เครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์และพลาสมา เครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์

© Oksana Viktorova/Collage/Ridus

ถ้อยแถลงของวลาดิมีร์ ปูติน ในระหว่างการปราศรัยต่อรัฐสภาแห่งสหพันธรัฐ เกี่ยวกับการมีอยู่ของขีปนาวุธร่อนพลังงานนิวเคลียร์ในรัสเซีย ทำให้เกิดความปั่นป่วนในสังคมและสื่อ ในเวลาเดียวกัน ยังไม่ค่อยมีใครรู้จักเกี่ยวกับสิ่งที่เครื่องยนต์ดังกล่าวและความเป็นไปได้ในการใช้งาน ทั้งสำหรับบุคคลทั่วไปและสำหรับผู้เชี่ยวชาญ

Reedus พยายามค้นหาว่าประธานาธิบดีกำลังพูดถึงอุปกรณ์ทางเทคนิคประเภทใด และอะไรที่ทำให้อุปกรณ์นี้มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว

Georgy Tikhomirov รองผู้อำนวยการสถาบันฟิสิกส์นิวเคลียร์และเทคโนโลยี ไม่รวมการวิจัยมหาวิทยาลัยนิวเคลียร์แห่งชาติ MEPhI

“สิ่งที่ประธานาธิบดีกล่าวและแสดงให้เห็น ผู้เชี่ยวชาญเรียกว่าโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก ซึ่งเป็นการทดลองที่ดำเนินการในขั้นต้นในการบิน และจากนั้นในระหว่างการสำรวจห้วงอวกาศ สิ่งเหล่านี้เป็นความพยายามในการแก้ปัญหาที่ไม่ละลายน้ำของเชื้อเพลิงที่เพียงพอสำหรับเที่ยวบินในระยะทางที่ไม่จำกัด ในแง่นี้ การนำเสนอถูกต้องอย่างยิ่ง: การปรากฏตัวของเครื่องยนต์ดังกล่าวให้พลังงานแก่ระบบจรวดหรืออุปกรณ์อื่น ๆ เป็นเวลานานโดยพลการ” เขากล่าวกับ Reedus

การทำงานกับเครื่องยนต์ดังกล่าวในสหภาพโซเวียตเริ่มขึ้นเมื่อ 60 ปีที่แล้วภายใต้การแนะนำของนักวิชาการ M. Keldysh, I. Kurchatov และ S. Korolev ในปีเดียวกันนั้น งานที่คล้ายกันได้ดำเนินการในสหรัฐอเมริกา แต่ถูกลดทอนลงในปี 2508 ในสหภาพโซเวียต งานดำเนินต่อไปประมาณหนึ่งทศวรรษก่อนที่จะได้รับการยอมรับว่าไม่เกี่ยวข้อง บางทีนั่นอาจเป็นสาเหตุที่วอชิงตันไม่สะดุ้งมากนัก โดยกล่าวว่าพวกเขาไม่แปลกใจกับการนำเสนอขีปนาวุธของรัสเซีย

ในรัสเซีย แนวคิดของเครื่องยนต์นิวเคลียร์ไม่เคยตาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่ปี 2009 การพัฒนาภาคปฏิบัติของการติดตั้งดังกล่าวได้ดำเนินไป เมื่อพิจารณาจากจังหวะเวลาแล้ว การทดสอบที่ประกาศโดยประธานนั้นเหมาะสมอย่างยิ่งกับโครงการร่วมของ Roscosmos และ Rosatom เนื่องจากนักพัฒนาวางแผนที่จะทำการทดสอบภาคสนามของเครื่องยนต์ในปี 2018 อาจเป็นเพราะเหตุผลทางการเมือง พวกเขาดึงตัวเองขึ้นเล็กน้อยและเลื่อนกำหนดเวลา "ไปทางซ้าย"

“ในเชิงเทคโนโลยี มันถูกจัดเรียงในลักษณะที่หน่วยพลังงานนิวเคลียร์ให้ความร้อนกับสารหล่อเย็นของแก๊ส และก๊าซที่ให้ความร้อนนี้หมุนกังหันหรือสร้างแรงขับของไอพ่นโดยตรง ไหวพริบในการนำเสนอจรวดที่เราได้ยินมาก็คือระยะการบินของมันยังไม่สิ้นสุด: มันถูก จำกัด ด้วยปริมาตรของของเหลวทำงาน - ก๊าซเหลวซึ่งสามารถสูบเข้าไปในถังจรวดได้ ผู้เชี่ยวชาญกล่าว

ในเวลาเดียวกัน จรวดอวกาศและขีปนาวุธครูซมีรูปแบบการควบคุมการบินที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน เนื่องจากมีภารกิจที่แตกต่างกัน อันแรกบินไปในอวกาศที่ไม่มีอากาศถ่ายเท ไม่จำเป็นต้องเคลื่อนที่ - เพียงพอที่จะให้แรงกระตุ้นเริ่มต้น แล้วจึงเคลื่อนที่ไปตามวิถีกระสุนที่คำนวณได้

ในทางตรงกันข้าม ขีปนาวุธร่อนจะต้องเปลี่ยนวิถีของมันอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะต้องมีเชื้อเพลิงเพียงพอที่จะสร้างแรงกระตุ้น ไม่ว่าเชื้อเพลิงนี้จะถูกจุดไฟโดยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หรือแบบดั้งเดิมหรือไม่นั้นไม่สำคัญในกรณีนี้ Tikhomirov เน้นย้ำว่าการจัดหาเชื้อเพลิงนี้มีความสำคัญเท่านั้น

“ความหมายของการติดตั้งนิวเคลียร์ระหว่างเที่ยวบินสู่ห้วงอวกาศคือการมีอยู่ของแหล่งพลังงานบนเครื่องเพื่อจ่ายพลังงานให้กับระบบของอุปกรณ์โดยไม่จำกัดเวลา ในกรณีนี้ ไม่เพียงแต่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงเครื่องกำเนิดความร้อนด้วยไอโซโทปรังสีด้วย และความหมายของการติดตั้งบนจรวดซึ่งเที่ยวบินจะใช้เวลาไม่เกินสองสามสิบนาทียังไม่ชัดเจนสำหรับฉัน” นักฟิสิกส์ยอมรับ

รายงานที่ Manezh นั้นล่าช้าเพียงไม่กี่สัปดาห์เมื่อเทียบกับการประกาศเมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ของ NASA ว่าชาวอเมริกันกำลังกลับมาดำเนินการวิจัยการขับเคลื่อนจรวดนิวเคลียร์ที่พวกเขาละทิ้งเมื่อครึ่งศตวรรษก่อน

อย่างไรก็ตาม ในเดือนพฤศจิกายน 2017 บริษัท China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) ได้ประกาศไปแล้วว่าก่อนปี 2045 จะมีการสร้างยานอวกาศที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ในจีน ดังนั้น วันนี้เราสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าการแข่งขันการขับเคลื่อนด้วยนิวเคลียร์ของโลกได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว

บ่อยครั้งในสิ่งพิมพ์เพื่อการศึกษาทั่วไปเกี่ยวกับอวกาศ ความแตกต่างระหว่างเครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์ (NRE) และระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าจรวดนิวเคลียร์ (NRE) นั้นไม่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ตัวย่อเหล่านี้ไม่ได้ซ่อนเพียงความแตกต่างในหลักการของการแปลงพลังงานนิวเคลียร์เป็นแรงขับของจรวดเท่านั้น แต่ยังซ่อนประวัติศาสตร์อันน่าทึ่งของการพัฒนาด้านอวกาศด้วย

ละครของเรื่องนี้อยู่ในข้อเท็จจริงที่ว่าหากการวิจัยเกี่ยวกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และนิวเคลียร์ซึ่งหยุดลงด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจเป็นหลัก ทั้งในสหภาพโซเวียตและในสหรัฐอเมริกา ดำเนินต่อไป เที่ยวบินของมนุษย์ไปยังดาวอังคารจะกลายเป็นเรื่องธรรมดาไปนานแล้ว .

ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยเครื่องบินในบรรยากาศด้วยเครื่องยนต์นิวเคลียร์ ramjet

เครื่องยนต์ที่พัฒนาภายใต้โครงการดาวพลูโตได้รับการวางแผนที่จะติดตั้งบนขีปนาวุธร่อน ซึ่งถูกสร้างขึ้นในปี 1950 ภายใต้ชื่อ SLAM (ขีปนาวุธระดับความสูงต่ำเหนือเสียง, ขีปนาวุธระดับความสูงต่ำเหนือเสียง)

ในสหรัฐอเมริกา พวกเขาวางแผนที่จะสร้างจรวดความยาว 26.8 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลาง 3 เมตร และหนัก 28 ตัน ตัวขีปนาวุธควรจะเป็นบ้านของหัวรบนิวเคลียร์ เช่นเดียวกับระบบขับเคลื่อนนิวเคลียร์ที่มีความยาว 1.6 เมตรและเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 เมตร เมื่อเทียบกับพื้นหลังของมิติอื่น การติดตั้งดูกะทัดรัดมาก ซึ่งอธิบายหลักการทำงานแบบไหลตรง

นักพัฒนาเชื่อว่าต้องขอบคุณเครื่องยนต์นิวเคลียร์ พิสัยของจรวด SLAM จะอยู่ที่ 182,000 กิโลเมตรเป็นอย่างน้อย

ในปีพ.ศ. 2507 กระทรวงกลาโหมสหรัฐได้ปิดโครงการ เหตุผลอย่างเป็นทางการก็คือ ในระหว่างบิน ขีปนาวุธร่อนพลังงานนิวเคลียร์จะสร้างมลพิษให้กับทุกสิ่งรอบตัวมากเกินไป แต่อันที่จริง เหตุผลก็คือต้นทุนที่สำคัญในการรักษาขีปนาวุธดังกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อถึงเวลานั้น วิทยาศาสตร์จรวดได้พัฒนาอย่างรวดเร็วโดยใช้เครื่องยนต์จรวดที่ขับเคลื่อนด้วยของเหลว ซึ่งการบำรุงรักษานั้นถูกกว่ามาก

