Ядерные реакторы в космосе

Автор Space books, 18.10.2021 13:21:30

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Space books

https://vk.com/wall-41152133_382622


Цитата: undefinedБывшие инженеры SpaceX создают портативный ядерный реактор ☢

Технологии, разработанные для будущей колонизации Марса, помогут сделать ядерную энергетику "портативной" и на Земле в виде относительно лёгких и экономичных микрореакторов.

Команда бывших инженеров SpaceX разрабатывает "первый в мире портативный источник энергии с нулевым уровнем выбросов", который сможет снабжать электроэнергией отдалённые районы, поселения и базы.
В прошлом году команда получила финансирование в размере $1,2 млн для своего стартапа Radiant, чтобы помочь в разработке "портативных" ядерных микрореакторов, предназначенных для применения как в коммерческом секторе, так и в интересах военных.

Технология Radiant привносит в технологию ядерного реактора совершенно новое измерение мобильности. Микрореактор всё ещё находится на стадии прототипа, сейчас он выдаёт более 1 МВт энергии, что, по словам команды, достаточно для питания примерно 1000 домов на срок до восьми лет. Его можно легко транспортировать по воздуху, морю и дорогам.

Основатель и исполнительный директор Radiant Даг Бернауэр (Doug Bernauer) - бывший инженер SpaceX, который трудился над разработкой источников энергии для будущей колонии на Марсе во время своей работы в компании Илона Маска. Во время своих исследований микрореакторов для Марса он увидел возможность разработки гибкого и доступного источника энергии и на Земле, что привело к основанию компании Radiant с двумя другими инженерами SpaceX.

"Многие из разрабатываемых микрореакторов в мире топчутся на месте. Ни у кого пока нет системы для коммерческого применения, поэтому идёт своего рода гонка за первенство в этом", -- сказал Бернауэр.

В прошлом году Radiant объявили о получении двух предварительных патентов на технологию портативного ядерного реактора. Один из них был связан с технологией, которая снижает стоимость и время, необходимое для дозаправки их реактора, в то время как другой повышает эффективность передачи тепла от активной зоны реактора. В микрореакторе будет использоваться топливо из частиц, которое не плавится и способно выдерживать более высокие температуры, чем традиционные ядерные топлива. Гелиевый хладагент снижает риски коррозии и загрязнения, связанные с традиционным водяным хладагентом в реакторах.

Radiant можно использовать в отдалённых районах Земли, таких как арктические деревни и изолированные военные базы, которые сейчас полагаются на генераторы, работающие на ископаемом топливе. Переносной микрореактор - это не только хорошее решение для окружающей среды, но и высокий уровень практичности, поскольку ему не требуется топливо на постоянной основе. Radiant может прослужить более 4 лет (до новой заправки топливом).

Radiant уже подписали контракт с Battelle Energy Alliance на испытание их технологии в национальной лаборатории штата Айдахо. Если с испытательной кампанией микрореактора всё пойдёт хорошо, он будет способствовать дальнейшему возрождению ядерной энергетики в мире, которая будет по-настоящему безопасна для использования на Земле. И если будет нужно, эту технологию всегда сможет купить Илон Маск, чтобы доставить пару таких микрореакторов и на Марс.

/Иван/

Цитата: 21 октября 2021 / https://www.gazeta.ru/science/2021/10/21_a_14117989.shtml«Русские нас обгоняют, дайте нам побольше денег -- и побыстрее»
США заявили об отставании от России в ядерных космических технологиях



США отстают от России и Китая в ядерных космических технологиях - так считают американские эксперты, выступившие перед членами Конгресса. По их мнению, из-за медленного темпа развития в этой отрасли у Вашингтона не получится исполнить планы по отправке людей на Марс в 2033 году.

Американские эксперты выразили опасение, что Россия и Китай обгоняют Соединенные Штаты в ядерных космических технологиях. По их мнению, в США прилагают недостаточно усилий по развитию ядерных космических двигателей, и это не позволит отправить людей на Марс в ближайшее время. Опасения были высказаны на заседании Комитета по науке Палаты представителей США, сообщает издание Washington Examiner.

«Если вы взглянете на общую картину, на то, какие требуются технологии и то, что нам еще предстоит сделать для отправки людей на Марс - вы поймете, что эта задача в данный момент практически невыполнима. Уж к 2033 году - уж точно нет», - заявил Роджер Майерс, сопредседатель Комитета по технологиям ядерного движения в космосе Национальной академии наук США. Цель отправить людей на Марс в 2033 году была в последний раз заявлена NASA в 2019 году руководителем агентства (на тот момент) Джимом Брайденстайном.

