Транспортно-энергетический модуль

Транспортно-энергети́ческий мо́дуль (ТЭМ, Ядерный буксир[2][3], Космический буксир[4][5]) — разрабатываемое российское космическое транспортное средство (межорбитальный буксир).

Транспортно-энергетический модуль
Общие данные
Разработчик ОАО «РКК „Энергия“ им. С. П. Королёва»
Производитель АО ЦНИИмаш[1]
Страна Россия
Назначение грузовой и пилотируемый
Задачи Межорбитальная буксировка полезной нагрузки
Срок активного существования до 10 лет
Производство и эксплуатация
Статус разрабатывается
Первый запуск

1)

Типичная конфигурация
Стартовая масса 20290
Двигатель ИД-500
Двигатели коррекции орбиты 2
Топливо уран
Габариты
Длина 53,4 м р.п
Диаметр 21,6 м рабочее положение

ТЭМ разрабатывается АО ЦНИИмаш[1] по заказу Роскосмоса[6].

Создание модуля является частью разработки на базе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса[7][8], совместного проекта группы предприятий входящих в состав госкорпораций Роскосмос и Росатом[9][10].

ТЭМ создаётся как транспортное средство для решения большого спектра задач, в том числе для доставки грузов на орбиту Луны, геостационарную орбиту (ГСО), траектории к планетам Солнечной системы, в том числе к Марсу, а также для борьбы с мусором на орбите Земли[11].

Цель проекта — создание принципиально нового транспортного средства в космосе, обладающего возросшим уровнем энергии и позволяющего обеспечить участие России в крупных международных проектах, осваивать передовые технологии, вырастить новых специалистов и позволить осуществлять длительные задания по исследованию Солнечной системы[12].

Отличительная особенность проекта от предыдущих космических аппаратов, имеющих ядерные реакторы на борту — источник энергии мегаваттного класса[1] (благодаря ЯЭДУ мегаваттного класса, модуль получит тридцатикратное увеличение объёмов располагаемой энергии[13]), раздвижной капельный холодильник-излучатель[5].

Работы по проекту начались в 2009 году[14]; разработку с 2011[15] до 2015 года[16] вела РКК Энергия[13][17], планировалось, что он будет готов к 2018 году[18].

Дата появления лётного прототипа модуля примерно в 2022—2023 году (2030 г.)[1][19].

На 2018 год приблизительная стоимость проекта оценивается в 8 миллиардов 250 миллионов рублей[13][20][21].

На основе ТЭМ КБ «Арсенал» разрабатывает космический комплекс «Нуклон» для научных исследований в интересах освоения Луны и изучения Солнечной системы.

Описание
Две компоновки буксира. В сложенном виде занимают одинаковый объём под обтекателем «Ангара-А5В»

Модуль состоит из энергоблока с реакторной установкой, электроракетной двигательной установки (ЭРД) и приборно-агрегатного комплекса[15].

Конструкция модуля также состоит из раздвижных ферм, стыковочного узла, солнечных батарей, капельного холодильника-излучателя, маршевых электрореактивных двигателей[5], системы преобразования энергии, креновых ЭРД, зоны размещения робототехнических средств, генератора капель[22][23].

Новые ионные двигатели (ИД-500) повышенной мощности[24].

Сборка может осуществляться на орбите с использованием МКС[21].

Груз стыкуется с помощью другого корабля (см. главную иллюстрацию статьи).

ОКР по теме ТЭМ
Цель выполнения ОКР

Цель выполнения ОКР: создание принципиально нового транспортного средства в космосе, обладающего качественно возросшим уровнем энергетики и позволяющего обеспечить[12]:

  • участие России в перспективных масштабных международных проектах по освоению космического пространства;
  • освоение новых инновационных технологий в обеспечение развития отечественной промышленности;
  • формирование научно—технической элиты для решения комплексных инновационных задач;
  • возможность создания систем энергоснабжения Земли из космоса, борьбы с астероидно-кометной опасностью и очистки околоземных орбит от неработающих спутников и космического мусора.

Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи:

  • Обеспечение космического транспортного средства электрической мощностью мегаваттного уровня.
  • Создание маршевых двигательных установок на основе электроракетных двигателей с удельным импульсом тяги не менее 70000 м/с.
  • Освоение и передача в производство инновационных технологий, в том числе:
    • технологий создания высокотемпературных (до 1500К) турбин;
    • технологий создания высокотемпературных (до 1200К) компактных теплообменных аппаратов;
    • технологий создания высокоэффективных электроракетных двигателей большой мощности (более 50 кВт);
    • технологий создания высокотемпературного (до 1600К) компактного газоохлаждаемого реактора на быстрых нейтронах с системами обеспечения ядерной и радиационной безопасности на всех этапах эксплуатации;
    • технологий создания высокотемпературных тепловыделяющих элементов;
    • технологий создания высокооборотных (30000…60000 об/мин) электрогенераторов и статических преобразователей большой мощности;
    • технологий создания высокотемпературных (до 1500К) конструкционных материалов с ресурсом до 100000 часов;
    • технологий создания бескаркасных холодильников—излучателей;
    • технологий развёртывания крупногабаритных конструкций в космосе.
  • Рост количества высококвалифицированных работников ракетно-космической и атомной отраслей российской промышленности.