สหภาพโซเวียตยังคงยึดมั่นกับแนวคิดในการสร้างกระแสตรง NRE นานกว่าสหรัฐอเมริกามาก โดยปิดโครงการในปี 1985 เท่านั้น แต่ผลลัพธ์ก็สำคัญกว่ามาก ดังนั้นเครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์ของโซเวียตเครื่องแรกและแห่งเดียวจึงได้รับการพัฒนาที่ Voronezh สำนักออกแบบ Khimavtomatika นี่คือ RD-0410 (ดัชนี GRAU - 11B91 หรือที่เรียกว่า "Irbit" และ "IR-100")

ใน RD-0410 มีการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อนที่ต่างกัน เซอร์โคเนียมไฮไดรด์ทำหน้าที่เป็นตัวกลั่นกรอง ตัวสะท้อนนิวตรอนทำจากเบริลเลียม เชื้อเพลิงนิวเคลียร์เป็นวัสดุที่มียูเรเนียมและทังสเตนคาร์ไบด์ เสริมสมรรถนะในไอโซโทป 235 ประมาณ 80%

การออกแบบประกอบด้วยส่วนประกอบเชื้อเพลิง 37 ชิ้นที่หุ้มด้วยฉนวนกันความร้อนซึ่งแยกออกจากตัวกลั่นกรอง การออกแบบโดยมีเงื่อนไขว่าการไหลของไฮโดรเจนจะผ่านตัวสะท้อนแสงและตัวหน่วงก่อน โดยคงอุณหภูมิไว้ที่อุณหภูมิห้อง จากนั้นจึงเข้าไปในแกนกลาง ซึ่งจะทำให้ส่วนประกอบเชื้อเพลิงเย็นลง ให้ความร้อนสูงถึง 3100 เค ที่ขาตั้ง ตัวสะท้อนแสงและตัวกลั่น ระบายความร้อนด้วยการไหลของไฮโดรเจนที่แยกจากกัน

เครื่องปฏิกรณ์ได้ผ่านการทดสอบครั้งสำคัญ แต่ไม่เคยได้รับการทดสอบเลยตลอดระยะเวลาการทำงาน อย่างไรก็ตาม นอกหน่วยปฏิกรณ์ทำงานเต็มที่

ข้อมูลจำเพาะ RD 0410

แรงผลักดันในความว่างเปล่า: 3.59 tf (35.2 kN)
พลังงานความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์: 196 MW
แรงกระตุ้นเฉพาะในสุญญากาศ: 910 kgf s/kg (8927 m/s)
จำนวนการรวม: 10
ทรัพยากรการทำงาน: 1 ชั่วโมง
ส่วนประกอบเชื้อเพลิง: ของเหลวทำงาน - ไฮโดรเจนเหลว สารเสริม - heptane
น้ำหนักพร้อมป้องกันรังสี: 2 ตัน
ขนาดเครื่องยนต์ สูง 3.5 ม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.6 ม.

ขนาดและน้ำหนักโดยรวมที่ค่อนข้างเล็ก อุณหภูมิสูงของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (3100 K) พร้อมระบบระบายความร้อนด้วยการไหลของไฮโดรเจนที่มีประสิทธิภาพบ่งชี้ว่า RD0410 เป็นเครื่องยนต์ต้นแบบจรวดนิวเคลียร์ในอุดมคติสำหรับขีปนาวุธล่องเรือสมัยใหม่ และเมื่อพิจารณาถึงเทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อให้ได้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์แบบหยุดตัวเอง การเพิ่มทรัพยากรจากชั่วโมงเป็นหลายชั่วโมงจึงเป็นงานที่แท้จริง

การออกแบบเครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์

NRE มีสามประเภทตามประเภทของเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์:

• เฟสของแข็ง
• เฟสของเหลว
• เฟสแก๊ส

ในเครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์แบบเฟสแก๊ส เชื้อเพลิง (เช่น ยูเรเนียม) และของไหลทำงานอยู่ในสถานะก๊าซ (ในรูปของพลาสมา) และถูกกักไว้ในพื้นที่ทำงานโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า พลาสมายูเรเนียมได้รับความร้อนสูงถึงหลายหมื่นองศาจะถ่ายเทความร้อนไปยังของไหลทำงาน (เช่น ไฮโดรเจน) ซึ่งในทางกลับกัน เมื่อถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิสูงจะก่อตัวเป็นไอพ่น

ตามประเภทของปฏิกิริยานิวเคลียร์ เครื่องยนต์จรวดไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี เครื่องยนต์จรวดเทอร์โมนิวเคลียร์ และเครื่องยนต์นิวเคลียร์ที่เหมาะสม (ใช้พลังงานของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน)

ตัวเลือกที่น่าสนใจก็คือ NRE แบบพัลซิ่ง - เสนอให้ใช้ประจุนิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงาน (เชื้อเพลิง) การติดตั้งดังกล่าวอาจเป็นแบบภายในและภายนอก

ข้อได้เปรียบหลักของ YRD คือ:

• แรงกระตุ้นจำเพาะสูง
• พลังงานสำรองที่สำคัญ
• ความกะทัดรัดของระบบขับเคลื่อน
• ความเป็นไปได้ที่จะได้รับแรงผลักดันขนาดใหญ่มาก - นับสิบหลายร้อยและหลายพันตันในสุญญากาศ

• การไหลของรังสีที่ทะลุทะลวง (รังสีแกมมา, นิวตรอน) ระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์;
• การกำจัดสารประกอบกัมมันตภาพรังสีสูงของยูเรเนียมและโลหะผสม
• การไหลของก๊าซกัมมันตภาพรังสีกับของไหลทำงาน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียที่โดดเด่นอย่าง Anatoly Sazonovich Koroteev ผู้เขียนการประดิษฐ์นี้ภายใต้สิทธิบัตร ได้จัดเตรียมวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคสำหรับองค์ประกอบของอุปกรณ์สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่ นอกจากนี้ ฉันยังให้ส่วนหนึ่งของเอกสารสิทธิบัตรที่ระบุเป็นคำต่อคำและไม่มีความคิดเห็น

สาระสำคัญของการแก้ปัญหาทางเทคนิคที่นำเสนอนั้นแสดงโดยไดอะแกรมที่แสดงในรูปวาด โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ทำงานในโหมดขับเคลื่อน-พลังงานประกอบด้วยระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า (EPP) (เช่น แผนภาพแสดงเครื่องยนต์จรวดไฟฟ้า 2 เครื่อง 1 และ 2 พร้อมระบบจ่ายไฟ 3 และ 4) โรงปฏิกรณ์ 5 เครื่องกังหัน 6 , คอมเพรสเซอร์ 7, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 8, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน- เครื่องกู้คืน 9, ท่อน้ำวน Rank-Hilsch 10, ตู้เย็น-emitter 11 ในกรณีนี้ กังหัน 6, คอมเพรสเซอร์ 7 และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 8 จะรวมกันเป็นเครื่องเดียว หน่วย - เทอร์โบเจนเนอเรเตอร์ - คอมเพรสเซอร์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ติดตั้งท่อ 12 ของของไหลทำงานและสายไฟฟ้า 13 ที่เชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 8 และระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน-คืนสภาพ 9 มีอินพุตที่เรียกว่าอุณหภูมิสูง 14 และอุณหภูมิต่ำ 15 ของของเหลวทำงาน เช่นเดียวกับช่องจ่ายอุณหภูมิสูง 16 และอุณหภูมิต่ำ 17 ของของไหลทำงาน

ทางออกของโรงงานเครื่องปฏิกรณ์ 5 เชื่อมต่อกับทางเข้าของกังหัน 6 ทางออกของกังหัน 6 เชื่อมต่อกับทางเข้าที่อุณหภูมิสูง 14 ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน - พักฟื้น 9 ทางออกอุณหภูมิต่ำ 15 ของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน -recuperator 9 เชื่อมต่อกับทางเข้าของท่อน้ำวน Ranque-Hilsch 10 ท่อน้ำวน Ranque-Hilsch 10 มีสองเอาต์พุต หนึ่งในนั้น (ผ่านของเหลวทำงาน "ร้อน") เชื่อมต่อกับตัวปล่อยความเย็น 11 และ อีกอันหนึ่ง (ผ่านของเหลวทำงาน "เย็น") เชื่อมต่อกับทางเข้าของคอมเพรสเซอร์ 7 ทางออกของตัวปล่อยความเย็น 11 ยังเชื่อมต่อกับทางเข้าของคอมเพรสเซอร์ 7. เต้าเสียบคอมเพรสเซอร์ 7 เชื่อมต่อกับอุณหภูมิต่ำ ทางเข้า 15 ถึงตัวแลกเปลี่ยนความร้อน - พักฟื้น 9 ทางออกอุณหภูมิสูง 16 ของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน - ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 9 เชื่อมต่อกับทางเข้าของโรงปฏิกรณ์ 5. ดังนั้นองค์ประกอบหลักของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จึงเชื่อมต่อกันด้วยวงจรเดียว ของของไหลทำงาน

YaEDU ทำงานดังนี้ สารทำงานที่ให้ความร้อนในโรงงานเครื่องปฏิกรณ์ 5 จะถูกส่งไปยังเทอร์ไบน์ 6 ซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานของคอมเพรสเซอร์ 7 และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 8 ของเทอร์โบเจนเนอเรเตอร์-คอมเพรสเซอร์ เครื่องกำเนิด 8 สร้างพลังงานไฟฟ้าซึ่งส่งผ่านสายไฟฟ้า 13 ไปยังเครื่องยนต์จรวดไฟฟ้า 1 และ 2 และระบบจ่าย 3 และ 4 เพื่อให้มั่นใจในการทำงาน หลังจากออกจากเทอร์ไบน์ 6 ของเหลวทำงานจะถูกส่งผ่านทางเข้าที่มีอุณหภูมิสูง 14 ไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อน-คืนสภาพ 9 ซึ่งของเหลวทำงานจะถูกทำให้เย็นลงบางส่วน

