Владимир Иванов - Космические корабли военных моряков Байконура

— дальнейшее развитие космических телекоммуникационных систем и спутников связи;

— исследование Луны и создание лунной базы;

— высадка космонавтов на поверхность Луны и околоземных астероидов;

— добыча и доставка на Землю с Луны Гелия-3 — идеального топлива для термоядерной энергетики;

— создание роботизированной базы изучения Марса;

— организация выпуска материалов с особыми свойствами (сверхчистых) на орбите в условиях невесомости;

— выведение в космос больших телескопов и астрономических приборов;

— создание систем защиты Земли от малых и больших астероидов;

— исследование Юпитера и его спутников Европа и Ганимед; Сатурна и его спутника Титан;

— поиск экзопланет и живых организмов или их следов вне Земли.

Мечты о космосе.

Начиная с Юрия Гагарина в космосе уже побывали более 500 человек. При сохранении тех же темпов освоения космоса и с учетом расширения «космического клуба» общее количество космонавтов-профессионалов, побывавших в космосе в обозримом будущем может достичь 10 тысяч человек, не считая многочисленных космических туристов.

Поскольку я имел честь служить в уникальной части занимавшейся запуском космических аппаратов с ядерными энергетическими установками, то мое особое внимание приковано к перспективам использования ядерных установок в качестве ракетных двигателей. Сейчас полеты в околоземное пространство осуществляются на ракетах, которые двигаются за счет сгорания в их двигателях жидкого или твердого топлива. За минувшие полвека технология была отработана до мелочей, но ракетостроители признают, что развивать ее дальше проблематично. Это тупиковый путь с точки зрения технической эволюции. Сколько бы специалисты всего мира по ракетным двигателям ни трудились, максимальный эффект, который мы получим, будет исчисляться долями процентов. Из существующих ракетных двигателей, будь это жидкостные или твердотопливные, грубо говоря, выжато все, и попытки увеличения тяги, удельного импульса просто бесперспективны. Ядерные же энергодвигательные установки дают увеличение в разы. На примере полета к Марсу — сейчас надо лететь полтора-два года туда и обратно, а можно будет слетать за два-четыре месяца.

Над новой разработкой принципиально нового двигателя для полетов в дальний космос работают и американцы. В NASA рассчитывают уже в 30-е годы нынешнего столетия осуществить пилотируемый полет к Марсу, и вопрос об использовании энергии расщепления атомного ядра как никогда актуален. В ноябре 2017 года Китайская корпорация аэрокосмической науки и техники опубликовала дорожную карту космической программы КНР на период 2017—2045 годы. Она предусматривает, в частности, создание многоразового корабля, работающего на ядерном ракетном двигателе.

Идея использовать ядерные двигатели на космических аппаратах не нова и уходит корнями в начало 1960-х. Уже тогда академики Мстислав Келдыш, Сергей Королев и Игорь Курчатов — первые лица советской космической программы и советского Атомного проекта — выдвигали такие задачи.

Королев С. П., Курчатов И. В., Келдыш М. В.

В те годы работа над использованием ядерной энергии для космических аппаратов началась сразу по нескольким направлениям. Ряд советских НИИ, в частности центр Келдыша, КБХА, Институт имени Н. А. Доллежаля (НИКИКЭТ) и другие предприятия принимали участие в работах над ядерными двигателями. В результате был накоплен колоссальный опыт по работе с ядерными двигателями, а также по термоэмиссионным и термоэлектрическим энергоустановкам. В советское время с 1968 по 1988 годы была запущена серия военно-морских спутников «Космос» с ядерными энергетическими (термоэлектрическими) установками, о которых я рассказал в предыдущих главах. Установки первого поколения типа «Бук» производимые в НПО «Красная Звезда» отличались невысокой электрической мощностью мощностью 3 кВт. В 1987—1988 годах были осуществлены летно-космические испытания двух аппаратов «Плазма-А» («Космос-1818» и «Космос-1867») с термоэмиссионной ЯЭУ «Топаз» мощностью 5 кВт, во время которых было осуществлено питание электроракетных двигателей (ЭРД) от ядерного источника энергии. В это же время был выполнен комплекс наземных ядерно-энергетических испытаний термоэмиссионный ядерной установки «Енисей» мощностью 5 кВт. На основе этих технологий разработаны проекты термоэмиссионных ЯЭУ мощностью 25—100 кВт.

В эти же годы в Советском Союзе были начаты научно-технические и опытно-конструкторские разработки ядерного электроракетного двигателя (ЯЭРД), как особого класса двигателей для межпланетных сообщений, и ядерно-энергетической установки замкнутой схемы, как нового мощного и длительно действующего источника энергии с высокой энергоемкостью, обеспечивающих решение научных, народнохозяйственных и оборонных задач в космосе. Еще в 1965 году был разработан эскизный проект ядерного электрореактивного двигателя ЯЭРД-2200 для межпланетного корабля с экипажем. В 1966—1970 гг. был разработан эскизный проект ядерного электроэнергетического и ракетно-космического блока с ЯЭУ и ЭРДУ для использования в составе ракеты-носителя Н1М для марсианского экспедиционного комплекса. К концу 70-х годов оказалась полностью сформированной концепция космической ЯЭУ второго поколения, действующая и в настоящее время. В 1978 году была проведена проектная разработка ядерного межорбитального буксира, получившего индекс 17Ф11 в составе многоразовой космической системы «Энергия» — «Буран». Результаты проектных исследований вошли в состав технического проекта орбитального корабля «Буран». В 1982 году НПО «Энергия» по ТЗ Министерства обороны разработало техническое предложение по ядерному межорбитальному буксиру 17Ф11 («Геркулес») полезной электрической мощностью 550 кВт, выводимому на опорную орбиту высотой 200 км с помощью орбитального корабля «Буран» или ракеты-носителя «Протон».

Так же в СССР начиная с 60-х годов проводились исследования по созданию ракет с ядерным ракетным двигателем (ЯРД). Главной целью исследований являлось доказательство возможности создания ЯРД на основе современных материалов и технологий. В период 1978—1984 гг. прошли огневые испытания три экземпляра стендового прототипа ЯРД — аппарата ИРГИТ. Всего было проведено 126 огневых испытаний тепловыделяющих сборок (ТВС) разрабатываемых реакторов. К 1980 году было проведено 247 испытаний «холодного» двигателя ИРГИТ-Х, в котором реактор заменялся стендовым теплообменником. Проведены также автономные испытания ПГС ЯРД и ТНА. Экспериментальные исследования характеристик ЯРД типа ИРГИТ подтвердили правильность многих технических решений. Хотя основные экспериментальные работы были завершены в начале восьмидесятых годов, исследования проблем использования ЯРД, совершенствования их технических характеристик, конструкции и технологии ЯРД различного назначения продолжаются и в настоящее время и в объеме, определяемом нынешними экономическими возможностями России.