)

Dmitri

#22
6 причин считать  сообщения файлa  20120002875_2012002392.pdf  лабудой

1.Термоядерная реакция требует огромных затрат на поджигание.Сотни-десятки мегаджоулеи нyжно затратить.
Oтkyda взять эту энергию? Hyжнa AЭC.Aтoмнaya cтaнция в kocmoce.Ho дaжe ee нeт y СШA.

2.Физический процесс z пинч ( coздaeтcя kopoтkиm зaмыkaниeм элekтpo тoka ) не смог ни разу показать, что возможна на основе него термоядерная реакция.Мала выделяемая энергия и процесс неустойчив.Oна доказанa только токамаками.
Все остальные десятки-сотни способов, схем оказались не работоспособными.
3.Этoт ядерный
двигатель мoжнo oтpaboтaт тoльko в koсмoсe, Ho егo вес > 40 tonn. Kak eгo зaпycтiть в koсmoс?

4. Фiзiчeсkиe прoцeссы пoka тaм нe изучeны. Eсли бyдyт шаровые молнии(они проходят сквозь стенки), тo чтo дeлaть?

5.Нeт мaтepиaлoв, пoтokи neйтponoв вce мaтepiaлы paзpyшaют. A oн дoлжen paбoтaт okoлo гoдa.
То есть сейчас в мире выбран токамак.И несколько стран создают наземную установку,а также около 10 материалов, из которого его изготовят.И только потом создадут демонстрационный токамак и затем, если все будет так как расчитано, промышленный
образец.А тут сразу предлагают гиганский скачек.
6. Peсypс любых MГд гeнeрaтoрoв мeнее месяца. Maтeрiaлы paзpyшaются плaзмoй.

Этот материал возник у НАСА в связи с возможным сокращением и разгоном бесперспективных исследований.Поэтому там все время появляются чудо термоядерные реакторы разных неработоспособных конструкций.Это фальшивки.Если ученые всего мира за 60 лет обнаружили i dokazali, что только токамаки могут реально дать полезную энергию, то все остальные мифические способы(может кроме лазерного поджига) - просто распил денег и ничего более. 

Пoэтoмy этy yстaнoвky НАСА нe из чeгo сдeлaть. Нeт мaтeрiaлoв.
Prove all things

Mark

#23
Ученые создали ядерный реактор для космического корабля

Лаборатория в Лос-Аламоссе, США, показала разработанный в ее стенах прототип самой настоящей ядерной силовой установки

Инженеры NASA из национальной лаборатории в Лос-Аламосе успешно испытали прототип реактора для ядерного двигателя, который предполагается использовать в будущем в межпланетных автоматических аппаратах.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=KobRfGqlpGc
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Dmitri

#24
Mark .
1. Пока созданный прототип in USA с помощью небольшого ядерного источника и только одного двигателя Стирлинга выдает мощность в 24 Ватта мощности.Xe-Xe. B Poccii cozdadyt lychshe moshnostiu 1 000 000 Batt k 20120 gody.
2. Eto ne termoyaderni, a yaderni dvigatel c yadernim reaktorom. Ponimaete raznizy?
Prove all things

Mark

Цитироватьbarga44 пишет:
Mark .
1. Пока созданный прототип in USA с помощью небольшого ядерного источника и только одного двигателя Стирлинга выдает мощность в 24 Ватта мощности.Xe-Xe. B Poccii cozdadyt lychshe moshnostiu 1 000 000 Batt k 20120 gody.
2. Eto ne termoyaderni, a yaderni dvigatel c yadernim reaktorom. Ponimaete raznizy?
Я ничего не писал, сделел толко ссылку и всё а в видео всё сказанo.
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

A team of researchers from NASA and Los Alamos National Laboratory have demonstrated a new reactor concept that combines a Stirling engine with modern heat pipe cooling technology to provide a power source for future space missions.
 



Nuclear and Stirling engines spur space exploration
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

pkl

Ну ты только посмотри! Не успеешь и оглянуться, как они уже вовсю! Молодцы, нам бы тоже надо шевелиться.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

mihalchuk

ЦитироватьMark пишет:
 Ядерный Z двигател:
 
ЦитироватьДвигатель корабля на Z-пинче работает просто 
...
В качестве топлива Z-пинч двигателя планируется использовать дейтерий и литий-6, которые производят полезные побочные продукты (например, тритий), повышающие выход энергии. Охлаждать двигатель будет жидкость фтор-литий-бериллий (FLiBe), которая к тому же способна поглощать гамма-лучи и нейтроны.
Термоядерный ракетный двигатель отправит США в глубокий космос
Бериллий не поглощает, а отражает нейтроны. А нейтроны высоких энергий, образующиеся в ТЯС, будут выбивать нейтроны из бериллия - он будет размножителем нейтронов.

Alexey K.

Цитироватьmihalchuk пишет:
Бериллий не поглощает, а отражает нейтроны. А нейтроны высоких энергий, образующиеся в ТЯС, будут выбивать нейтроны из бериллия - он будет размножителем нейтронов.
Там литий ещё указан. Если это литий-6, то поглощение нейтронов будет будь здоров каким

mihalchuk

Ну и ладно. А зачем бериллий тогда?

Alexey K.


Mark

НАСА призывают строить ядерный марсианский корабль

ЦитироватьНовый (468-страничный!) доклад Национального исследовательского совета США имеет весьма претенциозное название: «Дорожная карта космических технологий и приоритетов для НАСА: восстановление технологического лидерства НАСА и прокладка пути к новой эре в космосе». Документ фокусирует внимание на давно применяемых ионных двигателях, которым бортовые системы обычных космических кораблей никогда не могли дать достаточно энергии, и на ядерном ракетном двигателе (ЯРД).
В докладе также предлагается начать разработку ЯРД с тяги в 5 000 фунтов, с тем чтобы затем спроектировать двигатель с тягой в 20 000–25 000 фунтов, способный «доставить пилотируемый корабль на Марс». Особо отмечается: использование ЯРД может настолько сократить стартовую массу корабля, что это значительно снизит и сложность, и стоимость марсианской высадки.
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

KBOB

Россия больше чем Плутон.