จากนั้นจากทางออกอุณหภูมิต่ำ 17 ของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน-การกู้คืน 9 สารทำงานจะถูกส่งไปยังท่อกระแสน้ำวน Rank-Hilsch 10 ซึ่งภายในการไหลของของไหลทำงานแบ่งออกเป็นส่วนประกอบ "ร้อน" และ "เย็น" จากนั้นส่วนที่ "ร้อน" ของของไหลทำงานจะไปที่ตัวปล่อยความเย็น 11 ซึ่งส่วนนี้ของของไหลทำงานจะถูกทำให้เย็นลงอย่างมีประสิทธิภาพ ส่วน "เย็น" ของของไหลทำงานตามทางเข้าไปยังคอมเพรสเซอร์ 7 และหลังจากการทำความเย็น ส่วนของของเหลวทำงานที่ปล่อยหม้อน้ำเย็น 11 จะตามมาตรงนั้น

คอมเพรสเซอร์ 7 จ่ายของเหลวทำงานที่ระบายความร้อนให้กับตัวแลกเปลี่ยนความร้อน-พักฟื้น 9 ผ่านทางเข้าอุณหภูมิต่ำ 15 ของเหลวทำงานที่ระบายความร้อนนี้ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน-พักฟื้น 9 ให้การระบายความร้อนบางส่วนของการไหลที่กำลังจะมาถึงของของไหลทำงานที่เข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน- ตัวเร่งปฏิกิริยา 9 จากกังหัน 6 ผ่านทางเข้าอุณหภูมิสูง 14 นอกจากนี้ ของเหลวทำงานที่ให้ความร้อนบางส่วน (เนื่องจากการแลกเปลี่ยนความร้อนกับการไหลย้อนกลับของของไหลทำงานจากกังหัน 6) จากตัวแลกเปลี่ยนความร้อน-การกู้คืน 9 ถึงสูง- ทางออกอุณหภูมิ 16 เข้าสู่โรงงานเครื่องปฏิกรณ์ 5 อีกครั้ง วงจรจะทำซ้ำอีกครั้ง

ดังนั้น สารทำงานเดี่ยวที่อยู่ในวงปิดช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานอย่างต่อเนื่องของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และการใช้ท่อน้ำวน Rank-Hilsch เป็นส่วนหนึ่งของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ตามแนวทางแก้ไขปัญหาที่เสนอมาจะช่วยปรับปรุงลักษณะน้ำหนักและขนาด ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เพิ่มความน่าเชื่อถือของการดำเนินงาน ลดความซับซ้อนของรูปแบบการออกแบบ และทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยรวมได้

รัสเซียได้ทดสอบระบบทำความเย็นสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPP) ซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของยานอวกาศแห่งอนาคต ซึ่งจะสามารถทำการบินระหว่างดาวเคราะห์ได้ เหตุใดจึงจำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์นิวเคลียร์ในอวกาศ มันทำงานอย่างไร และทำไม Roscosmos ถือว่าการพัฒนานี้เป็นเป้าหมายหลักของรัสเซียในอวกาศ Izvestia กล่าว

ประวัติอะตอม

หากคุณวางมือบนหัวใจตั้งแต่สมัย Korolev ยานพาหนะที่ใช้สำหรับเที่ยวบินสู่อวกาศยังไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐาน หลักการทำงานทั่วไป - เคมีซึ่งอิงจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงด้วยตัวออกซิไดเซอร์ยังคงเหมือนเดิม เครื่องยนต์ ระบบควบคุม ชนิดของเชื้อเพลิงกำลังเปลี่ยนแปลง พื้นฐานของการเดินทางในอวกาศยังคงเหมือนเดิม - แรงขับเจ็ทผลักจรวดหรือยานอวกาศไปข้างหน้า

มักได้ยินมาว่าจำเป็นต้องมีการพัฒนาครั้งใหญ่ การพัฒนาที่สามารถแทนที่เครื่องยนต์ไอพ่นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและทำให้เที่ยวบินไปยังดวงจันทร์และดาวอังคารมีความสมจริงมากขึ้น ความจริงก็คือในปัจจุบันมวลเกือบทั้งหมดของยานอวกาศระหว่างดาวเคราะห์เป็นเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์ แต่ถ้าเราละทิ้งเครื่องยนต์เคมีทั้งหมดและเริ่มใช้พลังงานของเครื่องยนต์นิวเคลียร์ล่ะ

แนวคิดในการสร้างระบบขับเคลื่อนนิวเคลียร์ไม่ใช่เรื่องใหม่ ในสหภาพโซเวียต พระราชกฤษฎีการัฐบาลโดยละเอียดเกี่ยวกับปัญหาการสร้างเครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์ได้ลงนามเมื่อปี 2501 ถึงกระนั้นก็ตาม มีการศึกษาวิจัยที่แสดงให้เห็นว่าโดยใช้เครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์ที่มีกำลังเพียงพอ คุณสามารถไปยังดาวพลูโต (ซึ่งยังไม่สูญเสียสถานะดาวเคราะห์ของมัน) และย้อนกลับไปในหกเดือน (สองที่นั่นและสี่หลัง) โดยใช้จ่าย 75 เชื้อเพลิงมากมายในการเดินทาง

พวกเขามีส่วนร่วมในการพัฒนาเครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์ในสหภาพโซเวียต แต่นักวิทยาศาสตร์เริ่มเข้าใกล้ต้นแบบจริงเท่านั้นในขณะนี้ มันไม่เกี่ยวกับเงิน หัวข้อกลับกลายเป็นว่าซับซ้อนจนไม่มีประเทศใดสามารถสร้างต้นแบบการทำงานได้จนถึงตอนนี้ และในกรณีส่วนใหญ่ทุกอย่างจบลงด้วยแผนและภาพวาด ในสหรัฐอเมริกา ระบบขับเคลื่อนได้รับการทดสอบสำหรับเที่ยวบินไปยังดาวอังคารในเดือนมกราคม พ.ศ. 2508 แต่โครงการ NERVA เพื่อพิชิตดาวอังคารด้วยเครื่องยนต์นิวเคลียร์ไม่ได้ก้าวไปไกลกว่าการทดสอบ KIWI และมันก็ง่ายกว่าการพัฒนาของรัสเซียในปัจจุบันมาก จีนได้รวมแผนการพัฒนาอวกาศในการสร้างเครื่องยนต์นิวเคลียร์ใกล้กับปี 2045 ซึ่งยังอีกไม่นานเช่นกัน

ในรัสเซีย งานรอบใหม่ในโครงการระบบขับเคลื่อนไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPP) ระดับเมกะวัตต์สำหรับระบบขนส่งทางอวกาศเริ่มขึ้นในปี 2010 โครงการนี้ถูกสร้างขึ้นร่วมกันโดย Roscosmos และ Rosatom และสามารถเรียกได้ว่าเป็นหนึ่งในโครงการอวกาศที่จริงจังและทะเยอทะยานที่สุดในครั้งล่าสุด ผู้รับเหมาหลักสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือศูนย์วิจัย เอ็มวี เคลดิช.

การเคลื่อนไหวของนิวเคลียร์

ตลอดระยะเวลาของการพัฒนา ข่าวเกี่ยวกับความพร้อมของเครื่องยนต์นิวเคลียร์ส่วนใดส่วนหนึ่งหรือส่วนอื่นๆ ในอนาคตกำลังรั่วไหลสู่สื่อมวลชน ในเวลาเดียวกัน โดยทั่วไป ยกเว้นผู้เชี่ยวชาญ มีเพียงไม่กี่คนที่จินตนาการว่ามันจะได้ผลอย่างไรและด้วยเหตุใด ที่จริงแล้ว แก่นแท้ของเครื่องยนต์นิวเคลียร์ในอวกาศก็เหมือนกับบนโลก พลังงานของปฏิกิริยานิวเคลียร์ใช้เพื่อให้ความร้อนและใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ-คอมเพรสเซอร์ พูดง่ายๆ ก็คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ถูกใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งเกือบจะเหมือนกับในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไปทุกประการ และด้วยความช่วยเหลือของไฟฟ้า เครื่องยนต์จรวดไฟฟ้าก็ทำงาน ในการติดตั้งนี้ สิ่งเหล่านี้คือเครื่องขับดันไอออนกำลังสูง

ในเครื่องขับดันแบบไอออน แรงขับถูกสร้างขึ้นโดยการสร้างแรงขับแบบเจ็ทโดยอิงจากก๊าซไอออไนซ์ที่เร่งความเร็วเป็นความเร็วสูงในสนามไฟฟ้า เครื่องยนต์ไอออนยังคงอยู่ที่นั่น พวกเขากำลังทดสอบในอวกาศ จนถึงตอนนี้ มีปัญหาเพียงปัญหาเดียว เกือบทั้งหมดมีแรงขับน้อยมาก แม้ว่าจะใช้เชื้อเพลิงเพียงเล็กน้อยก็ตาม สำหรับการเดินทางในอวกาศ เครื่องยนต์ดังกล่าวเป็นตัวเลือกที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณแก้ปัญหาการได้รับกระแสไฟฟ้าในอวกาศ ซึ่งการติดตั้งนิวเคลียร์จะทำได้ นอกจากนี้เครื่องยนต์ไอออนสามารถทำงานได้เป็นเวลานานระยะเวลาสูงสุดของการทำงานอย่างต่อเนื่องของตัวอย่างเครื่องยนต์ไอออนที่ทันสมัยที่สุดคือมากกว่าสามปี

หากคุณดูแผนภาพ คุณจะเห็นว่าพลังงานนิวเคลียร์ไม่ได้เริ่มทำงานที่มีประโยชน์ในทันที ประการแรก เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนถูกทำให้ร้อน จากนั้นไฟฟ้าก็ถูกสร้างขึ้น ซึ่งถูกใช้เพื่อสร้างแรงขับสำหรับเครื่องยนต์ไอออนแล้ว อนิจจามนุษยชาติยังไม่ได้เรียนรู้ที่จะใช้การติดตั้งนิวเคลียร์เพื่อการเคลื่อนไหวในวิธีที่ง่ายกว่าและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ในสหภาพโซเวียต ดาวเทียมที่มีการติดตั้งนิวเคลียร์ถูกเปิดตัวโดยเป็นส่วนหนึ่งของคอมเพล็กซ์การกำหนดเป้าหมายของตำนานสำหรับการบินที่ใช้ขีปนาวุธทางเรือ แต่สิ่งเหล่านี้เป็นเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมากและงานของพวกเขาก็เพียงพอที่จะผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์ที่แขวนอยู่บนดาวเทียมเท่านั้น ยานอวกาศของสหภาพโซเวียตมีกำลังการติดตั้งสามกิโลวัตต์ แต่ตอนนี้ผู้เชี่ยวชาญของรัสเซียกำลังทำงานเพื่อสร้างการติดตั้งที่มีความจุมากกว่าเมกะวัตต์