История

С 70 годов ХХ столетия РКК «Энергией» совместно с рядом предприятий велись разработки космической ядерной энергетической установки с использованием литий-ниобиевой технологии электрической мощностью 500—600 кВт для создания буксира «Геркулес»[25][26]. В 1988 году усилиями РКК «Энергия» появились первые разработки солнечных электроракетных буксиров большой мощности[26]. С 2001 по 2005 год РКК «Энергия» в сотрудничестве с ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», ЦНИИмаш, ГКНПЦ им. М. В. Хруничева, ИКИ РАН, ИМБП РАН и рядом других организаций участвовала в проектно-конструкторской работе над ключевыми элементами энергодвигательного комплекса и космической платформы для обеспечения реализации пилотируемой экспедиции на Марс[26]. В проекте также был рассмотрен вариант солнечного межорбитального буксира с мощностью 15 МВт с тонкоплёночными солнечными батареями и электроракетной двигательной установкой Паром[26].

Титульный лист[27]

Невозможность осуществлять межорбитальные перелёты, осваивать Солнечную систему и защитить Землю от метеоритов и астероидов привела к тому, что в 2009 году «Комиссией по модернизации и технологическому развитию экономики России при президенте России» было принято решении о начале проектных работ над Транспортно-энергетическим модулем на основе ядерной энергодвигательной установки[28], «Энергии» отвели головную роль в части проектирования модуля, Центр Келдыша возглавил разработку установки[29], а НИКИЭТ занялся созданием реактора[26][30]. Инициативой заинтересовались в США, и в 2011 году предложили сотрудничество, однако после 4 заседаний межправительственной комиссии достичь договорённости не удалось[31][32]. В апреле 2015 пресса растиражировала новость о том, что работы по проекту были свёрнуты, однако информация была опровергнута[33][34]. К 2018 году были сданы эскизный и технический проекты[18], двигатели и реактор[24][35].

Ход работ

2009 год

Благодаря многолетним теоретическим и практическим изысканиям, которыми занимались ведущие предприятия России, появилась возможно подготовить теоретическую базу, с результатами которой были ознакомлены члены Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России при президенте России[29][26]. Проект создания модуля был частью разработки на базе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса, при сотрудничестве Роскосмоса и Росатома.

Президент России Дмитрий Медведев, ставший инициатором работ, полагал, что следует отнестись к проекту со всей серьёзностью ввиду его значимости[36]. Анатолий Перминов, также один из инициаторов работ, полагал, что эта работа поможет обойти конкурентов, с одной стороны, а с другой, настаивал на международной кооперации[37].

В октябре 2009 Анатолий Перминов сообщил, что эскизное проектирование будет закончено к 2012, а на всю работу уйдёт около 9 лет[38].

2010 год
Распоряжение Президента

В 2010 году по распоряжению президента России Дмитрия Медведева начались работы по созданию транспортного модуля на основе ЯЭДУ[39][40]. Росатом утвердил техническое задание на разработку установки мегаваттного класса и модуля.[41] В марте была осмотрена технологическая база для создания и обеспечения эксплуатации систем управления ядерными реакторами.[42]

2011 год

Роскосмос объявил конкурс на создание ядерной энергодвигательной установки большой мощности, способной выполнять длительные перелеты[43].

9 февраля состоялась видеоконференция руководителей предприятий-участников проекта, подводились итоги работ по прошлому году и задачи в новом году, особое внимание в ходе встречи было уделено необходимости создания испытательного комплекса Ресурс для отработки реакторной установки[44].

На совещании 11 октября обсуждались вопросы в области создания радиационно стойкой элементной базы, необходимой для системы управления реактором и транспортно-энергетического модулем в целом[45]. В результате специалисты пришли к выводу, что система управления комплексом может быть создана на российской элементной базе.[45] Был завершён эскизный проект установки[46].

2012 год

Сформировать рабочий облик модуля предстояло РКК Энергии, на что с 2010 по 2018 выделялось 5,8 миллиардов рублей[48]. В этом же году был подготовлен технический проект[18]. Завершили первую часть технического проекта установки[46]. В ГНЦ РФ-ФЭИ подготовлены материалы по техническому проекту лётного и наземного вариантов установки по оптимальной системе радиационной защиты[49]. Проведены расчёты для обоснования радиационной безопасности, дополнительной радиационной и биологической защиты[49].

2013 год

Эскизное проектирование было завершено в 2013 году[50] На основе полученных в 2012 году результатов было принято решение перейти к этапу рабочего проектирования и изготовления оборудования и образцов для автономных испытаний[51]. На МАКС-2013 был представлен макет модуля и некоторых важных частей, таких как: ядерная энергодвигательная установка и турбокомпрессор-генератор[52].

2014 год

Проводились испытания новых ионных двигателей повышенной мощности ИД-500[24]. Начались испытания ТВЭЛов[53].

В декабре 2014 были изготовлены трубы из молибденового сплава для рабочих органов системы и защиты реакторной установки[54].