Дмитрий

У них они еще лет 20 идти будут, только на выходе ничего не будет, кроме потраченных денег.

KBOB

#36
Сегодня началась ежегодная конференция по ядерным космическим технологиям.
http://anstd.ans.org/NETS2013/ProgramlNETS2013.htm
Россия больше чем Плутон.

Дмитрий

Американцы не создали ни одного ядерного ракетного двигателя и не запустили ни одного в космос.Это факт.

Alex_II

ЦитироватьИванов пишет:
Американцы не создали ни одного ядерного ракетного двигателя и не запустили ни одного в космос.Это факт.
Это чушь. На постном масле. Во первых - что такое вот это:

Во вторых - мы тоже не запустили в космос ни одного ядерного двигателя... Реакторов правда несколько десятков было...
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...

Дмитрий В.

ЦитироватьИванов пишет:
Американцы не создали ни одного ядерного ракетного двигателя и не запустили ни одного в космос.Это факт.
А NERVA? Для "просветления": http://ru.wikipedia.org/wiki/NERVA
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Alexandr_A

#40
del

Dave Bowman

ЦитироватьMark пишет:
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20120014217_2012014256.pdf


Mark, а в связи с отказом от Constellation Program этот проект тоже закрыт? Как я понимаю, полет на Марс сейчас планируют как "экономный" - ракета SLS на запасе двигателей RS-25, корабль MPCV в кооперации с ЕКА, жилой отсек с минималным жилим объемом для экипажа http://www.dailytechinfo.org/space/4138-nasa-nachinaet-sooruzhenie-kosmicheskogo-korablya-sposobnogo-dostavit-lyudey-na-mars.html ,
http://gizmodo.com/marshall-space-center/

Mark

ЦитироватьMark, а в связи с отказом от Constellation Program этот проект тоже закрыт? Как я понимаю, полет на Марс сейчас планируют как "экономный" - ракета SLS на запасе двигателей RS-25, корабль MPCV в кооперации с ЕКА, жилой отсек с минималным жилим объемом для экипажа

Полет на Марс и астероиды сделает НАСА на ЯРД, а первый технологичны полет ЯРД будет уже в 22-23 годах.
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Дмитрий

#43
Дмитрию В. Вы А в чем разница между наземной, лабораторной, экспериментальной установкой и той, что работала в космосе? Ресурс ионных двигателей, которые разработаны в США и России не более сотни-1500 часов суммарной работы. На таких двигателях далеко не улетишь.Например к Марсу.Тяга не достаточна.Поэтому в России не могут долететь до астероидов. А в Японии, США могут.

Mark

#44
В России будут после 2030 тоже и  ЯРД, об етом гаварил КБ Салют, полетим на астероиды и Марса. Да,   толко НАСА будет первая.
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

NASA Researchers Studying Advanced Nuclear Rocket Technologies, 10.01.2013

ЦитироватьBy using an innovative test facility at NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala., researchers are able to use non-nuclear materials to simulate nuclear thermal rocket fuels -- ones capable of propelling bold new exploration missions to the Red Planet and beyond.
The Nuclear Cryogenic Propulsion Stage team is tackling a three-year project to demonstrate the viability of nuclear propulsion system technologies. A nuclear rocket engine uses a nuclear reactor to heat hydrogen to very high temperatures, which expands through a nozzle to generate thrust. Nuclear rocket engines generate higher thrust and are more than twice as efficient as conventional chemical rocket engines.

The team recently used Marshall's Nuclear Thermal Rocket Element Environmental Simulator, or NTREES, to perform realistic, non-nuclear testing of various materials for nuclear thermal rocket fuel elements. In an actual reactor, the fuel elements would contain uranium, but no radioactive materials are used during the NTREES tests. Among the fuel options are a graphite composite and a "cermet" composite -- a blend of ceramics and metals. Both materials were investigated in previous NASA and U.S. Department of Energy research efforts

The NTREES facility is designed to test fuel elements and materials in hot flowing hydrogen, reaching pressures up to 1,000 pounds per square inch and temperatures of nearly 5,000 degrees Fahrenheit -- conditions that simulate space-based nuclear propulsion systems to provide baseline data critical to the research team.
"This is vital testing, helping us reduce risks and costs associated with advanced propulsion technologies and ensuring excellent performance and results as we progress toward further system development and testing," said Mike Houts, project manager for nuclear systems at Marshall.

A first-generation nuclear cryogenic propulsion system could propel human explorers to Mars more efficiently than conventional spacecraft, reducing crews' exposure to harmful space radiation and other effects of long-term space missions. It could also transport heavy cargo and science payloads. Further development and use of a first-generation nuclear system could also provide the foundation for developing extremely advanced propulsion technologies and systems in the future -- ones that could take human crews even farther into the solar system.
Building on previous, successful research and using the NTREES facility, NASA can safely and thoroughly test simulated nuclear fuel elements of various sizes, providing important test data to support the design of a future Nuclear Cryogenic Propulsion Stage. A nuclear cryogenic upper stage -- its liquid-hydrogen propellant chilled to super-cold temperatures for launch -- would be designed to be safe during all mission phases and would not be started until the spacecraft had reached a safe orbit and was ready to begin its journey to a distant destination. Prior to startup in a safe orbit, the nuclear system would be cold, with no fission products generated from nuclear operations, and with radiation below significant levels.
"The information we gain using this test facility will permit engineers to design rugged, efficient fuel elements and nuclear propulsion systems," said NASA researcher Bill Emrich, who manages the NTREES facility at Marshall. "It's our hope that it will enable us to develop a reliable, cost-effective nuclear rocket engine in the not-too-distant future."