ปัญหาจักรวาล

โดยธรรมชาติแล้ว การติดตั้งนิวเคลียร์ในอวกาศมีปัญหามากกว่าบนโลก และสิ่งที่สำคัญที่สุดคือการทำให้เย็นลง ภายใต้สภาวะปกติจะใช้น้ำเพื่อดูดซับความร้อนของเครื่องยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในอวกาศไม่สามารถทำได้และเครื่องยนต์นิวเคลียร์ต้องการระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ - และความร้อนจากพวกมันจะต้องถูกกำจัดออกสู่อวกาศนั่นคือสามารถทำได้ในรูปของรังสีเท่านั้น โดยปกติแล้ว เพื่อจุดประสงค์นี้ แผงหม้อน้ำใช้ในยานอวกาศ - ทำจากโลหะ โดยมีสารหล่อเย็นไหลเวียนอยู่ อนิจจาหม้อน้ำดังกล่าวมักจะมีน้ำหนักและขนาดใหญ่นอกจากนี้ยังไม่ได้รับการปกป้องจากอุกกาบาตในทางใดทางหนึ่ง

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2558 ที่งาน MAKS air show มีการแสดงแบบจำลองการระบายความร้อนแบบหยดของระบบขับเคลื่อนพลังงานนิวเคลียร์ ในนั้นของเหลวที่กระจายตัวในรูปของหยดบินในที่โล่งเย็นลงแล้วรวบรวมอีกครั้งในการติดตั้ง ลองนึกภาพยานอวกาศขนาดใหญ่ที่อยู่ตรงกลางซึ่งมีการติดตั้งฝักบัวขนาดยักษ์ ซึ่งหยดน้ำจำนวนหลายพันล้านหยดแตกออก บินไปในอวกาศ แล้วถูกดูดเข้าไปในปากของเครื่องดูดฝุ่นในอวกาศ

ไม่นานมานี้ เป็นที่ทราบกันดีว่าระบบระบายความร้อนแบบหยดของระบบขับเคลื่อนนิวเคลียร์ได้รับการทดสอบในสภาพพื้นดิน ในขณะเดียวกัน ระบบทำความเย็นก็เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการสร้างการติดตั้ง

ตอนนี้เป็นเรื่องของการทดสอบประสิทธิภาพภายใต้สภาวะที่ไม่มีน้ำหนัก และหลังจากนั้นจะเป็นไปได้ที่จะพยายามสร้างระบบระบายความร้อนในขนาดที่จำเป็นสำหรับการติดตั้ง การทดสอบที่ประสบความสำเร็จแต่ละครั้งทำให้ผู้เชี่ยวชาญของรัสเซียใกล้ชิดกับการสร้างการติดตั้งนิวเคลียร์มากขึ้น นักวิทยาศาสตร์กำลังเร่งรีบเพราะเชื่อว่าการเปิดตัวเครื่องยนต์นิวเคลียร์สู่อวกาศสามารถช่วยให้รัสเซียฟื้นตำแหน่งผู้นำในอวกาศได้

ยุคอวกาศนิวเคลียร์

สมมุติว่ามันสำเร็จ และในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เครื่องยนต์นิวเคลียร์ก็จะเริ่มทำงานในอวกาศ จะช่วยได้อย่างไร จะใช้ได้อย่างไร? ในการเริ่มต้น เป็นมูลค่าชี้แจงว่าในรูปแบบที่มีระบบขับเคลื่อนนิวเคลียร์ในปัจจุบัน สามารถทำงานได้ในอวกาศเท่านั้น มันไม่สามารถบินออกจากโลกและลงจอดในรูปแบบนี้ แต่อย่างใด จนถึงขณะนี้ยังเป็นไปไม่ได้หากไม่มีจรวดเคมีแบบดั้งเดิม

ทำไมในอวกาศ? มนุษย์บินไปดาวอังคารและดวงจันทร์อย่างรวดเร็ว จริงไหม? ไม่มีทางเป็นแบบนั้นอย่างแน่นอน ในปัจจุบัน โครงการทั้งหมดของโรงงานโคจรและโรงงานที่ทำงานอยู่ในวงโคจรของโลกต้องหยุดชะงักเนื่องจากขาดวัตถุดิบในการทำงาน มันไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะสร้างสิ่งใดในอวกาศจนกว่าจะพบวิธีการที่จะนำวัตถุดิบที่จำเป็นจำนวนมากเข้าสู่วงโคจร เช่น แร่โลหะ

แต่ทำไมต้องยกพวกมันขึ้นมาจากโลก ในทางกลับกัน ถ้าคุณสามารถดึงพวกมันมาจากอวกาศได้ ในแถบดาวเคราะห์น้อยเดียวกันในระบบสุริยะ มีโลหะสำรองมากมาย รวมทั้งโลหะล้ำค่าด้วย และในกรณีนี้ การสร้างเรือลากจูงนิวเคลียร์จะกลายเป็นเพียงเครื่องช่วยชีวิต

นำดาวเคราะห์น้อยที่มีแพลตตินั่มหรือทองคำขนาดใหญ่ขึ้นสู่วงโคจรแล้วเริ่มแกะสลักมันในอวกาศ ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าการผลิตดังกล่าวโดยคำนึงถึงปริมาณอาจกลายเป็นผลกำไรสูงสุดอย่างหนึ่ง

มีประโยชน์น้อยกว่าสำหรับเรือลากจูงนิวเคลียร์หรือไม่? ตัวอย่างเช่น สามารถใช้ส่งดาวเทียมไปยังวงโคจรที่ต้องการหรือนำยานอวกาศไปยังจุดที่ต้องการในอวกาศได้ เช่น ขึ้นสู่วงโคจรของดวงจันทร์ ปัจจุบันมีการใช้ขั้นตอนบนเช่น Russian Fregat มีราคาแพงซับซ้อนและใช้แล้วทิ้ง เรือลากจูงนิวเคลียร์จะสามารถรับพวกมันได้ในวงโคจรต่ำของโลกและส่งมอบได้ทุกที่ที่ต้องการ

เช่นเดียวกับการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์ หากไม่มีวิธีที่รวดเร็วในการขนส่งสินค้าและผู้คนสู่วงโคจรของดาวอังคาร ก็ไม่มีโอกาสที่จะตกเป็นอาณานิคม รถเปิดตัวของรุ่นปัจจุบันจะทำสิ่งนี้แพงมากและเป็นเวลานาน จนถึงขณะนี้ ระยะเวลาของการบินยังคงเป็นปัญหาร้ายแรงที่สุดปัญหาหนึ่งเมื่อบินไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่น การอยู่รอดหลายเดือนของเที่ยวบินไปยังดาวอังคารและกลับมาในแคปซูลยานอวกาศปิดนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เรือลากจูงนิวเคลียร์สามารถช่วยได้เช่นกัน ซึ่งช่วยลดเวลานี้ได้อย่างมาก

จำเป็นและเพียงพอ

ในปัจจุบัน ทั้งหมดนี้ดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ตามที่นักวิทยาศาสตร์ เหลือเวลาอีกไม่กี่ปีก่อนที่จะทำการทดสอบต้นแบบ สิ่งสำคัญที่จำเป็นไม่เพียง แต่จะเสร็จสมบูรณ์เท่านั้น แต่ยังต้องรักษาระดับนักบินอวกาศที่จำเป็นในประเทศด้วย แม้จะมีเงินทุนลดลง จรวดควรบินต่อไป ควรสร้างยานอวกาศ และผู้เชี่ยวชาญที่มีค่าที่สุดควรทำงาน

มิฉะนั้น เครื่องยนต์นิวเคลียร์หนึ่งเครื่องที่ไม่มีโครงสร้างพื้นฐานที่เหมาะสมจะไม่ช่วยต้นเหตุ เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด ไม่เพียงแต่จะขายการพัฒนาเท่านั้น แต่ยังต้องใช้งานอย่างอิสระ โดยแสดงความสามารถทั้งหมดของยานอวกาศใหม่

ในระหว่างนี้ ผู้อยู่อาศัยในประเทศทั้งหมดที่ไม่ได้ผูกติดอยู่กับงานทำได้เพียงมองดูท้องฟ้าและหวังว่านักบินอวกาศของรัสเซียจะประสบความสำเร็จ และดึงนิวเคลียสและรักษาความสามารถในปัจจุบัน ฉันไม่ต้องการที่จะเชื่อในผลลัพธ์อื่น ๆ

เครื่องยนต์จรวดสมัยใหม่รับมือได้ดีกับงานส่งอุปกรณ์ขึ้นสู่วงโคจร แต่ไม่เหมาะกับการเดินทางในอวกาศในระยะยาว ดังนั้น กว่าทศวรรษที่นักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานเกี่ยวกับการสร้างเครื่องยนต์อวกาศทางเลือกที่สามารถเร่งความเร็วของเรือเพื่อบันทึกความเร็ว ลองดูแนวคิดหลักเจ็ดประการจากพื้นที่นี้

EmDrive

ในการเคลื่อนไหว คุณต้องผลักออกจากบางสิ่ง - กฎนี้ถือเป็นหนึ่งในเสาหลักของฟิสิกส์และอวกาศที่ไม่สั่นคลอน สิ่งที่จะผลักออกจาก - จากดิน น้ำ อากาศ หรือไอพ่นของก๊าซ เช่นเดียวกับในกรณีของเครื่องยนต์จรวด - ไม่สำคัญนัก