Выступая в Конгрессе, эксперты также выразили беспокойство в связи с отставанием США от других стран. «Наши стратегические конкуренты, включая Китай, активно инвестируют в широкий спектр космических технологий, включая ядерную энергию и ядерные двигатели. Это должно помочь им реализовать амбициозные планы по долгосрочному присутствию на Луне, на Марсе, а также по исследованию дальнего космоса, - заявила конгрессменам Бхавья Лал, старший советник руководителя NASA. - Соединенные Штаты обязаны развиваться в быстром темпе, чтобы сохранить конкурентоспособность и лидерство в космической сфере».

В данный момент китайские власти также рассчитывают отправить людей на Марс в 2033 году, в ходе первых миссий планируется строительство постоянной базы на этой планете.

Эксперт NASA отметила, что детальную информацию о китайских исследованиях «тяжело добыть», но заверила, что «их программа по развитию в космической сфере невероятно энергична». Когда речь зашла о России, Лал была более конкретна:

Цитата«У России есть масштабная программа разработки ядерных электродвигательных установок. Не могу сказать, как далеко они продвинулись, таких данных у меня нет. Но, как мне кажется, в данный момент их программа более продвинутая, чем наша».

Далее эксперты говорили уже не о космической атомной электростанции, а о ядерном ракетном двигателе, который создает тягу, нагревая водород от тепла реактора. Касательно этой технологии Роджер Майерс сообщил, что в данный момент «нет такого топлива для ядерного реактора, которое бы обеспечивало температуры, пригодные для выработки достаточного количества энергии и которое бы позволило реактору работать в течение долгого времени». Также, по его словам, не существует технологии по хранению в космосе жидкого водорода, и что NASA требуется серьезное расширение возможностей, чтобы хотя бы испытывать ядерный двигатель.

С тем, что Россия опережает Соединенные Штаты в отдельных космических технологиях, согласен эксперт в области космонавтики, основатель сообщества «Открытый космос» Виталий Егоров. «В плане ядерных космических технологий Россия действительно может считаться лидером. NASA очень долго игнорировало развитие этой темы, проекты ядерных энергодвигательных установок открывались и закрывались. Сейчас у них есть проект Kilopower, небольшой космический ядерный реактор, но по мощности он уступает нашему «Нуклону» и находится на более ранней стадии разработки. В этом плане переживания американских инженеров и лиц, ответственных за космическую программу, вполне понятны. Но, надо понимать, что речь о конкретном узком направлении, о ядерных технологиях», -- заявил он «Газете.Ru».

Однако Егоров призывает к сдержанной реакции на слова американских экспертов. По его мнению, подобные заявления скорее служат для привлечения финансирования в отрасль:

«Это обычное лоббирование. Они намекают государству: смотрите, русские нас обгоняют, дайте нам скорее побольше денег, чтоб мы тоже развивали у себя такое направление и не отставали от русских. Это традиционная тактика, в России говорят точно также: смотрите, американцы сейчас запустят артистов в космос, давайте мы запустим быстрее их. В этом и суть космической гонки, обогнать конкурента, а если его нет - то хотя бы выдумать».

Что касается самих электрических двигателей для космического полета, ионных или плазменных, то эксперт считает, что между странами существует паритет. Двигатель VASIMR, обладающий одновременно высокой тягой и эффективным расходом топлива, который позволил бы США вырваться вперед, не могут доделать уже много лет, хотя изначально планировали отправить для испытаний на МКС в 2013 году. Существующие же в двух странах ионные двигатели, как говорит эксперт, примерно сопоставимы по параметрам.

Кроме того, по мнению Егорова, российский проект ядерной энергодвигательной установки отличается более комплексным подходом:

Цитата«Американцы делают свой Kilopower, а где его применять так и не определились».

Несмотря на сообщения, что его можно использовать и для питания двигателей, и для выработки электричества на планетной базе, никаких четких планов по практическому применению пока нет, отметил эксперт. В свою очередь, у России, как говорит Егоров, есть программа: «В космонавтике все определяется программами. Есть программа - работаем по графику. Нет программы - делаем какие-то дела, которые могут и не привести к результату. В этом плане американский эксперт прав, что наличие прописанной программы - один из индикаторов первенства».

Ранее Россия представила макет орбитального комплекса «Зевс» - ядерного буксира, разрабатываемого на основе исследовательских и опытно-конструкторских работ «Нуклон». Согласно сайту госзакупок, его разработка должна будет завершиться в июле 2024 года. На орбиту его планируют отправить в 2030 году.

