Artıq raket və kosmos sənayesinin inkişafının ilk mərhələlərində müxtəlif nüvə texnologiyalarının istifadəsi ilə bağlı ilk təkliflər ortaya çıxdı. Müxtəlif texnologiyalar və qurğular təklif edildi və işləndi, ancaq onlardan bəziləri həqiqi işə keçdi. Gələcəkdə prinsipcə yeni həllərin tətbiqi gözlənilir.
Kosmosda ilk
1954 -cü ildə ABŞ -da ilk radioizotop termoelektrik generatoru (RTG və ya RTG) yaradıldı. RTG -nin əsas elementi istilik enerjisinin sərbəst buraxılması ilə təbii olaraq çürüyən radioaktiv izotopdur. Bir termoelementin köməyi ilə istilik enerjisi istehlakçılara verilən elektrik enerjisinə çevrilir.
RTG-nin əsas üstünlüyü sabit xüsusiyyətlərə malik və baxımsız uzunmüddətli iş imkanıdır. Ömrü seçilmiş izotopun yarı ömrü ilə müəyyən edilir. Eyni zamanda, belə bir generator aşağı səmərəliliyi və çıxış gücü ilə xarakterizə olunur, həmçinin bioloji qorunmaya və müvafiq təhlükəsizlik tədbirlərinə ehtiyac duyur. Bununla birlikdə, RTG -lər xüsusi tələbləri olan bir çox sahədə tətbiq tapdılar.
1961-ci ildə ABŞ-da bir kapsulda 96 q plutonium-238 olan SNAP 3B tipli bir RTG yaradıldı. Elə həmin il belə bir generatorla təchiz edilmiş Transit 4A peyki orbitə çıxdı. Bu, Yerin orbitində nüvə parçalanma enerjisindən istifadə edən ilk kosmik gəmi oldu. 1965-ci ildə SSRİ Polonyum-210 istifadə edən ilk Orion-1 RTG cihazı olan Kosmos-84 peykini buraxdı.
Sonradan iki super güc müxtəlif məqsədlər üçün kosmik texnologiya yaratmaq üçün RTG -lərdən fəal şəkildə istifadə etdi. Məsələn, son onilliklərdə bir sıra Mars gəzənləri radioaktiv elementlərin çürüməsi ilə qidalanmışdır. Eyni şəkildə Günəşdən uzaqlaşan missiyaların enerji təchizatı da təmin edilir.
Yarım əsrdən çoxdur ki, RTG -lər bir çox sahələrdə öz imkanlarını sübut etmişlər. kosmik sənayedə, müəyyən vəzifələr üçün xüsusi bir vasitə olaraq qalsa da. Ancaq belə bir vəzifədə radioizotop generatorları sənayenin inkişafına, araşdırmalara və s.
Nüvə raket
Kosmik proqramların başlamasından qısa müddət sonra, aparıcı ölkələr nüvə raket mühərriki yaratmaq məsələsini hazırlamağa başladılar. Fərqli iş prinsipləri və fərqli üstünlükləri olan fərqli memarlıqlar təklif edilmişdir. Məsələn, Amerikanın Orion layihəsində sürətləndirmək üçün aşağı güclü nüvə başlıqlarının şok dalğasından istifadə edən bir kosmik gəmi təklif edildi. Həm də daha tanış bir görünüşün dizaynları üzərində iş gedirdi.
50 -ci və 60 -cı illərdə NASA və əlaqədar təşkilatlar NERVA (Raket Vasitələri Tətbiqi üçün Nüvə Mühərriki) mühərrikini inkişaf etdirdilər. Onun əsas komponenti açıq dövrü nüvə reaktoru idi. Maye hidrogen şəklində işləyən mayenin reaktordan qızdırılması və burundan itələyərək itələmək lazım idi. Bu tip bir nüvə mühərriki, əməliyyat baxımından daha təhlükəli olmasına baxmayaraq, dizayn xüsusiyyətlərinə görə ənənəvi kimyəvi yanacaq sistemlərindən üstün idi.
NERVA layihəsi müxtəlif komponentlərin və bütün montajın sınağına gətirildi. Testlər zamanı mühərrik 28 dəfə açılıb və demək olar ki, 2 saat işləyib. Xarakteristikalar təsdiqlənib; ciddi məsələlər yox idi. Ancaq layihə daha da inkişaf etdirilmədi. Altmışıncı və yetmişinci illərin sonunda Amerika kosmik proqramı ciddi şəkildə məhdudlaşdırıldı və NERVA mühərriki tərk edildi.