การทดลองทางความคิดที่เป็นที่รู้จักกันดี: ลองนึกภาพว่านักบินอวกาศเข้าไปในอวกาศ แต่สายเคเบิลที่เชื่อมต่อเขากับเรือแตกในทันใด และชายคนนั้นก็เริ่มบินจากไปอย่างช้าๆ ทั้งหมดที่เขามีคือกล่องเครื่องมือ การกระทำของเขาคืออะไร? คำตอบที่ถูกต้อง: เขาต้องทิ้งเครื่องมือต่างๆ ออกจากเรือ ตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม คนจะถูกโยนออกจากเครื่องมือด้วยแรงเดียวกันกับที่เครื่องมือมาจากบุคคล ดังนั้นเขาจะค่อยๆ เคลื่อนเข้าหาเรือ นี่คือระบบขับเคลื่อนไอพ่น - วิธีเดียวที่จะเคลื่อนที่ในที่ว่างได้ จริงอยู่ที่ EmDrive จากการทดลองแสดงให้เห็นว่ามีโอกาสที่จะหักล้างคำสั่งที่ไม่สั่นคลอนนี้

ผู้สร้างเครื่องยนต์นี้คือวิศวกรชาวอังกฤษ Roger Schaer ผู้ก่อตั้งบริษัท Satellite Propulsion Research ในปี 2544 การออกแบบ EmDrive นั้นหรูหรามาก และเป็นถังโลหะที่ปิดสนิทที่ปลายทั้งสองข้าง ภายในถังนี้มีแมกนีตรอนที่ปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า - เหมือนกับในไมโครเวฟทั่วไป และปรากฏว่าเพียงพอที่จะสร้างแรงขับที่เล็กมาก แต่ค่อนข้างสังเกตได้

ผู้เขียนเองอธิบายการทำงานของเครื่องยนต์ผ่านความแตกต่างของแรงดันของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปลายต่างๆ ของ "ถัง" - ที่ปลายแคบจะน้อยกว่าที่ด้านกว้าง สิ่งนี้จะสร้างแรงผลักดันมุ่งไปที่ปลายแคบ ความเป็นไปได้ของการทำงานของเครื่องยนต์ดังกล่าวได้รับการโต้แย้งมากกว่าหนึ่งครั้ง แต่ในการทดลองทั้งหมด การติดตั้งของ Shaer แสดงให้เห็นว่ามีแรงขับในทิศทางที่ตั้งใจไว้

ในบรรดาผู้ทดลองที่ทดสอบ "ถัง" Schaer องค์กรต่างๆ เช่น NASA, Technical University of Dresden และ Chinese Academy of Sciences การประดิษฐ์นี้ได้รับการทดสอบในสภาวะต่างๆ รวมทั้งในสุญญากาศ โดยแสดงแรงขับ 20 ไมโครนิวตัน

ซึ่งถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ไอพ่นเคมี แต่เนื่องจากเครื่องยนต์ Shaer สามารถทำงานได้เป็นเวลานานตามอำเภอใจ เนื่องจากไม่ต้องการเชื้อเพลิง (แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สามารถให้แมกนีตรอนได้) จึงสามารถเร่งยานอวกาศให้มีความเร็วมหาศาล โดยวัดเป็นเปอร์เซ็นต์ของ ความเร็วของแสง.

เพื่อพิสูจน์ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์อย่างเต็มที่ จำเป็นต้องทำการวัดเพิ่มเติมและกำจัดผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้นได้ เช่น จากสนามแม่เหล็กภายนอก อย่างไรก็ตาม คำอธิบายอื่นที่เป็นไปได้สำหรับแรงขับผิดปกติของเครื่องยนต์ Shaer ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว ละเมิดกฎฟิสิกส์ตามปกติ กำลังถูกหยิบยกขึ้นมา

ตัวอย่างเช่น มีการเสนอรุ่นที่เครื่องยนต์สามารถสร้างแรงขับได้เนื่องจากการโต้ตอบกับสุญญากาศทางกายภาพ ซึ่งในระดับควอนตัมมีพลังงานที่ไม่เป็นศูนย์และเต็มไปด้วยอนุภาคมูลฐานเสมือนที่เกิดและหายไปอย่างต่อเนื่อง ในที่สุดใครจะกลายเป็นฝ่ายถูก - ผู้เขียนทฤษฎีนี้ Shaer เองหรือผู้คลางแคลงอื่น ๆ เราจะหาคำตอบในอนาคตอันใกล้นี้

เรือแสงอาทิตย์

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เกิดแรงกดดัน ซึ่งหมายความว่าในทางทฤษฎี มันสามารถเปลี่ยนเป็นการเคลื่อนไหวได้ - ตัวอย่างเช่น ด้วยความช่วยเหลือของใบเรือ เช่นเดียวกับเรือสมัยก่อนรับลมในใบเรือ ยานอวกาศแห่งอนาคตจะจับดวงอาทิตย์หรือแสงดาวดวงอื่นในใบเรือของพวกเขา

อย่างไรก็ตาม ปัญหาคือความดันของแสงต่ำมาก และลดลงตามระยะห่างจากแหล่งกำเนิดที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นเพื่อให้มีประสิทธิภาพ ใบเรือดังกล่าวจะต้องมีน้ำหนักที่ต่ำมากและมีพื้นที่ขนาดใหญ่มาก และสิ่งนี้จะเพิ่มความเสี่ยงในการทำลายโครงสร้างทั้งหมดเมื่อพบดาวเคราะห์น้อยหรือวัตถุอื่นๆ

ความพยายามที่จะสร้างและปล่อยเรือเดินทะเลสุริยะสู่อวกาศได้เกิดขึ้นแล้ว - ในปี 1993 รัสเซียทดสอบใบเรือสุริยะบนยานอวกาศ Progress และในปี 2010 ญี่ปุ่นประสบความสำเร็จในการทดสอบระหว่างทางไปยังดาวศุกร์ แต่ยังไม่มีเรือลำใดใช้ใบเรือเป็นแหล่งความเร่งหลัก ค่อนข้างมีแนวโน้มมากขึ้นในเรื่องนี้เป็นอีกโครงการหนึ่ง - เรือไฟฟ้า

เรือไฟฟ้า

ดวงอาทิตย์ปล่อยโฟตอนไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังมีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าของสสาร เช่น อิเล็กตรอน โปรตอน และไอออน ทั้งหมดก่อตัวเป็นลมสุริยะซึ่งนำสสารประมาณหนึ่งล้านตันออกจากพื้นผิวดาวทุกวินาที

ลมสุริยะแผ่ขยายออกไปหลายพันล้านกิโลเมตร และรับผิดชอบต่อปรากฏการณ์ทางธรรมชาติบางอย่างบนโลกของเรา นั่นคือ พายุจากธรณีแม่เหล็กและแสงเหนือ โลกได้รับการปกป้องจากลมสุริยะด้วยสนามแม่เหล็กของตัวเอง

ลมสุริยะก็เหมือนกับลมที่พัดมา เหมาะมากสำหรับการเดินทาง คุณเพียงแค่ต้องพัดมันลงไปในใบเรือ โครงการเรือใบไฟฟ้าที่สร้างขึ้นในปี 2549 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฟินแลนด์ Pekka Janhunen ภายนอกมีความคล้ายคลึงกันเพียงเล็กน้อยกับระบบสุริยะ เครื่องยนต์นี้ประกอบด้วยสายไฟเส้นเล็กยาวหลายเส้น คล้ายกับซี่ล้อที่ไม่มีขอบล้อ

ต้องขอบคุณปืนอิเล็กตรอนที่เปล่งออกมาในทิศทางของการเดินทาง สายเคเบิลเหล่านี้จึงมีศักย์ไฟฟ้าที่เป็นบวก เนื่องจากมวลของอิเล็กตรอนมีมวลน้อยกว่าโปรตอนประมาณ 1800 เท่า แรงขับที่เกิดจากอิเล็กตรอนจึงไม่มีบทบาทพื้นฐาน อิเล็กตรอนของลมสุริยะก็ไม่สำคัญสำหรับการแล่นเรือเช่นกัน แต่อนุภาคที่มีประจุบวก - โปรตอนและรังสีอัลฟา - จะถูกขับออกจากสายเคเบิลจึงทำให้เกิดแรงขับเจ็ท

แม้ว่าแรงขับนี้จะน้อยกว่าเรือสุริยะประมาณ 200 เท่า แต่องค์การอวกาศยุโรปก็เริ่มให้ความสนใจ ความจริงก็คือใบเรือไฟฟ้านั้นง่ายกว่ามากในการออกแบบ ผลิต ปรับใช้ และใช้งานในอวกาศ นอกจากนี้ ด้วยความช่วยเหลือของแรงโน้มถ่วง ใบเรือยังช่วยให้คุณเดินทางไปยังต้นกำเนิดของลมดวงดาว ไม่ใช่แค่ห่างออกไปจากมัน และเนื่องจากพื้นที่ผิวของใบเรือดังกล่าวมีขนาดเล็กกว่าดวงอาทิตย์มาก ดาวเคราะห์น้อยและเศษซากในอวกาศจึงมีความเสี่ยงน้อยกว่ามาก บางทีเราอาจจะได้เห็นเรือทดลองลำแรกบนเรือไฟฟ้าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

เครื่องยนต์ไอออน

การไหลของอนุภาคที่มีประจุของสสารซึ่งก็คือไอออนนั้นไม่ได้ถูกปล่อยออกมาจากดวงดาวเท่านั้น ก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออนสามารถสร้างเทียมได้ โดยปกติอนุภาคก๊าซจะเป็นกลางทางไฟฟ้า แต่เมื่ออะตอมหรือโมเลกุลของมันสูญเสียอิเล็กตรอน พวกมันจะกลายเป็นไอออน ในมวลรวมของมัน ก๊าซดังกล่าวยังไม่มีประจุไฟฟ้า แต่อนุภาคแต่ละตัวของมันถูกประจุ ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กได้

ในเครื่องขับดันไอออน ก๊าซเฉื่อย (โดยปกติจะใช้ซีนอน) จะถูกทำให้แตกตัวเป็นไอออนโดยกระแสอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูง พวกมันทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอม และได้รับประจุบวก นอกจากนี้ ไอออนที่เกิดขึ้นจะถูกเร่งความเร็วในสนามไฟฟ้าสถิตให้มีความเร็ว 200 กม./วินาที ซึ่งมากกว่าความเร็วของการไหลของก๊าซจากเครื่องยนต์ไอพ่นเคมีถึง 50 เท่า อย่างไรก็ตาม ตัวขับดันไอออนสมัยใหม่มีแรงขับขนาดเล็กมาก - ประมาณ 50-100 มิลลินิวตัน เครื่องยนต์ดังกล่าวจะไม่สามารถขยับออกจากโต๊ะได้ แต่เขามีข้อดีที่จริงจัง