The Nuclear Cryogenic Propulsion Stage project is part of the Advanced Exploration Systems program, which is managed by NASA's Human Exploration and Operations Mission Directorate and includes participation by the U.S. Department of Energy. The program, which focuses on crew safety and mission operations in deep space, seeks to pioneer new approaches for rapidly developing prototype systems, demonstrating key capabilities and validating operational concepts for future vehicle development and human missions beyond Earth orbit.
Marshall researchers are partnering on the project with NASA's Glenn Research Center in Cleveland, Ohio; NASA's Johnson Space Center in Houston; Idaho National Laboratory in Idaho Falls; Los Alamos National Laboratory in Los Alamos, N.M.; and Oak Ridge National Laboratory in Oak Ridge, Tenn.
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/01/130110103501.htm
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

mark2000

Не разделяю Вашего оптимизма по ЯРД.

ЯРД обладает преимуществом перед другими двигателями в сравнительно узкой области. При х/с менее 3 - 4 км/сек он проигрывает кислород-водородным двигателям, при х/с более 7 - 8 км/сек ЯЭРДУ с электрическими двигателями. При массах ПН менее 7 - 8 тон проигрывает указанным двигателям при любых х/с.

Иными словами это означает, что ЯРД будет выгоден лишь для доставки крупных грузов (в том числе пилотируемых экспедиций) к Луне, на ГСО или пролетающим вблизи Земли астероидам. Даже при полетах к Марсу преимущества его перед ЯРДУ с электрическими двигателями исчезает.

С учетом того, что для нашей страны "тянуть" две ядерные программы не по силам, выбор в пользу ЯРДУ с электрическими двигателями считаю сделан правильно.

Alex_II

ЦитироватьДмитрий пишет:
Ресурс ионных двигателей, которые разработаны в США и России не более сотни-1500 часов суммарной работы.
Да вы чо? А СПД-100 по вашему никогда на орбите не был?
http://www.fakel-russia.com/spd100.html Ресурс 9000 часов, как видите... А впервые на орбите он был кажется в 1994м году...
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...

Mark

#48
mark2000,

ЯРД для НАСА это сегодня самая лучшая альтернатива для пилотируемых полетов на Марс.  Там тоже никто не говори есть это возможно, они работают над сосданием. Всё.
Выбор Роскосмоса для ТЕМ тоже очень хорошая альтернатива, а если будет созданы бимодальный двигатель для ТЕМ (нужны будет тоже ЯРД), будут полеты на Марс толко за 30 суток. Только когда, ест тоже вопрос надежности и финансирования.
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

mark2000

ЦитироватьMark пишет:
 mark2000,

 ЯРД для НАСА это сегодня самая лучшая альтернатива для пилотируемых полетов на Марс. Там тоже никто не говори есть это возможно, они работают над сосданием. Всё.
 Выбор Роскосмоса для ТЕМ тоже очень хорошая альтернатива, а если будет созданы бимодальный двигатель для ТЕМ (нужны будет тоже ЯРД), будут полеты на Марс толко за 30 суток. Только когда, ест тоже вопрос надежности и финансирования.
Хотелось бы посмотреть расчет 30 суточного полета, нет ли ссылки?

Я прикинул на листке бумаги, у меня получилось, что необходимо развить скорость 40 км/сек. ЯРД такую скорость не обеспечит.

Mark

Расчет 30 суточного полета ест в НАСА и Ад Астра публикацйи.

1- Нужно до 200 Мвт. Тоже будет проблем роскрутки.
2- Скорость до 50 км/сек

Плазменные как и ЯРД имеют свои недостатки. Хруничев предлагает бимодальный двигатель, это комбинация этих двигатели. Для старта или торможении включаем ЯРД, а потом работают плазменные или МПД двигатели на 10000с с тягу на более чем 100кг. Смотрите тоже даты и анализы про ЯРД от НАСА.

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20120009207_2012009494.pdf
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

mark2000

ЦитироватьMark пишет:
Расчет 30 суточного полета ест в НАСА и Ад Астра публикацйи.

1- Нужно до 200 Мвт. Тоже будет проблем роскрутки.
2- Скорость до 50 км/сек

Плазменные как и ЯРД имеют свои недостатки. Хруничев предлагает бимодальный двигатель, это комбинация этих двигатели. Для старта или торможении включаем ЯРД, а потом работают плазменные или МПД двигатели на 10000с с тягу на более чем 100кг. Смотрите тоже даты и анализы про ЯРД от НАСА.

 http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20120009207_2012009494.pdf
Спасибо!
Попробую одолеть.

Mark

BIMODAL NUCLEAR THERMAL ROCKET (BNTR) PROPULSION FOR FUTURE HUMAN MARS EXPLORATION MISSIONS,  
Статя с 2003 года.Stan Borowski National Aeronautics and Space Administration Glenn Research Center
 
Информация про ядерный LOX-Augmented Nuclear Thermal Rocket, LANTR двигатель. На этом бимодальным двигателе будет возможно например сделать одноступечны носитель с ПН до 100  тонн.


http://eltamiz.com/files/BNTR.pdf
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

Цитироватьmark2000 пишет:
ЦитироватьMark пишет:
mark2000,

ЯРД для НАСА это сегодня самая лучшая альтернатива для пилотируемых полетов на Марс. Там тоже никто не говори есть это возможно, они работают над сосданием. Всё.
Выбор Роскосмоса для ТЕМ тоже очень хорошая альтернатива, а если будет созданы бимодальный двигатель для ТЕМ (нужны будет тоже ЯРД), будут полеты на Марс толко за 30 суток. Только когда, ест тоже вопрос надежности и финансирования.
Хотелось бы посмотреть расчет 30 суточного полета, нет ли ссылки?