Kilopower - это экспериментальный десятикиловаттный ядерный реактор для работы в космосе и на других планетах, отличающийся малым весом и высоким КПД. В 2018 году его испытали на Земле, запустив на полную мощность.

P.S
Цитата: Washington ExaminerAccess Denied - Sucuri Website Firewall
Access from your Country was disabled by the administrator.
Используйте VPN

KBOB

23.10.2021 15:44:50 #2 Последнее редактирование: 23.10.2021 15:53:16 от KBOB
Цитата: /Иван/ от 23.10.2021 13:41:50Когда речь зашла о России, Лал была более конкретна:

Цитата: undefined«У России есть масштабная программа разработки ядерных электродвигательных установок. Не могу сказать, как далеко они продвинулись, таких данных у меня нет. Но, как мне кажется, в данный момент их программа более продвинутая, чем наша».
Это не Лал сказала, а Roger Myers  ;D и вообще фраза вырвана из контекста, что искажает ее смысл. Вы можете сами прослушать все выступление по ссылкам в моем посте
Россия больше чем Плутон.

Space books

https://news.dialog.ua/240631_1637574423


ЦитатаНАСА планирует установить на Луне ядерный реактор до 2030 года

В агентстве заявили, что ядерная энергия будет использоваться для обеспечения космических программ и нужд астронавтов.

NASA в тандеме с Министерством энергетики США заняты созданием ядерного реактора, который впоследствии планируется разместить на Луне. Для этого они планируют привлечь к разработке принципиально новых технологий ряд частных компаний.
Об этом сообщается в материале интернет-портала ScienceAlert.
По мнению инженеров агентства "НАСА", ядерный реактор будет самым оптимальным источником энергии для нужд будущей колонии на земном спутнике. Кроме того, Луну планируют использовать как некий "перевалочный пункт" во время пилотируемых путешествий астронавтов на Марс и далее к границам солнечной системы.
Как заявил Джим Рейтер, заместитель администратора управления космических технологий NASA: "Ядерная энергия станет основой будущих шагов по освоению космоса".
Космическое агентство вместе с Минэнергетики США выступили с обращением к частным компаниям для того, чтобы те предоставили свои проекты ядерных энергосистем, которые впоследствии можно будет реализовать на Луне в течение ближайших 10 лет.

По данным NASA, компактный ядерный реактор, который разместится либо в посадочном модуле, либо в луноходе, сможет генерировать до 10 кВт электричества. Такой объем энергии вполне сможет обеспечить несколько модулей будущей колонии. Астронавты смогут использовать полученную энергию не только для нужд систем жизнеобеспечения, но и для научных экспериментов, зарядки батарей планетоходов. Со временем же мощность лунного ядерного реактора можно будет увеличить до 40 кВт.
После получения предложений от частных компаний NASA вместе с Министерством энергетики США до конца февраля 2022 года выберет лучшие проектные решения для ядерных реакторов на Луне и поможет в разработке этих технологий в течение последующего года. После этого готовый ядерный реактор отправят на спутник Земли в рамках демонстрационной миссии в течение ближайших 10 лет.


/Иван/

13.01.2022 18:10:57 #4 Последнее редактирование: 15.01.2022 08:37:12 от /Иван/
Цитата: ИА Красная Весна / 13 января 2022 / https://rossaprimavera.ru/news/ff6c442cСтартап Atomos Space получил средства на космический ядерный буксир


An artist's view of the Quark OTV that Atomos Space aims to deploy in 2023. Credit: Atomos Space

Средства на создание космического буксира получил стартап Atomos Space из Денвера, сообщает 13 января портал Spacenews.

В сообщении отмечается, что стартап Atomos Space привлек $5 млн на создание космического буксира. Известно, что ранее в проект инвестировал Cantos Ventures, присоединившись к стартапу, заявившему о планах на запуск своих первых двух космических кораблей в 2023 году.

Atomos Space уверяла, что многоразовый орбитальный транспортный корабль, который сможет отбуксировать десятки клиентов к их орбитальным пунктам назначения в течение пятилетнего срока службы буксира, изначально планировалось запустить в 2021 году.

По данным Atomos Space, компания уже выиграла и выполнила контракты на сумму более 2 миллионов долларов с NASA, ВВС США и Космическими силами США для поддержки своих планов по созданию буксиров.

«Существующие двигательные технологии -- это эволюционный тупик, и они не могут масштабироваться в будущей космической экономике», -- заявила генеральный директор и соучредитель Atomos Space Ванесса Кларк.