แรงกระตุ้นจำเพาะสูงสามารถลดการใช้เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ได้อย่างมาก ในการทำให้ก๊าซแตกตัวเป็นไอออน พลังงานที่ได้จากแผงโซลาร์เซลล์จะถูกใช้ ดังนั้นเครื่องยนต์ไอออนจึงสามารถทำงานได้เป็นเวลานานมาก - สูงสุดสามปีโดยไม่หยุดชะงัก ในช่วงเวลาดังกล่าว เขาจะมีเวลาเร่งยานอวกาศให้มีความเร็วอย่างที่เครื่องยนต์เคมีไม่เคยคาดคิดมาก่อน

ตัวขับดันไอออนได้ท่องไปในระบบสุริยะมากกว่าหนึ่งครั้งโดยเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจต่างๆ แต่โดยปกติแล้วจะเป็นตัวช่วย ไม่ใช่หลัก ทุกวันนี้ ในฐานะทางเลือกที่เป็นไปได้สำหรับเครื่องยนต์ไอออน พวกเขากำลังพูดถึงเครื่องยนต์พลาสม่ามากขึ้นเรื่อยๆ

เครื่องยนต์พลาสม่า

หากระดับการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมสูง (ประมาณ 99%) สถานะรวมของสสารจะเรียกว่าพลาสมา สถานะของพลาสมาสามารถเข้าถึงได้ที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น ดังนั้นในเครื่องยนต์พลาสม่า ก๊าซไอออไนซ์จะถูกให้ความร้อนถึงหลายล้านองศา การทำความร้อนดำเนินการโดยใช้แหล่งพลังงานภายนอก - แผงโซลาร์เซลล์หรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กที่สมจริงยิ่งขึ้น

จากนั้นพลาสมาร้อนจะถูกขับออกทางหัวฉีดของจรวด ทำให้เกิดแรงขับมากกว่าไออน thruster ถึงสิบเท่า ตัวอย่างหนึ่งของเครื่องยนต์พลาสม่าคือโครงการ VASIMR ซึ่งมีการพัฒนามาตั้งแต่ปี 1970 ไม่เหมือนเครื่องขับดันไอออน ตัวขับดันพลาสม่ายังไม่ได้รับการทดสอบในอวกาศ แต่มีความหวังสูงติดอยู่กับพวกมัน เป็นเอ็นจิ้นพลาสม่า VASIMR ที่เป็นหนึ่งในตัวเลือกหลักสำหรับเที่ยวบินบรรจุคนไปยังดาวอังคาร

เครื่องยนต์ฟิวชั่น

ผู้คนพยายามควบคุมพลังงานของเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 แต่จนถึงตอนนี้พวกเขายังไม่สามารถทำได้ อย่างไรก็ตาม เทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันแบบควบคุมยังคงมีความน่าสนใจอยู่มาก เนื่องจากเป็นแหล่งพลังงานมหาศาลที่ได้จากเชื้อเพลิงราคาถูกมาก ซึ่งก็คือไอโซโทปของฮีเลียมและไฮโดรเจน

ในขณะนี้ มีหลายโครงการสำหรับการออกแบบเครื่องยนต์ไอพ่นที่ขับเคลื่อนโดยเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชัน สิ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือแบบจำลองที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์ที่มีการกักขังพลาสมาแม่เหล็ก เครื่องปฏิกรณ์แบบเทอร์โมนิวเคลียร์ในเครื่องยนต์ดังกล่าวจะเป็นห้องทรงกระบอกไม่มีแรงดันซึ่งมีความยาว 100–300 เมตรและมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1–3 เมตร เชื้อเพลิงจะต้องถูกส่งไปยังห้องในรูปแบบของพลาสมาอุณหภูมิสูงซึ่งเมื่อความดันเพียงพอจะเข้าสู่ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ขดลวดของระบบแม่เหล็กที่อยู่รอบๆ ห้องควรป้องกันไม่ให้พลาสมาสัมผัสกับอุปกรณ์

เขตปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ตั้งอยู่ตามแกนของทรงกระบอกดังกล่าว ด้วยความช่วยเหลือของสนามแม่เหล็ก พลาสมาที่ร้อนจัดจะไหลผ่านหัวฉีดของเครื่องปฏิกรณ์ ทำให้เกิดแรงขับมหาศาล มากกว่าเครื่องยนต์เคมีหลายเท่า

เครื่องยนต์ปฏิสสาร

ทุกสิ่งรอบตัวเราประกอบด้วยเฟอร์มิออน - อนุภาคมูลฐานที่มีการหมุนจำนวนครึ่งจำนวนเต็ม ตัวอย่างเช่น ควาร์กที่ประกอบเป็นโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอม เช่นเดียวกับอิเล็กตรอน fermion แต่ละตัวมีปฏิปักษ์ของตัวเอง สำหรับอิเล็กตรอน มันคือโพซิตรอน สำหรับควาร์ก มันคือแอนติควาร์ก

ปฏิปักษ์มีมวลเท่ากันและมีสปินเหมือนกันกับ "สหาย" ตามปกติ ซึ่งแตกต่างกันในเครื่องหมายของพารามิเตอร์ควอนตัมอื่นๆ ทั้งหมด ตามทฤษฎีแล้วปฏิสสารสามารถสร้างปฏิสสารได้ แต่จนถึงขณะนี้ ปฏิสสารยังไม่ได้รับการลงทะเบียนที่ใดในจักรวาล สำหรับวิทยาศาสตร์พื้นฐาน มันเป็นคำถามใหญ่ว่าทำไมถึงไม่มี

แต่ในห้องปฏิบัติการ คุณสามารถหาปฏิสสารได้จำนวนหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการทดลองเปรียบเทียบคุณสมบัติของโปรตอนและแอนติโปรตอนที่ถูกเก็บไว้ในกับดักแม่เหล็ก

เมื่อปฏิสสารและสสารธรรมดามาบรรจบกัน จะเกิดกระบวนการทำลายล้างซึ่งกันและกัน พร้อมกับพลังงานมหาศาลที่หลั่งไหลเข้ามา ดังนั้น หากเราใช้สสารและปฏิสสาร 1 กิโลกรัม ปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการประชุมจะเทียบได้กับการระเบิดของซาร์บอมบา ซึ่งเป็นระเบิดไฮโดรเจนที่ทรงพลังที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ

ยิ่งไปกว่านั้น พลังงานส่วนหนึ่งจะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของโฟตอนของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นจึงมีความปรารถนาที่จะใช้พลังงานนี้สำหรับการเดินทางในอวกาศโดยการสร้างเครื่องยนต์โฟตอนที่คล้ายกับใบเรือสุริยะ ในกรณีนี้แสงจะถูกสร้างขึ้นโดยแหล่งกำเนิดภายในเท่านั้น

แต่เพื่อที่จะใช้รังสีอย่างมีประสิทธิภาพในเครื่องยนต์ไอพ่น จำเป็นต้องแก้ปัญหาในการสร้าง "กระจก" ที่จะสามารถสะท้อนโฟตอนเหล่านี้ได้ ท้ายที่สุดแล้ว เรือก็ต้องผลักออกเพื่อสร้างแรงผลักดัน

ไม่มีวัสดุสมัยใหม่ชนิดใดที่สามารถทนต่อการแผ่รังสีที่เกิดในกรณีที่เกิดการระเบิดและระเหยไปในทันที ในนิยายวิทยาศาสตร์ พี่น้อง Strugatsky แก้ปัญหานี้ด้วยการสร้าง "ตัวสะท้อนแสงแบบสัมบูรณ์" ไม่เคยมีอะไรแบบนี้มาก่อนในชีวิตจริง งานนี้ เช่นเดียวกับปัญหาในการสร้างปฏิสสารจำนวนมากและการจัดเก็บระยะยาว เป็นเรื่องสำหรับฟิสิกส์ในอนาคต

ขั้นตอนแรกคือการปฏิเสธ

Robert Schmucker ผู้เชี่ยวชาญชาวเยอรมันในด้านเทคโนโลยีจรวดพิจารณาว่าคำกล่าวของ V. Putin ไม่น่าเชื่ออย่างสมบูรณ์ ผู้เชี่ยวชาญกล่าวในการให้สัมภาษณ์กับ Deutsche Welle ว่า “ฉันนึกไม่ออกเลยว่ารัสเซียจะสร้างเครื่องปฏิกรณ์แบบบินได้ขนาดเล็ก

พวกเขาทำได้ Herr Schmucker แค่จินตนาการ

ดาวเทียมในประเทศดวงแรกที่มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (Kosmos-367) เปิดตัวจาก Baikonur ย้อนกลับไปในปี 1970 37 ส่วนประกอบเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์ BES-5 Buk ขนาดเล็กที่มียูเรเนียม 30 กก. ที่อุณหภูมิในวงจรปฐมภูมิที่ 700 °C และการปล่อยความร้อน 100 กิโลวัตต์ให้พลังงานไฟฟ้าสำหรับการติดตั้ง 3 กิโลวัตต์ มวลของเครื่องปฏิกรณ์น้อยกว่าหนึ่งตัน ระยะเวลาการทำงานโดยประมาณคือ 120-130 วัน

ผู้เชี่ยวชาญจะแสดงความสงสัย: "แบตเตอรี่" นิวเคลียร์นี้มีกำลังน้อยเกินไป ... แต่! คุณดูที่วันที่: มันเป็นครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา

ประสิทธิภาพต่ำ - เป็นผลมาจากการแปลงความร้อน สำหรับการถ่ายโอนพลังงานรูปแบบอื่น ตัวบ่งชี้จะสูงกว่ามาก ตัวอย่างเช่น สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ค่าประสิทธิภาพจะอยู่ในช่วง 32-38% ในแง่นี้ พลังงานความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ "อวกาศ" เป็นที่สนใจเป็นพิเศษ 100 กิโลวัตต์เป็นการเสนอราคาอย่างจริงจังเพื่อชัยชนะ

