Вчені створили прототип двигуна для ядерного космічного корабля на Марс

У журналі Scientia Sinica Technology, що рецензується , Китайської академії наук вийшла стаття, в якій повідомляється про успішне випробування раннього прототипу ядерного ракетного двигуна потужністю 1,5 МВт. Двигуна установка розмірами з транспортного контейнера випробувана без ядерного палива з подачею тепла від зовнішнього джерела. Метою випробувань була перевірка системи тепловідведення від реактора на основі літію. Готуються випробування із ядерним паливом.

Очевидно, що ракету для польоту на Марс необхідно збирати на орбіті Землі або на орбіті Місяця. У космос вона підніматиметься частинами, що також стосується ядерного реактора. При цьому питання безпеки буде найважливішим, щоб у разі аварії це не закінчилося засміченням земної поверхні радіоактивними матеріалами чи гірше.

Ядерний ракетний двигун, що створюється в Китаї в даному виконанні (не факт, що проект буде втілений в поточній версії), буде важити менше восьми тонн, і виявиться досить компактним, щоб поміститися під стандартний обтічник штатних ракет-носіїв. У космосі реактор буде розгорнутий і дооснащений радіаторами охолодження та необхідною обв’язкою. У розгорнутому вигляді, якщо вірити статті, він буде висотою з 20-поверховий будинок.

Система радіаторів зі сплаву на основі вольфраму одночасно служитиме екраном від радіації, що виникає в реакторі під час розпаду ядерного палива. Заявлено, що температура теплоносія в «ракетному» реакторі досягатиме 1276 °С, що набагато вище, ніж у звичайних реакторах. За рахунок високої температури в газ з рідкої фази перетворюватимуться інертні гази гелій і ксенон, які обертатимуть турбіну генератора і забезпечуватимуть високу потужність разом із досить компактними розмірами установки.

Стверджується, що китайська розробка значно компактніша за конкуруючий проект NASA і в сім разів потужніша за нього. Більше того, китайські вчені прогнозують, що політ на Марс на ракеті з ядерним двигуном займе близько трьох місяців, тоді як політ на кораблі типу Starship Ілона Маска розтягнеться на сім місяців. Іншими словами, без ракет на ядерних двигунах мріяти про регулярні польоти на Марс і назад — це утопія, вважають у Китаї.

Питання про тягу, що створюється китайським ядерним двигуном, не прояснено. Це можуть бути як електричні двигуни, які розганяють частинки реактивної маси (нейтральних газів або води), або двигуни на уламках поділу, коли як реактивна маса використовуються самі продукти розпаду. Виходячи з контексту новини, мова, швидше за все, про перший випадок про електроракетні двигуни, але це не точно.

Охолоджувати над розігрітий двигун планується літієм, як найбільш підходящим та теплоємним для заявлених умов теплоносієм. Система відведення тепла за його допомогою пройшла випробування на прототипі. Китайські вчені обережні в прогнозах створення робочого двигуна. На це підуть роки експериментів та наукової роботи. Але до середини 30-х років вони сподіваються впоратися. Якраз нещодавно глава «Роскосмосу» Юрій Борисов обмовився, що Росія та Китай можуть відправити у 2033–2035 роках на Місяць ядерний реактор для місячної бази постійної присутності. Але це вже інша історія.