2015 год
Макет реактора РУГК

29 июня на заседании руководителей проекта, были рассмотрены предложения по поэтапности разработки ТЭМ, план-графика поставки комплектов деталей и узлов твэлов РУГК и изготовления комплекта твэлов РУГК, заключённые договора, выполнение работ во втором квартале года[55]. На заседании главных конструкторов проекта от 5 августа разбирались вопросы по организации работ, разработке дополнения к проекту и созданию испытательного комплекса Ресурс[56].

В октябре в ходе заседания совета по проекту, рассматривались вопросы по опытно-конструкторским работам его составных частей, схемы деления ТЭМ, возможные технические средства в составе модуля, обеспечение радиационной безопасности при выводе на орбиту[57].

2016 год
Макет ТЭМ

Планировалось, что корпорация Энергия создаст модуль[58] к 2018[18]. Однако летом 2016 года стало известно, что Роскосмос заказал Центру имени Келдыша разработку транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса стоимостью в 3,8 миллиарда рублей[59].

В конце марта на выставке «Госзаказ — ЗА честные закупки 2016» вновь был показан макет ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса[60].

в ноябре 2016 года директор ФГУП ЦНИИмаш Олег Горшков сообщил, что разработкой займётся их институт[1]. Он напомнил, что речь идёт об устройстве, способном вырабатывать 1 мегаватт энергии, что откроет принципиально новые возможности в освоении космоса, а также о том, что ни США, ни Европа на данный момент не обладают подобной технологией. Лётный прототип должен появиться в 2022-2023 годах[19].

2017 год
Дмитрий Рогозин

В январе 2017 года Дмитрий Рогозин, довёл до сведения общественности, что в ближайшее время будет принято решение о том, как будет использован транспортно-энергетический модуль[59].

В конце апреля 2017 года генеральный конструктор Роскосмоса Виктор Хартов подтвердил успешный ход работ по ТЭМ, сообщив некоторые технические подробности[35]. Прежде всего о том, что есть готовый реактор, системы преобразовывают вырабатываемую им тепловую энергию в электрическую, которая поступает на ионные двигатели[35]. Двигатели мощностью 30 кВт сейчас испытываются в камере. По его словам уже есть около 10 ключевых технологий, которые сейчас воплощают в жизнь[35].

В октябре 2017 года стало известно, что, согласно утверждённой программе развития космодромов, планируется создать технический комплекс подготовки космических аппаратов на основе транспортно-энергетических модулей[61].

В 2017 году весь бюджет подпрограммы «Приоритетные инновационные проекты ракетно-космической промышленности» размером 2,2 миллиарда рублей был расписан на единственный проект — «Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса»[62].

2018 год

В конце февраля 2018 года проводились работы по изготовлению и наземной отработке ЯЭДУ мегаваттного класса и ТЭМ[63].

В августе на главной странице официального сайта Исследовательского центра имени М. В. Келдыша в тексте программного меморандума к 85-летию предприятия появилось подтверждение продолжения работ по ЯЭДУ[64].

В октябре Роскосмос дал поручение специалистам «КБ Арсенал» рассмотреть эскизные предложения, провести расчётно-экспериментальные исследования и проработать облик буксира не только с ядерной энергодвигательной установкой, но и с электроракетными двигателями[65].

2019 год

28 января выездная комиссия определила места на космодроме «Восточном», где будут строиться стартовая площадка для сверхтяжёлых ракет и транспортно-энергетический модуль[66].

В марте госкорпорация Роскосмос оштрафовала «Центр имени Келдыша» на 154,9 миллиона рублей за срыв сроков выполнения работ по производству ТЭМ, которые должны были завершится к ноябрю 2018 года[67].

В годовом отчёте Роскосмоса за август сообщалось, что были выполнены испытания отдельных частей макета наземного прототипа модуля[68].

На проходившем в конце августа МАКС-2019 посетители могли наблюдать выставленный макет ТЭМ. Со слов присутствующих рядом со стендами лиц, масса сухого аппарата составляет около 6 тонн, фермы конструкции и панели излучателей уже протестированы[69].

18 сентября глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин на встрече с участниками V Всероссийской научно-практической конференции «Орбита молодёжи» в Балтийском государственном техническом университете имени Устинова сообщил, что работы по созданию космического «буксира» с ядерной энергодвигательной установкой продолжаются, однако решается вопрос, будет ли это сразу мегаваттный класс или же полумегаваттный. Самая безопасная орбита для выведения буксира — не менее 800 километров, скорость его будет невысока, но работать он сможет очень долго[70].

В сентябре из информации на сайте госзакупок стало известно, что Роскосмос заказал работы по прикладным инновационным исследованиям технологий создания ракетных двигателей. Исполнитель по контракту должен предоставить предложения по проектному облику электроракетного роторного двигателя в составе ядерной энергодвигательной установки межорбитального буксира. Сумма контракта составляет 525,6 млн рублей. Экспериментальное подтверждение работоспособности макета должно состояться не позднее 30 марта 2020 года[71].

2020 год

28 января на Королёвских чтениях первый заместитель гендиректора Роскосмоса Юрий Урличич заявил, что к 2025 году планируется создать «опытные образцы космической ядерной энергоустановки с термоэмиссионным реактором-преобразователем», к 2030 году должны быть завершены ресурсные испытания, на 2030-е годы запланированы лётные испытания аппарата[72][73].

