Космічні системи з ядерними енергетичними установками
Такі складні задачі космічних досліджень, як експедиції до планет Сонячної системи, човникові транспортні операції із значними змінами параметрів орбіт від низьких навколоземних до ГСО, функціонування великих тривалих населених і ненаселених орбітальних станцій, неможливо вирішити за допомогою традиційних сонячних або хімічних енергоустановок. У більшості випадків нині як джерела енергії в космосі використовуються сонячні батареї. Однак при великих потужностях панелі сонячних батарей стають дуже великими, що викликає труднощі при їх розгортанні та орієнтації на Сонце. Велика парусність панелей спричинює гальмування КА в залишковій атмосфері. На характеристики сонячних батарей впливають радіаційні їх пошкодження в умовах природної космічної радіації. Крім того, при польотах до далеких планет КА вони будуть знаходитися в областях зниженої сонячної енергії. Наприклад, для виробництва однакової кількості електроенергії в районі Юпітера необхідна поверхня сонячних батарей приблизно у 25 разів більша, ніж на навколоземній орбіті. Очевидно також, що сонячні батареї не можуть бути використані у відсутність Сонця, наприклад, у тривалу місячну ніч. У зв’язку з цим виникає необхідність розробки ядерних джерел енергії для використання на космічних об’єктах у складі двигунів і для живлення бортових споживачів. Їх застосування, як вважається, дозволить зняти всі обмеження в енергоспоживання при виконанні будь-яких космічних задач в майбутньому. З початку 60-тих років при виконанні космічних задач стали використовувати два типи ядерних джерел: радіоізотопні генератори (РІГ) та ядерні реактори (ЯР). Космічні ядерні енергетичні установки (ЯЕУ) почали розробляти на початку 50-тих років. За американською програмою SNAP розроблялися ЯЕУ для живлення бортових споживачів і для електроракетних двигунів. Було створено сімейство космічних радіо- і ізотопних генераторів (SNAP- 1, -3, -9 і т.д. – непарні номери) і сімейство космічних ядерних реакторів (SNAP-2, -8, -10A та ін.). Установка SNAP-10A в 1965 р. пройшла випробування в космосі на протязі 43 діб [14]. З 1979 р. діють програми створення ЯР електричної потужності 10– 100 кВт (SP-100) і реакторів мультимегаватної потужності для місячної та марсіанської баз: імпульсної дії з електричною потужністю 10–100 МВт і безперервної дії потужністю до десятків мегават. Установка SP-100 є базовою для створення ЯЕУ з електричною потужністю від 10 до 1000 кВт. У СРСР була створена компактна реакторна установка з прямим перетворенням теплової енергії “Ромашка” для використання в космосі. В 1964 р. установка була виведена на потужність і попрацювала 15000 годин. В подальшому за програмою “Топаз” було створено сімейство ЯР невеликої потужності з термоелектричним і термоемісійним перетворенням енергії, які широко використовувались на КА серії “Космос”.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Космічні системи з ядерними енергетичними установками» з дисципліни «Екологія, авіація і космос»