Я прикинул на листке бумаги, у меня получилось, что необходимо развить скорость 40 км/сек. ЯРД такую скорость не обеспечит.
Смотри тоже:

Feasibility Analysis for a Manned Mars Free-Return Mission in 2018, Future In-Space Operations (FISO)
telecon colloquium, Dennis Tito, Taber MacCallum, John Carrico, Mike Loucks.

http://www.aiaa.org/uploadedFiles/About-AIAA/Press-Room/Key_Speeches-Reports-and-Presentations/2013_Key_Speeches/Inspiration-Mars-FISO-Presentation2013-04-03.pdf
 
Да, 30 суточный полет на Марс ест на ЯРД невозможны.
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

#54
ЦитироватьMark пишет:
ЦитироватьKBOB пишет:
ну так я непонял CFEET "Compact Fuel Element Environmental Test" запланированный на этот год прошел?
какие результаты?
http://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2012-3819
Повторяю что Fuel Element Environmental Test и Fabrication будут:
Цитата:

1. Fuel Element Design, Fabrication, and Test AES, 12-14 год
2. Non-Nuclear Ground Testing AES, 15-20 год
3. Flight Technology Demonstration, 20-24 год
ЯРД, что будет нового, например:

- Higher temp. fuels being developed– 2,700K (Composite), 2,900K (Cermet)and ~3,100K (Ternary Carbides). 
- УИ от 915 до 1005с (Rover/NERVA:1959–72 толко 825 до 850с)
--многоразовые ЯРД с УИ на 850с
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

#55
NASA team pushing towards thermal nuclear propulsion systems, January 2013.

ЦитироватьПервым шагом на пути разработки следующего поколения ядерных ракетных двигателей является работы для тестирования и сертификации новых материалов, с которыми может быть увеличена максимальная реактор температура ядра. Для етого был построен черес НАСА ядерный экологической симулятор, NTREES, который можно безопасно и тщательно протестировать широкий спектр элементов ядерного топлива без опасности для окружающей среды.
Одна из предлагаемых топливных сборок выполнен из металлокерамики (композитных керамических и металлических материал) с составом шестьдесят процентов двуокиси урана (UO2) и 40% вольфрама металла. Он пронзил с около 100отверстиями, которые нагревают водорода, как она проходит через реактор. Отверстия являются около 2 мм в диаметре и одетый с 90 микрон толщиной трубы вольфрамрениевых сплавов. 

В ходе программы NERVA было установлено, что аналогичные топливных элементов страдает от бедствий UO2 в металл урана, который перенесен в пределах металлокерамики, вызывая структурных недостатков. Для стабилизации UO2, был добавлен 5-10% оксида гадолиния. Однако Гадолиний является хороший нейтронов поглотитель и его использование как стабилизатор сил увеличение размера реактора. NTREES позвалаэт тестовать топливные элементы и материалы в горячей проточной водорода, достигнув давления до 1000 фунтов на квадратный дюйм и температуры почти 2 760 ° C, условия, которые имитируют космических ядерных двигательных установок для предоставления исходных данных,  важнейшее значение для исследовательской группы. NTREES является идеальной системой для тестов, а также целый ряд других возможных проблем в реальных условиях.

НАСА иследователь Bill Emrich сказал: "Это мы надеемся, что он позволит нам разработать надежную, экономически эффективной ядерной ракетный двигатель в не слишком отдаленном будущем".
http://www.gizmag.com/nasa-nuclear-cryogenic-propulsion/25772/
 
Другом словом, у НАСA есть очень большой оптимиз над созданием ЯРД. Толко так  8)  
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

mark2000

ЦитироватьMark пишет:
 Хруничев предлагает бимодальный двигатель, это комбинация этих двигатели. Для старта или торможении включаем ЯРД, а потом работают плазменные или МПД двигатели на 10000с с тягу на более чем 100кг. 
Что то похожее разрабатывалось в КБХА в конце 80-х, правда для других целей.

Трех режимная установка, способная работать как ЯРД и как ЯЭУ на двух уровнях мощности;


Дальше этого макета дело не пошло, но проведенные работы показали, что задача по созданию подобной энергодвигательной установки решаемая. Так, что достичь Марса за 30 дней можно.

Mark

#57
Цитироватьmark2000 пишет:
Так, что достичь Марса за 30 дней можно

Уже С. Королев мечтал чтобы за 15 дней на Марс полетить, хвати и за 30-40  дней  8)  
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

В Journal of the British Interplanetary Society 44 (1991) была статья от Robert Zubrin про "Nuclear Salt Water Rockets: High Thrust at 10,000 sec ISP"

ЦитироватьПринцип выноса зоны реакции из корпуса двигателя позволяет снять ограничение температурных режимов реактора, и достигать значительно больших температур и давлений. Так, по некоторым расчетам, при эффективности выгорания ядерного топлива 0.8, скорость истечения рабочего тела для такого ЯРД составит 66000 м/с, удельный импульс 6730 секунд, мощность двигателя — 427 ГВт, тяга 12,7 меганьютон, тяговооруженность = 40, масса двигателя 33 тонны.

 
http://path-2.narod.ru/design/base_e/nswr.pdf
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

ronatu

Цитироватьmark200000 пишет:
http://habrahabr.ru/company/apps4all/blog/176227/
ЦитироватьПод эгидой NASA строят термоядерный космический двигатель перевод

Научно-популярное , Космонавтика , Блог компании «Apps4All»
NASA и частные компании всеми силами хотят отправить человечество на Марс. Команда Университета Вашингтона, финансируемая космическим агентством, в свою очередь намеревается для этого разработать термоядерный двигатель, который сможет доставить человека на Красную планету за 30 дней, а также сделать возможными и другие космические путешествия.