29 апреля агентство РИА Новости сообщило о приостановке проекта и расторжении контракта между Роскосмосом и Центром Келдыша по причине неготовности стендово-испытательной базы[74].

2 июня Дмитрий Рогозин сообщил, что работы над проектом продолжаются, но не афишируются[75].

4 июля делегация Роскосмоса во главе с Дмитрием Рогозиным посетила КБ Арсенал, в социальных сетях к сообщению о данном событии было добавлено также концептуальное изображение ТЭМ[76].

13 и 14 сентября появились неофициальные фотографии сборки наземного прототипа ТЭМ в цехах КБ «Арсенал»: Ядерный космический буксир в металле.

19 сентября автор некоммерческого образовательного проекта о космосе Игорь Егоров сообщил о полной переработке концепции ТЭМ в силу неудач с разработкой капельного излучателя-охладителя и турбомашинного преобразователя. Проект получил название «Нуклон» и будет выполняться по хорошо отработанной в СССР технологии термоэмиссионного преобразования энергии[77][78].

28 сентября в эфире проекта ПостНаука на 38 минуте, начальник лаборатории перспективных реакторных концепций НИЦ «Курчатовский институт» Татьяна Щепетина, на вопрос о ядерных двигателях в космосе заявила: что разрабатываемая в данный момент установка двухконтурная, это реактор с газовым теплоносителем и турбинным преобразователем. Что является не самой удобной в виду необходимости обслуживания турбины, но самой компактной схемой[79].

8 декабря во время Общего собрания РАН, посвящённого 75-летию российской атомной отрасли во время доклада о космической ядерной энергетике (начало 4 час 40 минута) Драгунова Юрия Григорьевича в презентации демонстрируется ряд материалов о проекте: концептуальные проекты космических ядерных энергосистем, схема управления в части создания ядерной установки, гелий-ксеноновая схем ЯЭДУ, замеры температурных полей реактора, модели и стенды для экспериментов по верификации расчётных кодов, полномасштабный макет корпуса реактора для термоциклических и пневматических испытаний, фото сборки фрагментов активной зоны РУ, блоки внутренней и внешней радиационной защиты и их успешные вибропрочностные испытания, петлевые испытания фрагмента активной зоны реактора МИР-1.М. После идёт заключение об разработке и одобрении проекта ядерной установки, подтверждении технических требований, обосновании ядерной и радиационной безопасности, подтверждение реализуемости создания реакторной установки[80].

11 декабря РИА Новости сообщило, что Роскосмос заключил контракт с КБ «Арсенал» стоимостью 4,2 млрд рублей на разработку аванпроекта космического ядерного буксира (как стало известно из ТЗ, космического комплекса) «Нуклон» для полётов к Луне, Юпитеру и Венере[81]. «Нуклон» сможет доставлять 10 тонн груза на Луну за 200 суток, говорится в документах «Роскосмоса», опубликованных на сайте госзакупок[82].

2021 год
Выбранная на 2021 год конфигурация

19 марта 2021 года исследовательский центр имени М.В. Келдыша рассчитывает провести лётные испытания ионных двигателей в 2025—2030 годах. Как уточнили в пресс-службе, Центр Келдыша уже создал изделия мощностью от 200 Вт до 35 кВт. В настоящий момент подтверждаются их ресурсные характеристики и ведётся предварительная проработка создания двигателя мощностью 100 кВт[83].

14 апреля 2021 года в выпуске «Космическая среда № 325» на канале «Роскосмос ТВ» Дмитрий Рогозин сообщил, что некоторые элементы межпланетного ядерного буксира «уже в железе, уже существуют»[84][85].

21 апреля во время второго дня Общего собрания членов Российской академии наук академик Анатолий Сазонович Коротеев предоставил доклад «Использование ядерной энергии в космических системах»[86], в котором среди прочего демонстрировались: принципиальная схема ядерной энергодвигательной установки, перечислялись преимущества и недостатки различных систем охлаждения, демонстрировалась схема бескаркасного холодильника-излучателя, результаты первого этапа космического эксперимента «Капля-2», вариант ТЭМ с изменённой схемой отвода тепла который позволяет провести его лётные испытания на уже отработанных ракетах-носителях Ангара-А5, без развёртывания крупногабаритных конструкций в космосе мощностью аппарата до 200 кВТ, а так же озвучен перечень задач, которые позволяет решить такой аппарат, в том числе обеспечение эффективных транспортных операций в ближнем и дальнем космосе и вывод тяжёлых полезных нагрузок на геостационарные орбиты. Предоставлено сравнение эффективности применения ТЭМ с ЯЭДУ мощностью 200 кВТ, запускаемой на ракете-носителе Ангара-А5 и РН СТК с КВРБ[87].

22 мая исполнительный директор госкорпорации «Роскосмос» по перспективным программам и науке Александр Блошенко принял участие в просветительском марафоне «Новое знание», где продемонстрировал ряд материалов: два варианта ТЭМ мощностью 500 кВТ с ионными двигателями и роторным магнитоплазменным двигателем, а так же их массо-габаритные характеристики. Озвучены планы по первой миссии космического комплекса на базе ТЭМ, которые в данный момент просчитываются по массе полезной нагрузки и баллистическим траекториям совместно с РАН. Также продемонстрирована концепция и характеристики орбитальной станции с ТЭМ[88].