ควรสังเกตว่า BES-5 Buk ไม่ได้อยู่ในตระกูล RTG เครื่องกำเนิดความร้อนด้วยความร้อนจากไอโซโทปรังสีจะแปลงพลังงานของการสลายตัวตามธรรมชาติของอะตอมของธาตุกัมมันตรังสีและมีพลังงานเพียงเล็กน้อย ในขณะเดียวกัน Buk ก็เป็นเครื่องปฏิกรณ์จริงที่มีปฏิกิริยาลูกโซ่ควบคุม

เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กรุ่นต่อไปของสหภาพโซเวียตซึ่งปรากฏในช่วงปลายทศวรรษ 1980 โดดเด่นด้วยขนาดที่เล็กกว่าและการปล่อยพลังงานที่มากขึ้น นี่คือบุษราคัมที่ไม่เหมือนใคร: เมื่อเทียบกับบุค ปริมาณยูเรเนียมในเครื่องปฏิกรณ์ลดลงสามเท่า (เหลือ 11.5 กก.) พลังงานความร้อนเพิ่มขึ้น 50% และมีจำนวน 150 กิโลวัตต์ เวลาของการทำงานต่อเนื่องถึง 11 เดือน (มีการติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้บนดาวเทียมลาดตระเวน Cosmos-1867)

เครื่องปฏิกรณ์อวกาศนิวเคลียร์เป็นรูปแบบการตายนอกโลก ในกรณีที่สูญเสียการควบคุม "ดาวตก" ไม่ได้เติมเต็มความปรารถนา แต่สามารถปลดปล่อยบาปให้กับ "ผู้โชคดี"

ในปี 1992 เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กรุ่น Topaz จำนวน 2 ชุดที่เหลือขายในสหรัฐอเมริกาในราคา 13 ล้านเหรียญสหรัฐ

คำถามหลักคือ: มีพลังงานเพียงพอสำหรับการติดตั้งดังกล่าวเพื่อใช้เป็นเครื่องยนต์จรวดหรือไม่? โดยการส่งของไหลทำงาน (อากาศ) ผ่านแกนเครื่องปฏิกรณ์ร้อนและรับแรงขับที่เอาต์พุตตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม

คำตอบ: ไม่ บุคและบุษราคัมเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก จำเป็นต้องใช้วิธีการอื่นเพื่อสร้าง YRD แต่แนวโน้มทั่วไปสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กได้รับการสร้างขึ้นและมีอยู่จริงในทางปฏิบัติมาช้านาน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ควรใช้พลังงานอะไรเป็นเครื่องยนต์หลักสำหรับขีปนาวุธครูซซึ่งมีขนาดใกล้เคียงกับ Kh-101

หางานไม่ได้? ทวีคูณเวลาด้วยพลัง!
(รวบรวมเคล็ดลับสากล.)

การหาอำนาจก็ไม่ใช่เรื่องยากเช่นกัน N=F×V.

ตามข้อมูลอย่างเป็นทางการ ขีปนาวุธร่อน Xa-101 และขีปนาวุธร่อน Calibre ได้รับการติดตั้งเครื่องยนต์เทอร์โบแฟน -50 ที่มีอายุสั้น ซึ่งพัฒนาแรงขับได้ 450 กก. (≈ 4400 นิวตัน) ความเร็วในการล่องเรือขีปนาวุธ - 0.8 M หรือ 270 m / s ประสิทธิภาพการออกแบบในอุดมคติของเครื่องยนต์บายพาสเทอร์โบเจ็ทคือ 30%

ในกรณีนี้ กำลังที่ต้องการของเครื่องยนต์ขีปนาวุธครูซนั้นสูงกว่าพลังงานความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ซีรีส์ Topaz เพียง 25 เท่า

แม้จะมีข้อสงสัยเกี่ยวกับผู้เชี่ยวชาญชาวเยอรมัน แต่การสร้างเครื่องยนต์จรวดนิวเคลียร์เทอร์โบเจ็ท (หรือแรมเจ็ต) เป็นงานที่สมจริงและตรงตามข้อกำหนดของยุคสมัยของเรา

จรวดจากนรก

ดักลาส แบร์รี ผู้อาวุโสของสถาบันระหว่างประเทศเพื่อการศึกษายุทธศาสตร์ในลอนดอน กล่าวว่า "เป็นเรื่องน่าประหลาดใจอย่างยิ่ง ที่เป็นขีปนาวุธร่อนพลังงานนิวเคลียร์ “แนวคิดนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ มันถูกพูดถึงในยุค 60 แต่ต้องเผชิญกับอุปสรรคมากมาย”

มันไม่ใช่แค่พูดถึง ระหว่างการทดสอบในปี 1964 เครื่องยนต์แรมเจ็ต Tori-IIC ได้พัฒนาแรงขับ 16 ตันที่พลังงานความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ 513 MW การจำลองการบินด้วยความเร็วเหนือเสียง การติดตั้งใช้อากาศอัด 450 ตันในห้านาที เครื่องปฏิกรณ์ได้รับการออกแบบ "ร้อน" มาก - อุณหภูมิการทำงานในแกนกลางถึง 1600 องศาเซลเซียส การออกแบบมีพิกัดความเผื่อที่แคบมาก: ในหลายพื้นที่ อุณหภูมิที่อนุญาตต่ำกว่าอุณหภูมิที่องค์ประกอบจรวดหลอมละลายและยุบตัวลงเพียง 150-200 ° C

ตัวชี้วัดเหล่านี้เพียงพอสำหรับการใช้ YaPVRD เป็นเครื่องมือในทางปฏิบัติหรือไม่? คำตอบนั้นชัดเจน

เครื่องยนต์แรมเจ็ตนิวเคลียร์พัฒนาแรงขับ (!) มากกว่าเครื่องยนต์เทอร์โบ-แรมเจ็ตของเครื่องบินลาดตระเวน "สามปีก" SR-71 "Black Bird"

"รูปหลายเหลี่ยม-401" การทดสอบแรมเจ็ตนิวเคลียร์

สิ่งอำนวยความสะดวกในการทดลอง "Tori-IIA" และ "-IIC" เป็นเครื่องต้นแบบของเครื่องยนต์นิวเคลียร์ของขีปนาวุธร่อน SLAM

การประดิษฐ์ที่โหดร้ายซึ่งสามารถตามการคำนวณได้ซึ่งเจาะพื้นที่ 160,000 กม. ที่ระดับความสูงขั้นต่ำที่ความเร็ว 3M แท้จริงแล้ว "การตัดทอน" ทุกคนที่พบกันบนเส้นทางที่โศกเศร้าของเธอด้วยคลื่นกระแทกและเสียงร้องที่ดังสนั่น 162 เดซิเบล (เป็นอันตรายถึงชีวิตสำหรับบุคคล)

เครื่องปฏิกรณ์เครื่องบินรบไม่มีการป้องกันทางชีวภาพ แก้วหูที่แตกหลังจากบินผ่าน SLAM ดูเหมือนจะเป็นสถานการณ์ที่ไม่มีนัยสำคัญต่อพื้นหลังของการปล่อยกัมมันตภาพรังสีจากหัวฉีดจรวด สัตว์ประหลาดที่บินได้ทิ้งขนนกไว้กว้างกว่าหนึ่งกิโลเมตรด้วยปริมาณรังสี 200-300 rad ตามการคำนวณ ในหนึ่งชั่วโมงของการบิน SLAM ติดเชื้อ 1,800 ตารางไมล์ด้วยรังสีที่อันตรายถึงชีวิต

จากการคำนวณความยาวของเครื่องบินอาจถึง 26 เมตร น้ำหนักเริ่มต้น - 27 ตัน ภาระการรบ - ประจุไฟฟ้าแสนสาหัสที่ต้องทิ้งอย่างต่อเนื่องในเมืองต่างๆ ของสหภาพโซเวียตหลายแห่งตามเส้นทางการบินของขีปนาวุธ หลังจากเสร็จสิ้นภารกิจหลัก SLAM ควรจะวนเวียนอยู่เหนืออาณาเขตของสหภาพโซเวียตอีกสองสามวัน แพร่เชื้อทุกอย่างรอบตัวด้วยการปล่อยกัมมันตภาพรังสี

บางทีอาจเป็นอันตรายถึงตายที่สุดในบรรดาสิ่งที่มนุษย์พยายามสร้างขึ้น โชคดีที่ไม่มีการเปิดตัวจริง

โครงการที่มีชื่อรหัสว่าพลูโตถูกยกเลิกเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2507 ในเวลาเดียวกัน J. Craven หนึ่งในผู้พัฒนา SLAM กล่าวว่าไม่มีผู้นำทางทหารและการเมืองของสหรัฐอเมริกาคนใดที่เสียใจกับการตัดสินใจดังกล่าว

เหตุผลในการละทิ้ง "ขีปนาวุธนิวเคลียร์บินต่ำ" คือการพัฒนาขีปนาวุธข้ามทวีป สามารถสร้างความเสียหายที่จำเป็นได้ในเวลาอันสั้นพร้อมความเสี่ยงที่หาตัวจับยากสำหรับตัวทหารเอง ตามที่ผู้เขียนสิ่งพิมพ์ในนิตยสาร Air & Space ตั้งข้อสังเกตไว้อย่างถูกต้อง: อย่างน้อย ICBM ก็ไม่ได้ฆ่าทุกคนที่อยู่ใกล้ตัวเรียกใช้งาน

ยังไม่ทราบว่าใครวางแผนจะทดสอบอสูรที่ไหนและอย่างไร และใครจะรับผิดชอบหาก SLAM หลงทางและบินเหนือลอสแองเจลิส หนึ่งในข้อเสนอที่บ้าๆบอ ๆ แนะนำให้ผูกจรวดกับสายเคเบิลแล้วขับเป็นวงกลมเหนือพื้นที่รกร้างของชิ้นส่วน เนวาดา อย่างไรก็ตาม คำถามอื่นก็เกิดขึ้นทันที: จะทำอย่างไรกับจรวดเมื่อเชื้อเพลิงที่เหลืออยู่ในเตาปฏิกรณ์หมด? สถานที่ที่สแลมจะ "ลงจอด" จะไม่ถูกเข้าหาเป็นเวลาหลายศตวรรษ