Eyni dövrdə oxşar işlər SSRİ -də də aparıldı. Perspektivli bir layihə, işləyən mayeni maye hidrogen şəklində qızdıran bir reaktorlu bir mühərrikin istifadəsini təklif etdi. Altmışıncı illərin əvvəllərində belə bir mühərrik üçün bir reaktor yaradıldı və sonradan qalan hissələrdə iş başladı. Uzun müddət müxtəlif cihazların sınanması və inkişafı davam etdi.
Yetmişinci illərdə bitmiş RD-0410 mühərriki bir sıra atəş testlərindən keçdi və əsas xüsusiyyətlərini təsdiqlədi. Lakin yüksək mürəkkəblik və risklər səbəbindən layihə daha da inkişaf etdirilmədi. Yerli raket və kosmik sənayesi "kimyəvi" mühərriklərdən istifadə etməyə davam etdi.
Kosmik çəkiclər
ABŞ-da və ölkəmizdə əlavə tədqiqat və dizayn işləri zamanı NERVA və ya RD-0410 tipli mühərriklərdən istifadə etməyin məqsədəuyğun olmadığı qənaətinə gəldilər. 2003 -cü ildə NASA nüvə elektrik stansiyası olan bir kosmik gəmi üçün prinsipcə yeni bir arxitekturanı sınamağa başladı. Layihənin adı Prometey idi.
Yeni konsepsiya, göyərtəsində elektrik enerjisi verən ion reaktorlu bir reaktor olan bir kosmik gəminin inşasını təklif etdi. Belə bir aparat uzun məsafəli tədqiqat missiyalarında tətbiq tapa bilər. Ancaq "Prometey" in inkişafı olduqca baha başa gəldi və nəticələr yalnız uzaq gələcəkdə gözlənilirdi. 2005 -ci ildə layihə perspektiv olmadığı üçün bağlandı.
2009 -cu ildə bənzər bir məhsulun inkişafı Rusiyada başladı. "Nəqliyyat və Güc Modulu" (TEM) və ya "kosmik çəkmə", ID-500 ion mühərriki ilə birləşdirilmiş meqavat sinifli bir nüvə elektrik stansiyası almaqdır. Kosmik gəminin Yer orbitində yığılması və müxtəlif yüklərin daşınması, digər kosmik gəmilərin sürətlənməsi və s.
TEM layihəsi olduqca mürəkkəbdir, bu da onun qiymətinə və vaxtına təsir edir. Bundan əlavə, bir çox təşkilati problemlər var idi. Buna baxmayaraq, onuncu illərin ortalarında TEM-in ayrı-ayrı komponentləri sınaq üçün götürüldü. İş davam edir və gələcəkdə əsl "kosmos çəkmə" nin ortaya çıxmasına səbəb ola bilər. Belə bir aparatın inşası iyirminci illərin ikinci yarısında planlaşdırılır; istismara verilməsi - 2030 -cu ildə
Ciddi çətinliklər və bütün planların vaxtında yerinə yetirilməməsi halında, TEM xidmətə gətirilən öz sinfinin dünyanın ilk məhsulu ola bilər. Eyni zamanda, rəqiblərin vaxtında meydana çıxma ehtimalını istisna etməklə müəyyən bir vaxt fərqi var.
Perspektivlər və məhdudiyyətlər
Nüvə texnologiyaları raket və kosmos sənayesi üçün böyük maraq doğurur. İlk növbədə müxtəlif siniflərdəki elektrik stansiyaları faydalı ola bilər. RTG -lər artıq tətbiq tapdı və bəzi sahələrdə möhkəm bir şəkildə kök saldı. Tam hüquqlu nüvə reaktorları böyük ölçüləri və kütləsi səbəbindən hələ istifadə edilmir, lakin bu cür avadanlığa malik gəmilərdə artıq inkişaflar var.
Bir neçə onilliklər ərzində aparıcı kosmik və nüvə gücləri bir sıra orijinal fikirləri işləyib sınaqdan keçirdi, həyat qabiliyyətini təyin etdi və əsas tətbiq sahələrini tapdı. Bu cür proseslər bu günə qədər davam edir və yəqin ki, tezliklə praktik xarakterli yeni nəticələr verəcəkdir.
Nüvə texnologiyalarının kosmos sektorunda geniş yayılmadığını və bu vəziyyətin çətin ki, dəyişəcəyini qeyd edək. Eyni zamanda, müəyyən sahələrdə və layihələrdə faydalı və perspektivli olduqları ortaya çıxır. Mövcud potensialın artıq reallaşdığı bu nişlərdədir.