4 июля РИА Новости сообщили, что Роскосмос планирует испытать на Международной космической станции элементы системы охлаждения ТЭМ. Планируется исследовать работу капельного холодильника-излучателя в рамках эксперимента «Капля-2-2»[89][90].

9 июля РИА новости сообщили, ссылаясь на имеющихся в распоряжении документы КБ «Арсенала», что в 2018-2019 годах конструкторское бюро провело научно-исследовательские работы чтобы выяснить, может ли «Зевс» не только дистанционно зондировать поверхность Земли и околоземное воздушное пространство, но и «воздействовать с помощью электромагнитного излучения на радиоэлектронные средства систем управления, разведки, связи и навигации; направленной передачи энергии лазерным излучением»[91].

Так же 9 июля появись неофициальные фотографии, совпадающие с фото появившимися 13—14 сентября 2020 года, и слайды, как утверждается из информационного буклета КБ «Арсенал» посвящённого 70-летию организации, на которых отображены: элементы ТЭМ в разборе на крупные блоки для функциональных испытаний, собранный КТМ ТЭМ на технологической платформе без одной из панелей системы обеспечения теплового режима (СОТР), фото проведения функциональных испытаний отсека несущих ферм (ОНФ), фото отсека обеспечивающих систем и модуль двигательных установок. Также на слайдах отображён проект работы ТЭМ на радиационно-безопасной орбите со стыковкой с космическими аппаратами и подъёмом их на геостационарную орбиту или орбиту захоронения. Проект доставки грузов на Луну при помощи ТЭМ. Проект размещения ТЭМ-ретранслятора в точке либрации L1 Марса системы «Солнце-Марс», что позволяет организовать высокоскоростной канал передачи информации на Землю с поверхности Марса и находящихся на орбите Марса КА. Проект использования ядерного реактора ТЭМ после его отстыковки и успешного приземления для обеспечения энергией станции на поверхности Марса[92][93][94].

На проходившем в конце июля МАКС-2021 посетители могли наблюдать выставленный макеты ТЭМ. Версии с ионными двигателями, который уже ранее демонстрировался на МАКС-2019 и макет с роторным магнитоплазменным двигателем. Так же специалисты отвечали на вопросы желающих касательно развития проекта[95][96]. В последствии оба макета были так же представлены на АРМИ-2021. С добавлением возможности двухпусковой схемы для варианта с роторным магнитоплазменным двигателем, где модуль полезной нагрузки выводится отдельно и пристыковывается к ТЭМ[97][98].

26 августа генеральный директор Владимир Кошлаков на Международном военно-техническом форуме «Армия-2021», заявил ТАСС, что Исследовательский центр им. М. В. Келдыша планирует испытать капельный холодильник-излучатель для ядерного буксира «Зевс» на борту Международной космической станции (МКС) в 2024—2025 годах.

По словам гендиректора предприятия, уже разработана проектная документация. Сейчас Центр Келдыша приступает к изготовлению макетов и научной аппаратуры для проведения эксперимента в многоцелевом лабораторном модуле «Наука»[99].

4 сентября макет с роторным магнитоплазменным двигателем был представлен президенту Российской Федерации во время его визита на космодром Восточный, с заявленной датой пуска в 2030 году и выводом на высоту 800 км, для безопасного включения реактора[100][101].

29 сентября СМИ сообщили, ссылаясь на документы на сайте госзакупок, что Роскосмос продемонстрирует полутораметровый макет комплекса «Зевс» и макет транспортно-энергетического модуля длиной в 81 сантиметр на Международном астронавтическом конгрессе в ОАЭ[102][103].

8 октября исполнительный директор госкорпорации «Роскосмос» по перспективным программам и науке Александр Блошенко принял участие в открытом диалоге, в рамках цикла мероприятий под названием «Марафон рационализаторов». Где продемонстрировал видео анимацию нового облика ионного варианта ТЭМ, с его раскрытием на орбите, для планируемой в 2030 году миссии космического комплекса по изучению Луны, Венеры и спутников Юпитера. Также был продемонстрирован новый облик модуля полезной нагрузки и схема полёта космического комплекса продолжительностью в 50 месяцев с участками отделения малых космических аппаратов и спутников[104][105][106][107].

26 ноября Александр Блошенко на отраслевом совещании «Фотовольтаика-2021», проходящем в НПП «Квант» заявил, что в данный момент проект находится на этапе ресурсного обеспечения[108].

3 декабря на Всероссийском форуме космонавтики и авиации «КосмоСтарт 2021», Александр Блошенко сообщил, что ТЭМ позволит доставить к спутникам Юпитера десятки тонн полезной нагрузки.[109]

2022 год
Выбранная на 2021 год конфигурация

25 января генконструктор РКК "Энергия" Владимир Соловьев, на Королёвских чтениях в Москве сообщил, что В России ведется разработка космического ядерного буксира мощностью до 6 мегаватт (МВт).[110]

Характеристики

ЯЭДУ
Основная статья: Ядерная энергодвигательная установка мегаваттного класса

Реактор

Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор на быстрых нейтронах, выдерживающий температуры до 1500 К.[111]. В качестве теплоносителя используется гелий-ксеноновая смесь[112] Капельный холодильник-излучатель, турбокомпрессор, трубы из молибденового сплава для рабочих органов системы и защиты реакторной установки[113].

