«Зевс» завоюет Солнечную систему

Ядерный буксир или Транспортный энергетический модуль мегаваттного класса (ТЭМ) поднимут на орбиту в автоматическом режиме предположительно в 2030 или 2033 году с помощью тяжёлой ракеты-носителя «Ангара-А5В».

Сам проект известен под кодовым названием «Нуклон», а буксир, который оснастят мощным компактным ядерным реактором, получил имя «Зевс». Его выведут на радиационно безопасную орбиту, удалённую примерно на 800 км от поверхности Земли, что исключит падение аппарата на нашу планету в случае аварии. Вся «жизнь» «Зевса» пройдёт в космосе, ему не суждена посадка на Землю.

В ходе освоения Солнечной системы для обеспечения связи с буксиром, находящимся на значительном удалении, будут использовать ретрансляторы, размещённые в пункте L1 Лангранжа, то есть в одной из точек гравитационной стабильности в пространстве между Землёй и Марсом или Юпитером.

Проект «Нуклон»

Военный эксперт Виктор Литовкин рассказал «Газете о России»:

– Буксир «Зевс» на первом этапе займётся транспортировкой и размещением в околоземном пространстве орбитальных аппаратов, которые предназначены для мониторинга земной поверхности и дистанционного зондирования недр нашей планеты для научных и метеорологических наблюдений. Он будет перемещать военные грузы и спутники, предназначенные для разведки и наведения высокоточного вооружения на цель. ТЭМ, возможно, включат в систему раннего предупреждения о ракетном нападении. Вероятно, на нём разместят энергетическое оружие: лазеры, генераторы электромагнитных импульсов, системы РЭБ и так далее.

Затем «Зевс» станет доставлять грузы на Луну в рамках реализации российской лунной программы. Транспортные корабли будут стыковаться с ТЭМ, после чего «Зевс» в течение 200 суток доставит груз к Луне и вернётся на свою околоземную орбиту.

В дальнейшем буксир начнёт свои вояжи по Солнечной системе. Ему предстоят полёты к Венере и Марсу в безэкипажном режиме. Эти задачи «Зевс» решит быстрее, чем современные ракеты с химическим топливом, и более экономично. Для полёта на красную планету ТЭМ затратит 1,5 месяца и всего лишь 10 тонн горючего. Современным ракетам для выполнения той же задачи понадобится вчетверо больше времени и тысячи тонн топлива. Предполагается, что «Зевс» примет активное участие в доставке всего необходимого для создания поселений землян на Марсе.

На следующем этапе буксиру предстоят визиты на орбиты естественных спутников Юпитера и Сатурна. Кстати, современные космические корабли не могут конкурировать с «Зевсом» в перемещении по Солнечной системе полезной нагрузки. Для ракет с химическим топливом работает закон: чем дальше полёт, тем полезная нагрузка меньше. А ТЭМ доставит заявленные 10 тонн и на Луну, и на Марс, и к Юпитеру. Кроме того, для современных ракет все дальние полёты – это путь в один конец, а буксир будет возвращаться на свою околоземную орбиту для приёма нового груза и проведения необходимого регламентного-технического обслуживания.

«Зевс»

В настоявшее время работа над проектной и технологической документацией, предваряющая производственный процесс, практически завершена. Уже сейчас создаются элементы корпуса «Зевса». С помощью компьютерной симуляции выверяется процесс вывода буксира на орбиту. Судя по публикациям в сети, это сделают двумя запусками ракет А5В и А5М.

Первая выведет на заданную орбиту ядерный буксир в сложенном состоянии, а именно: энергетический блок – компактный газоохлаждаемый высокотемпературный реактор и маршевый двигательный блок, сочленённый с системой несущих ферм-трансформеров, сложенных солнечных батарей и стыковочного элемента для приёма рабочего блока. Вторая – поднимет в космос рабочий или приборно-агрегатный блок, транспортник с полезной нагрузкой и запасом топлива для плазменных или ионных двигателей буксира.

Общий вес ТЭМ составит около 20 тонн, на реактор и двигатели приходится около 7 тонн. Ракета-носитель «Ангара А5В» в состоянии вывести на орбиту до 24,5 тонны полезной нагрузки.

Трансформация «Зевса» осуществится автоматически: фермы раздвинутся в длину до 50м, солнечные батареи и излучатели развернутся. Затем состоится стыковка ТЭМ с рабочим и топливным блоками. При острой необходимости возможно участие космонавтов в переводе буксира в рабочее состояние.

Буксир оснастят ионным маршевым двигателем, расположенным в корме, и четырьмя маневровыми двигателями для корректировки его полёта по тангажу, рысканию и крену. Ядерный реактор мощностью до одного мегаватта обеспечит «Зевс» электроэнергией на весь срок эксплуатации (это примерно 10 лет). Энергетический блок оборудуют мощной противорадиационной защитой, излучателями и капельной системой охлаждения, которая позволит предотвратить его перегрев. Солнечные батареи закрепят на раздвижных фермах.

Шаг в будущее

Ионные двигатели, имея незначительную тягу, дают выигрыш в импульсе. В них ксенон (криптон или аргон) пропускают через электромагнитную дугу, в результате он ионизируется, сильно нагревается, разгоняется и превращается в горячую плазму, которая выбрасывается через сопло. И может (в перспективе) создать импульс до 300 000 м/сек., способный постепенно разогнать корабль до большой скорости – около 210 км/сек. Ресурс работы таких силовых установок доведут до 50 000 часов. В ходе полёта, скажем, к Марсу или Юпитеру, начальную, довольно продолжительную часть пути (до 100 тыс. км) займёт разгон, примерно такую же часть займёт и торможение в конечной точке.

Эксперт в области ракетной техники директор музея ПВО Юрий Кнутов пояснил «ГоР»:

– Ионный двигатель для ТЭМ чем-то отдалённо напоминает лучевую трубку кинескопа старого телевизора. Источник выбрасывает поток электронов, которые ионизируются, разогреваются и создают поток плазмы. За счёт её направленного выброса назад буксир получает импульс для движения вперёд.

Для работы такого двигателя нужен мощный источник электроэнергии, солнечные батареи для этого не годятся, поэтому «Зевс» оснастят компактным газоохлаждаемым ядерным реактором на быстрых нейтронах. В качестве теплоносителя, вращающего турбину, используется гелий-ксеноновая смесь, в качестве топлива – высокообогащённый уран. В вакууме, при абсолютном нуле, проблема охлаждения реактора заключается в том, что нет частиц, которые нагреваются и забирают тепло. Поэтому конструкторы создали капельный холодильник-излучатель, способный предотвратить перегрев энергодвигательной системы буксира.

«Зевс» – это шаг в будущее космонавтики. Развитие технологий в направлении, заданном проектом «Нуклон», позволит человеку освоить Солнечную систему и выйти за её пределы.

Что дальше? В развитии ракетной техники намечаются заманчивые перспективы. Речь уже идёт о создании термоядерных двигателей, внедрение которых позволит совершить полёт к системе звезды Альфа Центавра за 12 лет.

Александр Шарковский