Однако соучредитель и главный операционный директор Atomos Space Уильям Ковальски заявил, что его первые два космических корабля и еще один, который планируется запустить в конце 2024 года, будут использовать системы на солнечных батареях.

«Наш ядерный корабль (Нейтрон) будет выпущен позже 2020-х годов», -- подчеркнул Ковальски.
P.S.

/Иван/

Цитата: ИА Красная Весна / 15 января 2022 / https://rossaprimavera.ru/news/bbf59d71Минобороны США решило запустить космический аппарат с ядерной установкой


Rendering of DARPA's Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO), a spacecraft powered by a nuclear thermal propulsion. Credit: General Atomics

Космический аппарат с ядерной двигательной установкой будет запущен на орбиту в рамках эксперимента, запланированного Агентством перспективных исследовательских проектов министерства обороны (DARPA) США, сообщает 14 января портал spacenews.com.

По словам директора Управления тактических технологий DARPA Майкла Лихи, использование космического аппарата с ядерной двигательной установкой может дать американским военным преимущество перед врагами, сделав спутники более маневренными и менее уязвимыми для атак.

Однако он считает, что существует страх перед ядерной энергией. «Это проблема, которая потребует большего образования и осведомленности, чтобы ,,люди чувствовали себя комфортно"», -- отметил Лихи.

В сообщении подчеркивается, что в прошлом году DARPA объявило об инвестиции около $30 млн в проект под названием «Демонстрационная ракета для маневренных окололунных операций» (DRACO) с использованием космического корабля с ядерной двигательной установкой. В случае успеха проект может открыть путь к разработке ядерных двигательных установок для военных спутников.

Лихи описал проект DRACO как «следующую большую ставку, которую планируется сделать в космосе».

Напомним, General Atomics выиграла контракт DARPA на $22 млн на разработку ядерного реактора для демонстрации DRACO.

Водитель

ТФЯРД на орбите Луны? Топливо не водород? В чём собственно его преимущество в плане маневренности? УИ это хорошо, но дляманевренности ещё и тяга нужна. И что за аппарат на водороде, как он годами служить будет. Почему тогда обычные ЖРД на водороде не подойдут?

Много вопросов. Что то мутно.

Цитата: Водитель от 15.01.2022 14:00:11
ТФЯРД на орбите Луны? Топливо не водород? В чём собственно его преимущество в плане маневренности? УИ это хорошо, но дляманевренности ещё и тяга нужна. И что за аппарат на водороде, как он годами служить будет. Почему тогда обычные ЖРД на водороде не подойдут?

Много вопросов. Что то мутно.

В последних листовках NASA по этой теме говорилось про то, что они и не будут целиться сразу к высочайшим характеристикам и изделиям предельных параметров.

algol5720

Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 15.01.2022 14:21:03
Цитата: Водитель от 15.01.2022 14:00:11
ТФЯРД на орбите Луны? Топливо не водород? В чём собственно его преимущество в плане маневренности? УИ это хорошо, но дляманевренности ещё и тяга нужна. И что за аппарат на водороде, как он годами служить будет. Почему тогда обычные ЖРД на водороде не подойдут?

Много вопросов. Что то мутно.

В последних листовках NASA по этой теме говорилось про то, что они и не будут целиться сразу к высочайшим характеристикам и изделиям предельных параметров.
Будущее  за ТФЯРЛ на 3 ступени

SONY

Цитата: Водитель от 15.01.2022 14:00:11УИ это хорошо, но дляманевренности ещё и тяга нужна.
У ТФЯРД с тягой всё отлично, потенциально могут даже с поверхности Земли взлететь.

А вот с УИ всё хорошо исключительно при использовании водорода и никак иначе... Аммиак обрушивает удельный импульс до уровня где-то 360 секунд, что не сильно-то лучше обычных ЖРД на высококипящем топливе. Вода и, тем более, углекислый газ - ещё хуже. Разве что на гидриде лития получится достичь УИ выше, чем у ЖРД, но делать на нём - это просто безумие Спарта.

Водитель

Цитата: SONY от 15.01.2022 21:54:29
Цитата: Водитель от 15.01.2022 14:00:11УИ это хорошо, но дляманевренности ещё и тяга нужна.
У ТФЯРД с тягой всё отлично, потенциально могут даже с поверхности Земли взлететь.