Ионный двигатель

Для модуля в ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» был разработан новый ионный двигатель повышенной мощности ИД-500[24]. Его огневые испытания проходили в 2014 году[24]. Его параметры: мощность 32-35 кВт, тяга 375—750 мН, удельный импульс 70 000 м/с (7140 с), коэффициент полезного действия 0,75[114], масса: 34.8 кг, проектный ресурс: больше 20 000 часов. По состоянию на 2019 год двигатель прошёл полный цикл наземной отработки, в том числе ресурсные испытания продолжительностью 2000 часов с металлическими электродами ионно-оптической системы.

Применение

Задумывался как транспортное средство для решения большого спектра задач, в том числе для доставки грузов на орбиту вокруг Луны, геостационарную орбиту (ГСО), траектории к планетам Солнечной системы, в том числе к Марсу[115], а также для выполнения работ по утилизации вышедших из строя спутников и накопившегося мусора на орбите[11].

Специалисты «Центра имени Келдыша» полагают, что использование модуля позволит снизить стоимость доставки грузов к Луне в 2 раза[116]. А также, что модуль будет выводиться на низкую околоземную орбиту (НОО) с помощью одноразовых ракет-носителей, а вспомогательные блоки будут выводить его на стартовую орбиту высотой не менее 800 км[116]. После того, как ресурс ядерной энергодвигательной установки, который составляет около 10 лет, будет исчерпан, модуль будет переведён на орбиту захоронения[116].

Бюджет

Общая стоимость работ в 2012 году оценивалась в 5,8 млрд руб.[13], стоимость эскизного проекта в 2015 оценивалась в 250 миллионов рублей[21].

В 2017 году на создание ТЭМ планировалось выделить из бюджета свыше 2,2 млрд рублей[20].

Стоимость создания технического комплекса для подготовки космических аппаратов с транспортно-энергетическим модулем на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса оценили в 13,2 миллиарда рублей[117]. Подготовка проектной документации будет производится с 2025 по 2026 год, а ввод в эксплуатацию назначен на 2030 год[117].