ชีวิตหรือความตาย ทางเลือกสุดท้าย

ไม่เหมือนกับพลูโตลึกลับจากปี 1950 โครงการขีปนาวุธนิวเคลียร์สมัยใหม่ที่เปล่งออกมาโดย V. Putin เสนอการสร้างวิธีการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการทำลายระบบป้องกันขีปนาวุธของอเมริกา วิธีการทำลายอย่างมั่นใจร่วมกันเป็นเกณฑ์ที่สำคัญที่สุดสำหรับการป้องปรามนิวเคลียร์

การเปลี่ยนแปลงของ "นิวเคลียร์สามกลุ่ม" แบบคลาสสิกเป็น "รูปดาวห้าแฉก" ที่โหดร้าย - ด้วยการรวมยานพาหนะการส่งมอบรุ่นใหม่ (ขีปนาวุธล่องเรือนิวเคลียร์ไม่ จำกัด พิสัยและตอร์ปิโดนิวเคลียร์เชิงกลยุทธ์สถานะ -6) ควบคู่ไปกับความทันสมัยของหัวรบ ICBM ( การหลบเลี่ยง "Avangard") เป็นการตอบสนองที่สมเหตุสมผลต่อภัยคุกคามใหม่ๆ นโยบายป้องกันขีปนาวุธของวอชิงตันทำให้มอสโกไม่มีทางเลือกอื่น

“คุณกำลังพัฒนาระบบต่อต้านขีปนาวุธของคุณ ระยะการต่อต้านขีปนาวุธเพิ่มขึ้น ความแม่นยำเพิ่มขึ้น อาวุธเหล่านี้กำลังได้รับการปรับปรุง ดังนั้น เราจำเป็นต้องตอบสนองต่อสิ่งนี้อย่างเพียงพอ เพื่อที่เราจะสามารถเอาชนะระบบได้ ไม่เพียงแต่วันนี้ แต่ยังรวมถึงพรุ่งนี้ด้วยเมื่อคุณมีอาวุธใหม่”

รายละเอียดที่ไม่เป็นความลับอีกต่อไปของการทดลอง SLAM/Pluto พิสูจน์ได้อย่างน่าเชื่อถือว่าการสร้างขีปนาวุธร่อนนิวเคลียร์นั้นเป็นไปได้ (เป็นไปได้ในทางเทคนิค) เมื่อหกสิบปีที่แล้ว เทคโนโลยีสมัยใหม่ช่วยให้เราสามารถนำแนวคิดไปสู่ระดับเทคนิคใหม่ได้

ดาบขึ้นสนิมด้วยคำสัญญา

แม้จะมีข้อเท็จจริงมากมายที่อธิบายสาเหตุของการปรากฏตัวของ "อาวุธพิเศษของประธานาธิบดี" และขจัดข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับ "ความเป็นไปไม่ได้" ของการสร้างระบบดังกล่าวในรัสเซียและในต่างประเทศก็ยังมีคนคลางแคลงใจมากมาย "อาวุธที่อยู่ในรายการทั้งหมดเป็นเพียงวิธีการทำสงครามข้อมูลเท่านั้น" แล้ว -- ข้อเสนอต่างๆ

อาจเป็นไปได้ว่า "ผู้เชี่ยวชาญ" การ์ตูนล้อเลียนเช่น I. Moiseev ไม่ควรจริงจัง หัวหน้าสถาบันนโยบายอวกาศ (?) ผู้ซึ่งบอกกับ The Insider ฉบับออนไลน์ว่า "คุณไม่สามารถวางเครื่องยนต์นิวเคลียร์บนขีปนาวุธล่องเรือได้ ใช่และไม่มีเครื่องยนต์ดังกล่าว

ความพยายามที่จะ "เปิดเผย" คำแถลงของประธานาธิบดียังดำเนินการในระดับการวิเคราะห์ที่จริงจังยิ่งขึ้นอีกด้วย "การสืบสวน" ดังกล่าวได้รับความนิยมในหมู่ประชาชนที่มีแนวคิดเสรีนิยมในทันที คลางแคลงให้อาร์กิวเมนต์ต่อไปนี้

ระบบทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นจัดอยู่ในประเภทอาวุธลับสุดยอดทางยุทธศาสตร์ ซึ่งไม่สามารถตรวจสอบหรือปฏิเสธการมีอยู่ได้ (ข้อความที่ส่งถึงสมัชชาแห่งสหพันธรัฐแสดงคอมพิวเตอร์กราฟิกและภาพการเปิดตัวที่แยกไม่ออกจากการทดสอบขีปนาวุธล่องเรือประเภทอื่น ๆ ) ในขณะเดียวกันก็ไม่มีใครพูดถึงเรื่องการสร้างโดรนโจมตีหนักหรือเรือพิฆาต เรือรบ. อาวุธที่คนทั้งโลกจะต้องแสดงให้เห็นในไม่ช้านี้

ตาม "ผู้แจ้งเบาะแส" บางคน บริบทเชิงกลยุทธ์ที่ "เป็นความลับ" ของข้อความอาจบ่งบอกถึงลักษณะที่ไม่น่าจะเป็นไปได้ ถ้านี่คือข้อโต้แย้งหลัก แล้วการโต้แย้งกับคนเหล่านี้เกี่ยวกับอะไร?

ยังมีอีกมุมมองหนึ่ง ความตกตะลึงเกี่ยวกับขีปนาวุธนิวเคลียร์และเรือดำน้ำไร้คนขับขนาด 100 นอตเกิดขึ้นกับฉากหลังของปัญหาที่เห็นได้ชัดของคอมเพล็กซ์ทางการทหารที่พบในการดำเนินการโครงการอาวุธ "ดั้งเดิม" ที่ง่ายกว่า การอ้างสิทธิ์ของขีปนาวุธที่เหนือกว่าอาวุธที่มีอยู่ทุกประเภทในทันทีนั้นตรงกันข้ามกับพื้นหลังของสถานการณ์ที่รู้จักกันดีในด้านวิทยาศาสตร์จรวด ผู้คลางแคลงอ้างถึงความล้มเหลวจำนวนมากระหว่างการเปิดตัว Bulava หรือการสร้างยานยิง Angara ซึ่งลากมาเป็นเวลาสองทศวรรษเป็นตัวอย่าง ตัวมันเองเริ่มต้นในปี 1995; การพูดในเดือนพฤศจิกายน 2560 รองนายกรัฐมนตรี D. Rogozin สัญญาว่าจะเริ่มเปิดตัว Angara จาก Vostochny Cosmodrome เฉพาะใน ... 2021

และทำไมเพทายถึงเป็นความรู้สึกสำคัญของกองทัพเรือในปีที่แล้วโดยไม่สนใจ? ขีปนาวุธที่มีความเร็วเหนือเสียงที่สามารถขจัดแนวคิดที่มีอยู่ทั้งหมดของการต่อสู้ทางเรือได้

ข่าวการมาถึงของระบบเลเซอร์ในกองทัพได้รับความสนใจจากผู้ผลิตระบบเลเซอร์ ตัวอย่างที่มีอยู่ของอาวุธพลังงานโดยตรงถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของการวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์ไฮเทคสำหรับตลาดพลเรือน ตัวอย่างเช่น การติดตั้งโดยเรือ American AN/SEQ-3 LaWS แสดงถึง "แพ็คเกจ" ของเลเซอร์เชื่อมหกตัวที่มีกำลังรวม 33 กิโลวัตต์

การประกาศสร้างเลเซอร์ต่อสู้ที่ทรงพลังยิ่งตัดกับฉากหลังของอุตสาหกรรมเลเซอร์ที่อ่อนแอมาก: รัสเซียไม่ใช่หนึ่งในผู้ผลิตอุปกรณ์เลเซอร์รายใหญ่ที่สุดในโลก (Coherent, IPG Photonics หรือ Chinese Han "Laser Technology) ดังนั้น การปรากฏตัวของอาวุธเลเซอร์พลังสูงอย่างกะทันหันทำให้เกิดความสนใจอย่างแท้จริงในหมู่ผู้เชี่ยวชาญ

มีคำถามมากกว่าคำตอบเสมอ ปีศาจอยู่ในรายละเอียด แต่แหล่งข่าวอย่างเป็นทางการให้แนวคิดที่แย่มากเกี่ยวกับอาวุธล่าสุด บ่อยครั้งยังไม่ชัดเจนว่าระบบพร้อมสำหรับการนำไปใช้หรือการพัฒนาอยู่ในขั้นใด แบบอย่างที่รู้จักกันดีที่เกี่ยวข้องกับการสร้างอาวุธดังกล่าวในอดีตบ่งชี้ว่าปัญหาที่เกิดขึ้นจากสิ่งนี้ไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยปลายนิ้ว แฟน ๆ ของนวัตกรรมทางเทคนิคกังวลเกี่ยวกับการเลือกสถานที่สำหรับทดสอบยานอวกาศด้วยเครื่องยนต์นิวเคลียร์ หรือวิธีการสื่อสารกับโดรนใต้น้ำ Status-6 (ปัญหาพื้นฐาน: การสื่อสารทางวิทยุไม่ทำงานใต้น้ำ เรือดำน้ำถูกบังคับให้ขึ้นสู่ผิวน้ำระหว่างช่วงการสื่อสาร) น่าสนใจที่จะได้ยินคำอธิบายเกี่ยวกับวิธีการใช้งาน: เมื่อเทียบกับ ICBM และ SLBM แบบเดิม ซึ่งสามารถเริ่มและยุติสงครามได้ภายในหนึ่งชั่วโมง สถานะ-6 จะใช้เวลาหลายวันกว่าจะไปถึงชายฝั่งสหรัฐฯ เมื่อไม่มีใครอยู่!

การต่อสู้ครั้งสุดท้ายจบลงแล้ว
มีใครเหลือชีวิตบ้างไหม?
ในการตอบสนอง - มีเพียงลมหอน ...

ใช้วัสดุ:
นิตยสาร Air&Space (เมษายน-พฤษภาคม 2533)
สงครามเงียบ โดย John Craven