«Используя существующее ракетное топливо практически невозможно для человечества исследовать что-то за пределами Земли», — говорит ведущий исследователь Джон Слоуг. «Мы надеемся получить достаточно энергии для того, чтобы межпланетные путешествия стали обычным делом»,

Предлагаемый Fusion Driven Rocket (FDR) – двигатель 150-тонного корабля, который использует магнетизм для сжатия литиевых или алюминиевых частей вокруг дейтерий-тритийного топливного ядра для инициации термоядерного синтеза. Результирующая сила реакции вызывает распыление вещества на скорости 30 км/с, она и толкает корабль вперед.





Отработанное топливо выбрасывается за корабль и так как весь процесс основан на магнетизме, износ двигателя минимален. При этом пеллета размером с зерно может обеспечить такое же количество импульса, что и галлон ракетного топлива.

Все это требует электрической энергии для управления и поддержания реакции, но инженер Энтони Панкокти утверждает, что преимущества такого магнитного двигателя в том, что космический корабль может питать сам себя только солнечной энергией.

«Он очень масштабируем – мы можем добиться термоядерной реакции в гораздо меньшем масштабе», — говорит он. «Мы можем запустить созданный двигатель от 200 киловаттной солнечной панели, т.е. примерно той же мощности, которую генерируют сейчас панели МКС».

При помощи FDR время полета до Марса может сократиться до 30-90 дней, по сравнению с 8 месяцами полета на «химической» тяге. Для 30-дневного путешествия понадобится всего трехдневная работа двигателя для разгона и еще три дня на его замедление на орбите Марса.

Такой двигатель также будет значительно дешевле на стадии разгона, чем химические ракеты, так как ему требуется гораздо меньше топлива на преодоление земной гравитации. Для предлагаемой 150-тонной конструкции примерно треть можно будет занять грузом, а уменьшенное время полета также уменьшит влияние радиации на космонавтов.

Многие космические полеты заканчиваются торможением об атмосферу для экономии топлива. Новый привод, однако, настолько эффективен, что такое торможение становится бессмысленным, так как масса защиты будет больше, чем масса расходуемого топлива.

Команда протестировала все части FDR в лаборатории и сейчас начинает строить двигатель в рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts Program, обеспечивающей финансирование для долгосрочных космических программ. FDR один из 10 проектов, добравшихся до Второй Стадии. Прототип FDR будет создан в ближайшие полтора года, а готовый корабль надеются создать к 2020 году – но при увеличении финансирования сроки могут быть и сокращены.

Учитывая жесткую экономию Правительства США это маловероятно, но FDR может сделать химические или ионные двигатели настолько же устаревшими, насколько сейчас нам кажется устаревшим паровой двигатель.
Когда жизнь экзаменует - первыми сдают нервы.

ronatu

Цитировать
ЦитироватьThe future of manned space exploration and development of space depends critically on the creation of a dramatically more proficient propulsion architecture for in-space transportation. A very persuasive reason for investigating the applicability of nuclear power in rockets is the vast energy density gain of nuclear fuel when compared to chemical combustion energy. Current nuclear fusion efforts have focused on the generation of electric grid power and are wholly inappropriate for space transportation as the application of a reactor based fusion-electric system creates a colossal mass and heat rejection problem for space application. The Fusion Driven rocket (FDR) represents a revolutionary approach to fusion propulsion where the power source releases its energy directly into the propellant, not requiring conversion to electricity. It employs a solid lithium propellant that requires no significant tankage mass. The propellant is rapidly heated and accelerated to high exhaust velocity (over 30 km/s), while having no significant physical interaction with the spacecraft thereby avoiding damage to the rocket and limiting both the thermal heat load and radiator mass. In addition, it is believed that the FDR can be realized with little extrapolation from currently existing technology, at high specific power (about 1 kW/kg), at a reasonable mass scale (less than 100 mt), and therefore cost. If realized, it would not only enable manned interplanetary space travel, it would allow it to become common place.

//
ЦитироватьThe key to achieving all this stems from research at MSNW on the magnetically driven implosion of metal foils onto a magnetized plasma target to obtain fusion conditions. A logical extension of this work leads to a method that utilizes these metal shells (or liners) to not only achieve fusion conditions, but to serve as the propellant as well. Several low-mass, magnetically-driven metal liners are inductively driven to converge radially and axially and form a thick blanket surrounding the target plasmoid and compress the plasmoid to fusion conditions. Virtually all of the radiant, neutron and particle energy from the plasma is absorbed by the encapsulating, metal blanket thereby isolating the spacecraft from the fusion process and eliminating the need for large radiator mass. This energy, in addition to the intense Ohmic heating at peak magnetic field compression, is adequate to vaporize and ionize the metal blanket. The expansion of this hot, ionized metal propellant through a magnetically insulated nozzle produces high thrust at the optimal Isp. The energy from the fusion process, is thus utilized at very high efficiency. Expanding on the results from the phase I effort, phase II will focus on achieving three key criteria for the Fusion Driven Rocket to move forward for technological development:

1. the physics of the FDR must be fully understood and validated,
2. the design and technology development for the FDR required for its implementation in space must be fully characterized, and
3. an in-depth analysis of the rocket design and spacecraft integration as well as mission architectures enabled by the FDR need to be performed. Fulfilling these three elements form the major tasks to be completed in the proposed Phase II study.