См. также

Примечания
  1. ЦНИИмаш разработает транспортно-энергетический модуль на ядерной энергии // Interfax
  2. Сколько лететь до Марса: сейчас и в будущем?
  3. Россия способна опередить США в «ядерном» освоении космоса
  4. В России объявился собственный Илон Маск
  5. Орбитальный космодром
  6. Создание в России транспортного модуля с ядерным двигателем обойдётся в 3,8 миллиарда рублей // arms-expo.ru
  7. Россия заработает на мусоре. Космическом // Life.ru
  8. Полетим на Марс без шума и пыли
  9. Россия не стала сокращать расходы на ГЛОНАСС // Известия
  10. Интервью Ю. Г. Драгунова (недоступная ссылка) газете «Аргументы и факты»
  11. Освоение космоса возможно только на базе ядерной энергетики
  12. Роскосмос. ТЗ ОКР "ТЭМ", 2010, с. 4—5.
  13. Буксир в невесомость // РГ
  14. В России собрали первый в мире ТВЭЛ для космической энергоустановки // Лента. Ру, июль 2014
  15. «Полёт на околомарсианскую орбиту возможен в обозримые сроки, при наличии политического решения и международной кооперации» // energia.ru
  16. «Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С. П. Королёва» во втором десятилетии XXI века. 2011—2015 // energia.ru
  17. Россия построит космический аппарат с ядерным двигателем // Известия
  18. Создание в РФ транспортного модуля с ядерным двигателем обойдётся в 3,8 млрд рублей // ТАСС
  19. ЦНИИмаш: новый транспортный космической модуль появится в 2022—2023 годах
  20. Ядерная бизнес-война: сталинские «атомные ледоколы» спасовали перед коррупционным айсбергом // «Реальное время».
  21. Роскосмос: работа над проектом создания ядерной энергоустановки продолжается
  22. Внешние медиафайлы «Эскиз и таблица»
  23. Дизайн ядерной энергодвигательной установки для межпланетных перелётов // pvsm.ru
  24. ОГНЕВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ВЫСОКОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ МОДУЛЕЙ
  25. Владимир Иванов. Мой космодром. — Litres, 2018. — ISBN 5-04-101931-2. — ISBN 9-785-041019310.
  26. Концепция космической транспортно-энергетической системы на основе солнечного межорбитального электроракетного буксира
  27. Роскосмос. ТЗ ОКР "ТЭМ", 2010, с. 1.
  28. Дорога к Марсу. Российские учёные готовы к покорению Красной планеты
  29. Кириенко: Ядерный двигатель позволит долететь до Марса за 1,5 месяца
  30. НИКИЭТ: проект космического ядерного двигателя поможет освоить Арктику
  31. Роскосмос и НАСА обсудят возможность создания нового космического корабля с ядерной установкой
  32. ФЕДЕРАЛЬНОЕ КОСМИЧЕСКОЕ АГЕНТСТВО (РОСКОСМОС).
  33. Роскосмос откажется от ядерных энергодвигательных установок большой мощности
  34. Роскосмос опроверг информацию об изменении Федеральной космической программы
  35. Космические аппараты будущего: взгляд генконструктора
  36. Стенографический отчёт о заседании Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России (недоступная ссылка). Дата обращения: 20 апреля 2017. Архивировано 30 октября 2016 года.
  37. Ответы руководителя Роскосмоса Анатолия Перминова на вопросы, заданные в твиттере «Эхо Москвы» 3 февраля 2011
  38. Russia is Developing Nuclear Fission Spaceship to Reach the Red Planet 29.10.2009 (недоступная ссылка). Дата обращения: 1 мая 2018. Архивировано 20 августа 2017 года.
  39. Космический атом
  40. Russians to ride a nuclear-powered spacecraft to Mars
  41. Росатом утвердил техническое задание на разработку реакторной установки и транспортно-энергетического модуля
  42. Генеральный директор Росатома посетил ОАО «НИКИЭТ»
  43. «Роскосмос» открыл конкурс на лучший ядерный двигатель
  44. Прошла видеоконференция предприятий-разработчиков транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса
  45. В НИКИЭТ состоялось совещание в рамках реализации проекта создания транспортно-энергетического модуля на основе ядерной двигательной установки
  46. Первую часть проекта ядерного реактивного двигателя завершат в 2012 г
  47. США — цель промежуточная. Главная — космос (недоступная ссылка). Дата обращения: 1 мая 2018. Архивировано 1 мая 2018 года.
  48. В России создаётся принципиально новая энергодвигательная установка для космических миссий
  49. Валерий Рачков о работе ФГУП «ГНЦ РФ ФЭИ» в 2012 году
  50. Завершено эскизное проектирование космического транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки
  51. Завершено эскизное проектирование космического транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки | Атомная энергия 2.0
  52. Макет ядерного электрореактивного двигателя представлен на МАКС-2013
  53. Испытания ядерного топлива для космоса начнутся в России в этом году
  54. Специалисты АО «НИКИЭТ» и ОАО «Опытный завод тугоплавких металлов и твёрдых сплавов» изготовили горячекатаные трубы из молибденового сплава
  55. 29 июня в АО «НИКИЭТ» состоялось заседание Совета руководителей проекта «Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса»
  56. Состоялось заседание Совета главных конструкторов по проекту создания транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки
  57. В АО «НИКИЭТ» состоялось заседание Совета главных конструкторов по проекту создания транспортно-энергетического модуля
  58. Роскосмос опроверг информацию об изменении Федеральной космической программы
  59. Правительство ждёт предложений Роскосмоса о судьбе МКС после 2024 года
  60. Предприятия Росатома приняли участие в форуме-выставке «Госзаказ — ЗА честные закупки 2016»
  61. Правительство утвердило программу развития космодромов
  62. «Роскосмос» готов отдать российскую часть МКС под частный космодром с ядерными буксирами. Портал atomic-energy.ru 20 февраля 2018.
  63. К 85-летию Центра Келдыша. Официальный сайт Центра Келдыша «В кооперации с предприятиями ГК „Роскосмос“, „Росатом“ и РАН ведутся работы по разработке, изготовлению и наземной отработке элементов, блоков и узлов ЯЭДУ мегаваттного класса и ТЭМ на её основе».