А вот с УИ всё хорошо исключительно при использовании водорода и никак иначе... Аммиак обрушивает удельный импульс до уровня где-то 360 секунд, что не сильно-то лучше обычных ЖРД на высококипящем топливе. Вода и, тем более, углекислый газ - ещё хуже. Разве что на гидриде лития получится достичь УИ выше, чем у ЖРД, но делать на нём - это просто безумие Спарта.
Я про то, что тяга в этом деле как бы не поважнее импульса будет. Если захотели от китайских и русских ракет уворачиваться. У Луны. И если водород и тут и тут, и если тяга и тут и тут, то зачем переплачивать за  лишние килограммы и сложности ЯРД.


Так то я всеми руками за ТФЯРД. Но только в виде верхних ступеней разгонных блоков всяких межпланетных планетолётов.

SONY

Цитата: Водитель от 15.01.2022 23:41:15И если водород и тут и тут, и если тяга и тут и тут, то зачем переплачивать за  лишние килограммы и сложности ЯРД.
Затем, что тут не переплачиваешь за лишние килограммы, а экономишь кучу килограмм на массе рабочего тела.

И, кстати, откуда "захотели от китайских и русских ракет уворачиваться. У Луны"? o_O Время полёта ракеты к Луне - несколько суток! Что там уворачиваться-то?..

Цитата: algol5720 от 15.01.2022 17:49:22Будущее  за ТФЯРЛ на 3 ступени

Их очень сложно сделать такими, чтобы их сухая масса не убивала все достоинства УИ, который проявляется лишь для топлив с очень малой плотностью.

Цитата: SONY от 16.01.2022 08:37:51
Цитата: Водитель от 15.01.2022 23:41:15И если водород и тут и тут, и если тяга и тут и тут, то зачем переплачивать за  лишние килограммы и сложности ЯРД.
Затем, что тут не переплачиваешь за лишние килограммы, а экономишь кучу килограмм на массе рабочего тела.

Кстати, у меня где-то была презенташка, где спецы из NASA предлагали возить рабочее тело - аммиак - прямо на Луну для многоразовых ядерных буксиров. 

Типа одноразовый топливный транспорт, многоразовый ядерный буксир может выйти дешевле, чем очень большое топливное производство для лендеров и полностью многоразовых буксиров.

Ну и сам аммиачный буксир выходил весьма компактным.

SONY

Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 16.01.2022 11:49:00Кстати, у меня где-то была презенташка, где спецы из NASA предлагали возить рабочее тело - аммиак - прямо на Луну для многоразовых ядерных буксиров. 
На аммиаке удельный импульс становится таким, что куда как лучше возить водород с кислородом для ЖРД.

ЯРД на аммиаке имеет смысл разве что если этот аммиак ОЧЕНЬ легко добывать на месте. Но пока на Луне проще на месте добывать водород с кислородом для тех же ЖРД...

Дем

А если в этот ТФЯРД просто реголита засыпать и пусть испаряется?
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.

Бертикъ

Цитата: Дем от 16.01.2022 19:05:15А если в этот ТФЯРД просто реголита засыпать и пусть испаряется?
Основные элементы реголита - кислород (44%) и кремний (21%).
Т.е. усредненная атомная масса около 20 аем.
Для сравнения:
водород - 1 аем
аммиак - 4,25 аем
ЗЫ: "А мне сколько? Вот и считай." (с) Любовь и голуби.
Как много мы знаем, и как мало мы понимаем. © А.Эйнштейн

SONY

Ну давайте поглядим состав лунного реголита... Что у нас там? FeO - температура кипения 3400 градусов Цельсия, TiO2 -  температура кипения 2972 градуса Цельсия, силикат магния - при 1550 градусов разлагается на оксид магния и оксид кремния, имеющие температуры кипения 3600 и 2950 градусов Цельсия, алюмосиликат кальция - разлагается на оксид кальция с температурой кипения 2850 градусов Цельсия, оксид алюминия с температурой кипения 2980 градусов Цельсия и вновь оксид кремния.
Что-то как-то фиговенько оно всё испаряется при температуре 3000 К (2730 градусов Цельсия), которая является максимальной допустимой в ЯРД...

SONY

Цитата: Бертикъ от 16.01.2022 20:06:44Для сравнения:
водород - 1 аем
аммиак - 4,25 аем
Водород - 2
Аммиак, с учётом разложения - 8,5.
У нас же там не те температуры, чтобы всё в атомарном виде находилось, по большей части имеем двуатомные молекулы.

Дем

Цитата: Бертикъ от 16.01.2022 20:06:44Основные элементы реголита - кислород (44%) и кремний (21%).
Т.е. усредненная атомная масса около 20 аем.
Для сравнения:
водород - 1 аем
аммиак - 4,25 аем
УИ поганый, зато его там много.
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.