A subscale, laboratory liner compression test facility will be assembled with sufficient liner kinetic energy (about 0.5 MJ) to reach fusion breakeven conditions. Initial studies of liner convergence will be followed by validation tests of liner compression of a magnetized plasma to fusion conditions. A complete characterization of both the FDR and spacecraft will be performed and will include conceptual descriptions, drawings, costing and TRL assessment of all subsystems. The Mission Design Architecture analysis will examine a wide range of mission architectures and destination for which this fusion propulsion system would be enabling or critical. In particular a rapid, single launch manned Mars mission will be detailed.
Background

Did not have time to go back and review all of John Slough's work

Fusion plasmoid space propulsion

Reviewing the phase 1 project work for this project

John Slough fusion space propulsion work reviewed in 2011

At the NASA NIAC Spring Symposium, John Slough presented Nuclear Propulsion through Direct Conversion of Fusion Energy (30 pages)

John Slough could have an experiment in 2012 with a net gain in fusion energy of 1.6. It will be an imploding liner experiment. For space propulsion he is targeting a 200 times gain in energy output from what is input. Mission profiles are for 30 day or 90 day missions to Mars with over 5000 ISP.

* Lowest mass fusion system is realized with FRC (Field Reversed Configuration) compressed by convergent array of magnetically driven metal foils - steps (a), (b)

*Fusion neutron and particle energy is directly transferred to the encapsulating, thick metal blanket - step (c)
−Provides spacecraft isolation from fusion process
−Eliminates need for large radiator mass

* Expansion of hot, ionized propellant in magnetic nozzle - step (d)
−Produces high thrust at optimal Isp
Fusions Assumption:
• Ionization cost is 75 MJ/kg
• Coupling Efficiency to liner is 50%
• Thrust conversation ~ 90%
• Realistic liner mass are 0.28 kg to 0.41 kg
• Corresponds to a Gain of 50 to 500
• Ignition Factor of 5
• Safety margin of 2: GF =GF(calc.)/2

Mission Assumptions:
• Mass of Payload= 61 mT
• Habitat 31 mT
• Aeroshell 16 mT
• Descent System 14 mT
• Specific Mass of capacitors ~ 1 J/kg
• Specific Mass of Solar Electric Panels 200 W/kg
• Tankage fraction of 10% (tanks, structure, radiator, etc.)
• Payload mass fraction =Play load Mass
• System Specific Mass = Dry Mass/SEP (kg/kW)
• Analysis for single transit optimal transit to Mars
• Full propulsive braking for Mar Capture - no aerobraking
Когда жизнь экзаменует - первыми сдают нервы.

ronatu

ЦитироватьMark пишет:
Вашингтонский университет конкурирует с российскими НИКИЭТом и Центром Келдыша в разработке ядерного электрореактивного двигателя. 10.04.13

ЦитироватьПроект, над которым работает команда из Вашингтонского университета, финансируется в рамках программы НАСА Innovative Advanced Concepts Program. На симпозиуме в прошлом месяце представители компании MSNW, президентом которой является профессор Джон Сло, представили теоретические обоснования возможности реализации полета на Марс с использованием энергии ядерного синтеза. Эти теоретические обоснования являются не просто математическими выкладками и догадками, они подкреплены результатами компьютерных моделирований и результатами первых проведенных экспериментов

Команда профессора Джона Сло опубликовала свои расчеты, демонстрирующие возможность совершения 30- и 90-дневные полеты к Марсу с помощью космического корабля, двигающегося за счет энергии ядерного синтеза. Согласно этим расчетам такой перелет за счет малой длительность будет достаточно практичен и гораздо менее дорогостоящ, нежели чем полеты на ракетах с химическим топливом. В настоящее время ученые собираются реализовать все свои теоретические наработки в виде лабораторных экспериментов и испытаний, которые, в свою очередь, будут объединены позже в виде единой экспериментальной энергетической установки, которая будет работать за счет реакции ядерного синтеза.

Реакция ядерного синтеза будет инициироваться, когда сгусток плазмы, возбужденной особым способом и обладающий собственным магнитным полем, будет сжат до огромного давления за счет воздействия сильного внешнего магнитного поля. Следует заметить, что эта технология была успешно опробована учеными на экспериментальной лабораторной установке, что подтвердило ее работоспособность. Реакция ядерного синтеза выделяет огромное количество энергии, которого достаточно для того, чтобы привести в движение космический корабль и разогнать его до высокой скорости. Ядерное топливо, объемом, равным объему маленькой песчинки, имеет энергетический потенциал, равный энергетическому потенциалу 5 литров ракетного химического топлива.
Двигательная система, разработанная командой профессора Джона Сло, работает следующим образом - в начале цикла в камере двигателя создается сгусток возбужденной плазмы, вокруг которого располагаются кольца из мягкого металла, лития. Под воздействием внешнего магнитного поля эти кольца создают вокруг плазмы почти цельную оболочку, заставляя ее сжиматься все сильней и сильней, до того момента, когда не "зажжется" реакция ядерного синтеза. Эта реакция продержится в активном состоянии всего несколько микросекунд времени, но энергии, выделившейся за все это время, будет более чем достаточно для того, чтобы испарить и превратить в высокотемпературную и высокоэнергетическую плазму металлическую оболочку. Этот перегретый материал, находящийся под огромным давлением и удерживаемый магнитным полем, устремляется наружу, двигая космический корабль вперед. Такие циклы повторяются с периодичностью один раз в минуту или около того, обеспечивая почти постоянную тягу, способную разогнать корабль до высокой скорости.
В настоящее время ученые работают над технологией сжатия плазмы до того момента, когда начнется реакция ядерного синтеза. Первые тестовые испытания экспериментальной установки профессор Джон Сло планирует провести к концу этого лета.
http://www.atomic-energy.ru/news/2013/04/10/41052
Когда жизнь экзаменует - первыми сдают нервы.

ronatu

#62
ЦитироватьPulsed Fission-Fusion (PuFF) Propulsion System
July 19, 2013





Rob Adams
NASA Marshall Space Flight Center

Description
Fission-ignited fusion systems have been operational – in weapon form – since the 1950's. Leveraging insights gained from the weapons physics program, a Z-Pinch device could be used to ignite a thermonuclear deuterium trigger. The fusion neutrons will induce fission reaction in a surrounding uranium or thorium liner, releasing sufficient energy to further confine and heat the fusion plasma. The combined energy release from fission and fusion would then be directed using a magnetic nozzle to produce useful thrust. This type of concept could provide the efficiency of open cycle fusion propulsion devices with the relative small size and simplicity of fission systems; and would provide a radical improvement in our ability to explore destinations across the solar system and beyond. This proposal is modified version of last year's proposal - addressing issues raised during that evaluation.
http://www.nasa.gov/content/pulsed-fission-fusion-puff-propulsion-system/
Когда жизнь экзаменует - первыми сдают нервы.