  64. К 85-летию Центра Келдыша. Официальный сайт kerc.msk.ru «<…>В кооперации с предприятиями ГК „Роскосмос“, „Росатом“ и РАН ведутся работы по разработке, изготовлению и наземной отработке элементов, блоков и узлов ЯЭДУ мегаваттного класса и ТЭМ на её основе<…>».
  65. «Роскосмос» заказал разработку облика буксира с электрическими двигателями. «РИА Новости». 2018-10-22.
  66. На «Восточном» определили место под стартовую площадку сверхтяжёлых ракет. regnum.ru. 2019-02-01.
  67. «Роскосмос» оштрафовал своего подрядчика на 155 млн рублей
  68. «Роскосмос» похвалился «ядерным буксиром»
  69.  Ядерный буксир: новейший облик. Сенсация МАКС-2019
  70. Рогозин рассказал о ходе работы по созданию «буксира» с ядерным двигателем. РИА Новости (18.09.2020).
  71. Испытания макета двигателя для космического буксира намечены на 2020 год
  72. Наталия Ячменникова. О ядерном буксире, гарпунах и камикадзе. www.rg.ru. «Российская газета», Федеральный выпуск № 23(8077) (04.02.2020). Дата обращения: 24 марта 2020.
  73. Двигатель для космического ядерного буксира создадут к 2025 году в РФ. ТВ Звезда (28.01.2020).
  74. Роскосмос приостановил создание космического ядерного буксира. «РИА Новости». 2020-04-29.
  75. Рогозин посчитал перспективы создаваемого ядерного буксира гигантскими. АГНЦ (2 июня 2020). Дата обращения: 2 июня 2020.
  76. https://twitter.com/rogozin/status/1279361596830212104. Twitter. Дата обращения: 13 июля 2020.
  77. Игорь Егоров, 2020.
  78. Hendrickx, 2019, The one-megawatt TEM project: «Court documents also reveal that KB Arsenal signed a contract (called TEM-Arsenal) with the Khrunichev Center on July 1, 2015, for work on an orbital demonstrator identified as 327AN30-TEM-1 to be launched by the Angara-A5 rocket».
  79. В эфире кандидат технических наук, начальник лаборатории перспективных реакторных концепций НИЦ «Курчатовский институт» Татьяна Щепетина. Мы поговорим о том, как устроен ядерный ракетный двигатель, каков срок службы ядерной силовой установки и какие задачи решают проектировщики ядерных силовых установок
  80.  Полное видео Общего собрания РАН 08.12.2020, посвящённого 75-летию российской атомной отрасли
  81. В России начали разработку ядерного буксира для полётов в дальний космос. РИА Новости (20201211T1808). Дата обращения: 11 декабря 2020.
  82. Российский ядерный буксир сможет доставлять десять тонн груза на Луну. РИА Новости. 15 декабря 2020 года.
  83. Новости. Испытания новых ионных двигателей в космосе пройдут в 2025—2030 гг.. www.roscosmos.ru. Дата обращения: 19 марта 2021.
  84. РИА Новости. Telegram. Дата обращения: 15 апреля 2021.
  85.  Космическая среда № 325 // Союз МС-18, День космонавтики, прибор ХЕНД на орбите Марса
  86.  Использование ядерной энергии в космических системах (начало 4 часа 56 минут), начиная с 4:56:15
  87.  Общее собрание членов Российской академии наук. День 2
  88.  Александр Блошенко на марафоне «Новое знание»
  89.  На базе модуля «Наука» испытают систему охлаждения ядерного буксира. Погода 24 — Россия 24
  90. Россия планирует испытать элементы ядерного буксира «Зевс» на МКС. РИА Новости (20210704T0308). Дата обращения: 5 июля 2021.
  91. Космический буксир «Зевс» сможет выводить из строя спутники противника. РИА Новости (20210709T0404). Дата обращения: 9 июля 2021.
  92.  КБ «Арсенал» опубликовало новые изображения космического ядерного буксира
  93. Russia reveals a formidable nuclear-powered space tug (англ.). www.russianspaceweb.com. Дата обращения: 10 июля 2021.
  94.  Лазерный меч ядерного буксира Зевс: далее Луна и Марс
  95. Шаблон:Youtub
  96. Russia reveals a formidable nuclear-powered space tug. www.russianspaceweb.com. Дата обращения: 9 августа 2021.
  97. Двухпусковой ядерный буксир! Армия-2021: дроны на Земле и тренировка андроидов на Луне. Дата обращения: 27 августа 2021.
  98.  Космическая среда № 342 // Луна-25, Армия-2021, национальная орбитальная станция
  99. Центр Келдыша испытает элементы ядерного буксира на МКС через 3—4 года. www.roscosmos.ru. Дата обращения: 27 августа 2021.
  100.  В Амурской области Владимир Путин встретился с теми, кто тушил горящие леса и боролся с паводками
  101.  Новости «Россия 24»: Владимир Путин побывал на Восточном
  102. News. Glavkosmos participates in the 72nd International Astronautical Congress. www.glavkosmos.com. Дата обращения: 25 октября 2021.
  103. Россия впервые представит макет космического буксира «Зевс» за рубежом. РИА Новости (20210927T1219). Дата обращения: 29 сентября 2021.
  104.  Представлен финальный облик ядерного буксира «Зевс» для полёта к Юпитеру
  105. Марафон Рационализаторов from Online Studio on Vimeo. player.vimeo.com. Дата обращения: 16 октября 2021.
  106.  Первый рейс ядерного «Зевса»: Земля-Луна-Венера-Юпитер-Каллисто
  107. Новости. Марафон рационализаторов: вперёд в космос. www.roscosmos.ru. Дата обращения: 15 октября 2021.
  108. Проект ядерного буксира находится на этапе обсуждения ресурсного обеспечения. ТАСС. Дата обращения: 3 декабря 2021.
  109. Ядерный буксир «Зевс» сможет доставить к спутникам Юпитера десятки тонн полезной нагрузки. ТАСС. Дата обращения: 3 декабря 2021.
  110. � ������ ��������� ����������� ����������� ������� ������ ��������� �� 6 ���. Interfax.ru. Дата обращения: 27 января 2022.
  111. Драгунов Ю.Г. БЫСТРЫЙ ГАЗООХЛАЖДАЕМЫЙ РЕАКТОР ДЛЯ КОСМИЧЕСКОЙ ЯЭДУ МЕГАВАТТНОГО КЛАССА // ОАО «НИКИЭТ», Москва, Россия.
  112. Ядерные реакторы в космосе: ТЭМ
  113. Уникальные трубы для космической ядерной энергоустановки созданы в РФ
  114. Космические ядерные энергодвигательные установки сейчас возможны только в России // Коммерсантъ
  115. Многоуровневый принцип проектирования и перспективы использования транспортного энергетического модуля с ядерной электроракетной двигательной установкой мегаваттного класса
  116. Буксир с ядерным двигателем может вдвое снизить затраты на доставку грузов к Луне // НГ.
  117. На космодроме Восточный будут готовить спутники с ядерной энергоустановкой

Литература

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.