Mark

@ ronatu
В форуме уже есть тема : NASA строит термоядерный двигатель Fusion Driven Rocket  :!:  

http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic13551/

Тоже факт, что ЯРД будет. А когда термоядерный двигатель будет, еще вообще не видно.
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Mark

НАСА опубликовало список победителей первого этапа программы "Передовые инновационные концепты - 2013", в которой участники должны были продемонстрировать, насколько их изобретения смогут изменить будущее авиации и космонавтики. Каждый из 12 победителей получит по 100 000 долларов на дальнейшую разработку проекта в течение года, в том числе на написание начального технико-экономического обоснования.

ЦитироватьПульсирующий ядерно-термоядерный ракетный двигатель. Этот проект представлен Робом Адамсом (Rob Adams), сотрудником Центра управления полётами им. Маршалла НАСА. Он представляет собой новый подход к старой идее использования дейтерий-тритиевой плазмы в реакторе, где количество энергии, производимой в системе, было бы равно или превышало потребляемую энергию. Однако в данном случае нет необходимости добиваться этой безубыточности, поскольку разработка сосредоточена на получении нейтронов путём термоядерного синтеза с последующим увеличением количества нейтронов через реакцию распада. Существующие установки большого размера производят десятки мегаджоулей энергии за один импульс. Если же выход нейтронов направить в пульсирующий движитель, предложенный Адамсом, то общий ядерный выход импульса может составить 10 гигаджоулей, что с лихвой хватит на несколько космических кораблей.

http://technicamolodezhi.ru/news/novosti_nauki_i_tehniki/POBEDITELEY_NE_SUDYAT
Земля - это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели. Ц.К.Э

 

Александр

#65
Цитироватьronatu пишет:
ЦитироватьMark пишет:
Вашингтонский университет конкурирует с российскими НИКИЭТом и Центром Келдыша в разработке ядерного электрореактивного двигателя. 10.04.13
ЦитироватьПроект, над которым работает команда из Вашингтонского университета, финансируется в рамках программы НАСА Innovative Advanced Concepts Program. На симпозиуме в прошлом месяце представители компании MSNW, президентом которой является профессор Джон Сло, представили теоретические обоснования возможности реализации полета на Марс с использованием энергии ядерного синтеза. Эти теоретические обоснования являются не просто математическими выкладками и догадками, они подкреплены результатами компьютерных моделирований и результатами первых проведенных экспериментов

Команда профессора Джона Сло опубликовала свои расчеты, демонстрирующие возможность совершения 30- и 90-дневные полеты к Марсу с помощью космического корабля, двигающегося за счет энергии ядерного синтеза. Согласно этим расчетам такой перелет за счет малой длительность будет достаточно практичен и гораздо менее дорогостоящ, нежели чем полеты на ракетах с химическим топливом. В настоящее время ученые собираются реализовать все свои теоретические наработки в виде лабораторных экспериментов и испытаний, которые, в свою очередь, будут объединены позже в виде единой экспериментальной энергетической установки, которая будет работать за счет реакции ядерного синтеза.

Реакция ядерного синтеза будет инициироваться, когда сгусток плазмы, возбужденной особым способом и обладающий собственным магнитным полем, будет сжат до огромного давления за счет воздействия сильного внешнего магнитного поля. Следует заметить, что эта технология была успешно опробована учеными на экспериментальной лабораторной установке, что подтвердило ее работоспособность. Реакция ядерного синтеза выделяет огромное количество энергии, которого достаточно для того, чтобы привести в движение космический корабль и разогнать его до высокой скорости. Ядерное топливо, объемом, равным объему маленькой песчинки, имеет энергетический потенциал, равный энергетическому потенциалу 5 литров ракетного химического топлива.
Двигательная система, разработанная командой профессора Джона Сло, работает следующим образом - в начале цикла в камере двигателя создается сгусток возбужденной плазмы, вокруг которого располагаются кольца из мягкого металла, лития. Под воздействием внешнего магнитного поля эти кольца создают вокруг плазмы почти цельную оболочку, заставляя ее сжиматься все сильней и сильней, до того момента, когда не "зажжется" реакция ядерного синтеза. Эта реакция продержится в активном состоянии всего несколько микросекунд времени, но энергии, выделившейся за все это время, будет более чем достаточно для того, чтобы испарить и превратить в высокотемпературную и высокоэнергетическую плазму металлическую оболочку. Этот перегретый материал, находящийся под огромным давлением и удерживаемый магнитным полем, устремляется наружу, двигая космический корабль вперед. Такие циклы повторяются с периодичностью один раз в минуту или около того, обеспечивая почти постоянную тягу, способную разогнать корабль до высокой скорости.
В настоящее время ученые работают над технологией сжатия плазмы до того момента, когда начнется реакция ядерного синтеза. Первые тестовые испытания экспериментальной установки профессор Джон Сло планирует провести к концу этого лета.
http://www.atomic-energy.ru/news/2013/04/10/41052
          Профессора, доктора- я совсем не понимаю реалий действительности.   
         Как можно поднять давление до нужного электромагнитным полем?
         Они что там не понимают что если бы они были правы то тут в природе нашей земной
        давно    были бы термоядерные природные реакции, и Земли как таковой не было бы.
        Давление до нужного можно поднимать только гравитационным полем или ядерным взрывом.
      Это даже не обсуждается!
Александр

pkl

#66
Сначала надо просто УТС сделать, а потом уже мечтать, как его приспособить к  космической технике. И можно ли вообще. По тематике УТС давненько новостей нет.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Кубик

ЦитироватьАлександр пишет: Как можно поднять давление до нужного электромагнитным полем?
Они что там не понимают что если бы они были правы то тут в природе нашей земной давно были бы термоядерные природные реакции, и Земли как таковой не было бы.
:o  Это вы чего-то не понимаете - где это, и не только на Земле, существуют такие мощные ЭМ поля? Разве что у нейтронных звёзд.. К тому же ТЯ реакции не идут в какой попало смеси, даже внутри звёзды..А давление и лазерным обжатием умеют создавать..
И бесы веруют... И - трепещут!

DiZed

насчет "нужного давления и температуры" для термоядерного синтеза - если бы для реализации эффективного термоядерного реактора было достаточно давления и температуры "как в центре звезды" - все бы уже давным давно было создано и работало;  фокус в том, что удельное тепловыделение в центре солнца составляет примерно 0.3 ватта на литр, - т.е. на порядок почти ниже, чем тепловыделение человеческого тела, и солнце как реактор "берет свое" исключительно за счет гигантского его размера. поэтому условия в "земном" (или космическом) реакторе должны быть намного жестче, чем в центре солнца
ради читаемости и содержательности форума в настройках аккаунта отключено отображение всего, что можно отключить; я не вижу ваши (и свои) юзерпики, подписи, посты персонажей из блеклиста  ("старый", "бендер","аникей", "nonconvex" "alexandru" "streamflow" etc ) и т.п. бесполезности

Дмитрий Инфан

Цитироватьpkl пишет:
Сначала надо просто УТС сделать, а потом уже мечтать, как его приспособить ккосмической технике. И можно ли вообще. По тематике УТС давненько новостей нет.
Возможно, для космического аппарата его сделать проще, чем для стационарной энергоустановки.

Кубик

#70
ЦитироватьDiZed пишет: для термоядерного синтеза - если бы для реализации эффективного термоядерного
реактора было достаточно давления и температуры "как в центре звезды" - все бы
уже давным давно было создано и работало; фокус в том, что удельное
тепловыделение в центре солнца составляет примерно 0.3 ватта на литр,
Неверный подход..Солнце не просто большое по объёиу и суммарному энерговыделению, оно ещё и обладает мощной гравитацией, не дающей ядру расшириться до снижения температуры и давления так, что прекратятся реакции... "Солнечная" ТЯ реакторная зона 10х10х10 м мощностью 300 кВт с температурой 15 миллионов градусов и плотностью плазмы 150г/см3  ;)    - чего ещё страшней удумать можно, говоря о "жёсткости выше солнечной"? Проектанты подходят иначе, ищут свои пути..
И бесы веруют... И - трепещут!

DiZed

#71
ЦитироватьКубик пишет:

Неверный подход..Солнце не просто большое по объёиу и суммарному энерговыделению, оно ещё и обладает мощной гравитацией, не дающей ядру расшириться до снижения температуры и давления так, что прекратятся реакции... "Солнечная" ТЯ реакторная зона 10х10х10 м мощностью 300 кВт с температурой 15 миллионов градусов и плотностью плазмы 150г/см 3  ;)  - чего ещё страшней удумать можно, говоря о "жёсткости выше солнечной"? Проектанты подходят иначе, ищут свои пути..
да, там другие схемы синтеза, не протон-протон, с более низкой энергией активации, но поскольку и плотность плазмы несопоставимо ниже, и требуемая удельная мощность тепловыделения многократно выше - все равно приходится форсировать температуру. ITER, помнится, 150 млн. K
ради читаемости и содержательности форума в настройках аккаунта отключено отображение всего, что можно отключить; я не вижу ваши (и свои) юзерпики, подписи, посты персонажей из блеклиста  ("старый", "бендер","аникей", "nonconvex" "alexandru" "streamflow" etc ) и т.п. бесполезности

Chilik

ЦитироватьАлександр пишет:
... я совсем не понимаю реалий действительности.
 Как можно поднять давление до нужного электромагнитным полем?
В Вашей цитате некие перепевы на тему импульсных схем со стеночным удержанием плазмы.
Основные песни старые, конца 1950-х годов. Работы ведутся всё это время в разных целях, товарищ майор знает. Из последнего интересного (на что, похоже, и намекает Доктор [s]Зло[/s] Сло, это работы лаборатории Sandia. Гуглить по слову MagLIF. После Сандии тематика поползла на лазерные программы США (НИФ и Омега, из того, что знаю). Значит, что-то интересное получается.
Мне лениво искать, откуда у этой новости ноги растут. Сходу пока перспектив для космоса не вижу - всё-таки в этой технологии задействована крупная импульсная техника, которая весьма массивна и габаритна. А грант попилить и нарисовать заказчику технические требования на габариты накопительных конденсаторов - почему бы и нет? :)

pkl

НАСА заключило договор о разработке ядерного ракетного двигателя для полёта на Марс
ЦитироватьДоговор включает в себя разработку первоначального концептуальный проект реактора, ядерного топлива, планы развития основного производства, лицензирование, проведение наземных испытаний. Эти работы должны быть проведены до 30 сентября 2019 года.
Ого! Результатов ждать не так уж и долго! :|
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан