අභ්යවකාශයේ න්යෂ්ටික ශක්තිය. පරමාණුක ත්වරණය ආවේග
අන්තර්ගතය
න්යෂ්ටික ශක්තිය අභ්යවකාශ යානා තල්ලු කිරීමට සහ අනාගත පිටසක්වල කඳවුරු හෝ ජනාවාස සඳහා භාවිතා කිරීමේ අදහස අලුත් දෙයක් නොවේ. මෑතදී, ඔවුන් නව රැල්ලකින් පැමිණ ඇති අතර, ඔවුන් මහා බල එදිරිවාදි ක්ෂේත්‍රයක් බවට පත්වන විට, ඒවා ක්රියාත්මක කිරීමේ වැඩි ඉඩක් ඇත.
නාසා සහ එක්සත් ජනපද බලශක්ති දෙපාර්තමේන්තුව අලෙවි නියෝජිත සමාගම් අතර සෙවීමක් ආරම්භ කළේය සඳ සහ අඟහරු මත න්යෂ්ටික බලාගාර ව්‍යාපෘති. මෙය දිගුකාලීන පර්යේෂණ සහ සමහර විට බේරුම්කරණ ව්‍යාපෘති සඳහා සහාය විය යුතුය. එය 2026 වන විට දියත් කිරීමට සූදානම් කිරීම නාසා ආයතනයේ අරමුණයි. බලාගාරය සම්පූර්ණයෙන්ම නිපදවා පෘථිවිය මත එකලස් කර ආරක්ෂාව සඳහා පරීක්ෂා කළ යුතුය.
ඇන්තනි කැලෝමිනෝ, NASA හි අභ්යවකාශ තාක්ෂණ පරිපාලනයේ න්යෂ්ටික තාක්ෂණ අධ්‍යක්ෂ, ඒ බව පැවසීය කිලෝවොට් XNUMXක න්යෂ්ටික විඛණ්ඩන පද්ධතියක් සංවර්ධනය කිරීමට සැලසුම් කර ඇති අතර එය අවසානයේ දියත් කර සඳ මත තැබීමට නියමිතය. (එක). එය චන්ද්ර ගොඩබෑම සමඟ ඒකාබද්ධ කළ යුතු අතර බූස්ටරය එය වෙත ගෙන යනු ඇත සඳ කක්ෂය. ලෝඩරය ඉන්පසු පද්ධතිය මතුපිටට ගෙන එන්න.
වෙබ් අඩවියට පැමිණීමෙන් පසු, අතිරේක එකලස් කිරීම හෝ ඉදිකිරීමකින් තොරව එය වහාම ක්රියාත්මක කිරීමට සූදානම් වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. මෙහෙයුම යනු හැකියාවන් ප්රදර්ශනය කිරීම වන අතර විසඳුම සහ එහි ව්යුත්පන්නයන් භාවිතා කිරීම සඳහා ආරම්භක ලක්ෂ්යය වනු ඇත.
"ප්‍රදර්ශනයක් අතරතුර තාක්ෂණය වලංගු කළ පසු, අනාගත පද්ධති විශාලනය කළ හැකිය, නැතහොත් සඳට සහ සමහර විට අඟහරු වෙත දිගුකාලීන මෙහෙයුම් සඳහා උපාංග කිහිපයක් එකට භාවිතා කළ හැකිය," කැලෝමිනෝ CNBC හි පැහැදිලි කළේය. “කිලෝවොට් 10 බැගින් විදුලිය නිපදවන ඒකක හතරක් ප්‍රමාණවත් බලයක් සපයනු ඇත සඳ හෝ අඟහරු මත මුරපොලක් පිහිටුවීම.
පොළව මත පදනම් වූ විඛණ්ඩන පද්ධතියක් භාවිතයෙන් ග්‍රහලෝක මතුපිට විශාල විදුලි ප්‍රමාණයක් ජනනය කිරීමේ හැකියාව වාණිජකරණයට ඉඩ සලසන අතරම මහා පරිමාණ පර්යේෂණ, මානව මුරපොලවල් සහ සම්පත් ස්ථානගතව භාවිතා කිරීමට හැකි වේ.
කොහොමද වැඩේ වෙන්නේ න්යෂ්ටික බලාගාරය? තරමක් පොහොසත් ආකෘතිය න්යෂ්ටික ඉන්ධන බලෙන් ආදරය කරයි න්යෂ්ටික හරය... කුඩා න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරකය එය තාපය ජනනය කරනු ඇත, එය බලශක්ති පරිවර්තන පද්ධතියට මාරු කරනු ලැබේ. බලශක්ති පරිවර්තන පද්ධතිය දහනය කළ හැකි ඉන්ධන වලට වඩා ප්රතික්රියාකාරක තාපය මත ධාවනය කිරීමට නිර්මාණය කර ඇති එන්ජින් වලින් සමන්විත වේ. මෙම එන්ජින් තාපය භාවිතා කරයි, එය විදුලිය බවට පරිවර්තනය කරයි, එය සඳෙහි සහ අඟහරුගේ මතුපිට පරිශීලක උපකරණ වෙත කොන්දේසිගත කර බෙදා හරිනු ලැබේ. උපාංගවල නිසි ක්රියාකාරී උෂ්ණත්වය පවත්වා ගැනීම සඳහා තාපය විසුරුවා හැරීමේ ක්රමය වැදගත් වේ.
න්යෂ්ඨික බලය එය දැන් එකම සාධාරණ විකල්පය ලෙස සලකනු ලැබේ සූර්ය ශක්තිය, සුළං සහ ජල විදුලිය පහසුවෙන් ලබාගත නොහැක. උදාහරණයක් ලෙස අඟහරු ග්‍රහයා මත සූර්යයාගේ ශක්තිය සෘතු අනුව බොහෝ සෙයින් වෙනස් වන අතර වරින් වර දූවිලි කුණාටු මාස ගණනක් පැවතිය හැක.
සඳ මත සීතල චන්ද්ර රාත්‍රිය දින 14ක් පවතියි, හිරු එළිය ධ්‍රැව අසල විශාල ලෙස වෙනස් වන අතර ස්ථිරව සෙවන සහිත ආවාට වලින් නොපවතී. එවැනි දුෂ්කර තත්වයන් තුළ, සූර්යාලෝකයෙන් ශක්තිය ලබා ගැනීම දුෂ්කර වන අතර, ඉන්ධන සැපයුම සීමා වේ. මතුපිට විඛණ්ඩන ශක්තිය පහසු, විශ්වසනීය සහ කාර්යක්ෂම විසඳුමක් ලබා දෙයි.
මෙන් නොව බිම් ප්රතික්රියාකාරකඉන්ධන ඉවත් කිරීමට හෝ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමට කිසිදු අදහසක් නැත. වසර 10 ක මෙහෙයුම අවසානයේදී, පහසුකම ආරක්ෂිතව ඉවත් කිරීම සඳහා සැලැස්මක් ද ඇත. "එහි සේවා කාලය අවසානයේදී, පද්ධතිය නිවා දමනු ලබන අතර, විකිරණ මට්ටම ක්රමයෙන් මිනිස් ප්රවේශය සහ මෙහෙයුම් සඳහා ආරක්ෂිත මට්ටමකට අඩු වනු ඇත," කැලෝමිනෝ පැහැදිලි කළේය. "අපද්‍රව්‍ය පද්ධති කාර්ය මණ්ඩලයට හෝ පරිසරයට අනතුරක් නොවන දුරස්ථ ගබඩා ස්ථානයකට ගෙන යා හැක."
කුඩා, සැහැල්ලු, නමුත් කාර්යක්ෂම ප්රතික්රියාකාරකයක්, ඉහළ ඉල්ලුමක් ඇත
අභ්යවකාශ ගවේෂණය වර්ධනය වන විට, අපි දැනටමත් හොඳින් කටයුතු කරමින් සිටිමු න්යෂ්ටික බලශක්ති උත්පාදන පද්ධති කුඩා පරිමාණයෙන්. සෞරග්‍රහ මණ්ඩලයේ ඈත ප්‍රදේශ කරා ගමන් කරන මිනිසුන් රහිත අභ්යවකාශ යානා දිගු කලක් බලගන්වන්නේ එවැනි පද්ධති ය.
2019 දී, න්යෂ්ටික බලයෙන් ක්රියාත්මක වන New Horizons අභ්යවකාශ යානය, ප්ලූටෝට ඔබ්බෙන්, Kuiper belt ලෙස හැඳින්වෙන ප්‍රදේශයේ, මෙතෙක් සමීපව දැක ඇති වඩාත්ම දුරස්ථ වස්තුව වන Ultima Thule හරහා පියාසර කළේය. න්යෂ්ටික බලය නොමැතිව ඔහුට එය කළ නොහැකි විය. අඟහරුගේ කක්ෂයෙන් පිටත ප්‍රමාණවත් ශක්තියකින් සූර්ය ශක්තිය ලබා ගත නොහැක. රසායනික ප්‍රභවයන් දිගු කල් පවතින්නේ ඒවායේ ශක්ති ඝනත්වය ඉතා අඩු නිසාත් ස්කන්ධය ඉතා විශාල නිසාත් ය.
දිගු දුර මෙහෙයුම් වලදී භාවිතා වේ විකිරණ තාප ජනක යන්ත්ර (RTG) ප්ලූටෝනියම් සමස්ථානික 238Pu භාවිතා කරයි, එය ඇල්ෆා අංශු විමෝචනය කිරීමෙන් ස්වභාවික විකිරණශීලී ක්ෂය වීමෙන් ස්ථිර තාපය ජනනය කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු වන අතර පසුව ඒවා විදුලිය බවට පරිවර්තනය වේ. එහි අවුරුදු 88 අර්ධ ආයු කාලය යනු එය දිගුකාලීන මෙහෙවරක් ඉටු කරනු ඇති බවයි. කෙසේ වෙතත්, පිටසක්වල කඳවුරු ගැන සඳහන් නොකර දිගු මෙහෙයුම්, වඩා දැවැන්ත නැව් සඳහා අවශ්ය ඉහළ නිශ්චිත බලය RTG වලට සැපයිය නොහැක.
නිදසුනක් වශයෙන්, ගවේෂණාත්මක පැවැත්මක් සහ සමහරවිට අඟහරු හෝ සඳ මත ජනාවාසයක් සඳහා විසඳුමක් NASA වසර ගණනාවක් තිස්සේ පරීක්ෂා කර ඇති කුඩා ප්රතික්රියාකාරක සැලසුම් විය හැකිය. මෙම උපාංග ලෙස හැඳින්වේ කිලෝපවර් විඛණ්ඩන බලශක්ති ව්යාපෘතිය (2), 1 සිට 10 kW දක්වා විදුලි බලය සැපයීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති අතර ප්‍රචාලන පද්ධති බල ගැන්වීමට හෝ පිටසක්වල අභ්යවකාශ වස්තූන් පිළිබඳ පර්යේෂණ, පතල් කැණීම් හෝ ජනපද සඳහා සම්බන්ධීකරණ මොඩියුල ලෙස වින්‍යාසගත කළ හැක.
ඔබ දන්නා පරිදි, ස්කන්ධය අභ්යවකාශයේ වැදගත් වේ. ප්රතික්රියාකාරක බලය එය සාමාන්ය වාහනයක බර නොඉක්මවිය යුතුය. අපි දන්නා පරිදි, උදාහරණයක් ලෙස, මෑත සංදර්ශනයකින් SpaceX Falcon Heavy රොකට්මෝටර් රථයක් අභ්‍යවකාශයට යැවීම දැනට තාක්ෂණික ගැටලුවක් නොවේ. මේ අනුව, සැහැල්ලු ප්රතික්රියාකාරක පෘථිවිය වටා සහ ඉන් ඔබ්බට පහසුවෙන් කක්ෂගත කළ හැක.
2. XNUMX කිලෝවොට් KIlopower ප්රතික්රියාකාරක මූලාකෘතිය.
ප්රතික්රියාකාරකයක් සහිත රොකට් බලාපොරොත්තු සහ බිය මතු කරයි
හිටපු නාසා පරිපාලක ජිම් බ්‍රිඩෙන්ස්ටයින් ඔහු බොහෝ වාරයක් අවධාරණය කළේය න්යෂ්ටික තාප එන්ජින්වල වාසි, කක්ෂයේ වැඩි බලයක් චන්ද්‍රිකා නාශක අවි මගින් ප්‍රහාරයට ලක් වුවහොත් කක්ෂගත යාත්‍රා සාර්ථකව මග හැරීමට ඉඩ සැලසිය හැකි බව එකතු කරයි.
කක්ෂයේ ප්රතික්රියාකාරක ඔවුන්ට බලගතු මිලිටරි ලේසර් ද බල ගැන්විය හැකිය, එය එක්සත් ජනපද බලධාරීන්ට ද මහත් උනන්දුවක් දක්වයි. කෙසේ වෙතත්, න්යෂ්ටික රොකට් එන්ජිමක් එහි පළමු පියාසැරිය සිදු කිරීමට පෙර, නාසා ආයතනය න්යෂ්ටික ද්‍රව්‍ය අභ්‍යවකාශයට ගෙන ඒම පිළිබඳ සිය නීති වෙනස් කළ යුතුය. මෙය සත්‍යයක් නම්, NASA හි සැලැස්මට අනුව, න්යෂ්ටික එන්ජිමක පළමු ගුවන් ගමන 2024 දී සිදු විය යුතුය.
කෙසේ වෙතත්, එක්සත් ජනපදය සිය න්යෂ්ටික ව්‍යාපෘති ආරම්භ කරන බව පෙනේ, විශේෂයෙන් රුසියාව න්යෂ්ටික බලයෙන් ක්‍රියා කරන සිවිල් අභ්යවකාශ යානයක් තැනීමේ දශකයක වැඩසටහනක් ප්‍රකාශයට පත් කිරීමෙන් පසුව. ඔවුන් කලක් අභ්යවකාශ තාක්ෂණයේ අවිවාදිත ප්‍රමුඛයා විය.
60 දශකයේ දී, එක්සත් ජනපදයට ඔරියන් ස්පන්දන-ස්පන්දන න්යෂ්ටික මිසයිල සඳහා ව්‍යාපෘතියක් තිබුණි, එය ඉඩ දිය හැකි තරම් බලවත් විය යුතුය. මුළු නගර අභ්‍යවකාශයට ගෙන යාමඇල්ෆා සෙන්ටෝරි වෙත මිනිසුන් සහිත ගුවන් ගමනක් පවා කරන්න. එම පැරණි ෆැන්ටසි ඇමරිකානු කතා මාලා සියල්ලම 70 ගණන්වල සිට රාක්කයේ තිබේ.
කෙසේ වෙතත්, පැරණි සංකල්පය දූවිලි ඉවත් කිරීමට කාලයයි. අභ්යවකාශයේ න්යෂ්ටික එන්ජිමප්‍රධාන වශයෙන් තරඟකරුවන්, මේ අවස්ථාවේ දී ප්‍රධාන වශයෙන් රුසියාව, මෑතකදී මෙම තාක්ෂණය කෙරෙහි විශාල උනන්දුවක් දක්වා ඇති බැවිනි. න්යෂ්ටික තාප රොකට්ටුවකට අඟහරු වෙත පියාසර කරන කාලය අඩකින්, සමහර විට දින සියයක් දක්වා අඩු කළ හැකිය, එයින් අදහස් කරන්නේ ගගනගාමීන් අඩු සම්පත් පරිභෝජනය කරන අතර කාර්ය මණ්ඩලයට අඩු විකිරණ බරක් වැය කරන බවයි. ඊට අමතරව, පෙනෙන පරිදි, "කවුළු" මත එවැනි යැපීමක් සිදු නොවනු ඇත, එනම්, සෑම වසර කිහිපයකට වරක් අඟහරු පෘථිවිය වෙත නැවත නැවතත් ප්රවේශ වීම.
කෙසේ වෙතත්, අවදානමක් ඇත, අභ්‍යවකාශය දැනටමත් මේ ආකාරයේ විශාල තර්ජනයක් ගෙන යන තත්වයක් තුළ අභ්යවකාශ ප්රතික්රියාකාරකය අතිරේක විකිරණ ප්‍රභවයක් වනු ඇත. එපමණක් නොවේ. න්යෂ්ටික තාප එන්ජිම එය පෘථිවි වායුගෝලයේ දියත් කළ නොහැක්කේ ඇති විය හැකි පිපිරීමක් හා දූෂණයක් පිලිබඳ බියෙනි. එබැවින්, දියත් කිරීම සඳහා සාමාන්ය රොකට් සපයනු ලැබේ. එමනිසා, පෘථිවියේ සිට කක්ෂයට ස්කන්ධය දියත් කිරීම හා සම්බන්ධ වඩාත්ම මිල අධික අදියර අපි මග හරින්නේ නැත.
නාසා පර්යේෂණ ව්යාපෘතිය ලෙස හැඳින්වේ ගස් (Nuclear Thermal Rocket Environmental Simulator) යනු න්යෂ්ටික ප්‍රචාලනය වෙත නැවත පැමිණීමට නාසා ආයතනය දරන උත්සාහයේ එක් උදාහරණයකි. 2017 දී, තාක්‍ෂණයට නැවත පැමිණීම ගැන කතා කිරීමට පෙර, ඉදිකිරීම් සඳහා අවශ්ය ඉන්ධන සංරචක සහ ප්රතික්රියාකාරක සංවර්ධනය කිරීම සඳහා NASA විසින් BWX ටෙක්නොලොජීස් වෙත වසර තුනක ඩොලර් මිලියන 19 ක කොන්ත්‍රාත්තුවක් ප්‍රදානය කරන ලදී. න්යෂ්ටික එන්ජිම. NASA හි නවතම අභ්යවකාශ න්යෂ්ටික ප්‍රචාලන සංකල්පවලින් එකක් වන්නේ Swarm-Probe ATEG ප්රතික්රියාකාරකය, SPEAR(3) වන අතර එය සමස්ත හර ස්කන්ධය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කිරීම සඳහා නව සැහැල්ලු ප්රතික්රියාකාරක මධ්‍යස්ථකාරකයක් සහ උසස් තාප විදුලි උත්පාදක (ATEGs) භාවිතා කිරීමට අපේක්ෂා කෙරේ.
මෙය මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය අඩු කිරීම සහ හරයේ සමස්ත බල මට්ටම අඩු කිරීම අවශ්ය වේ. කෙසේ වෙතත්, අඩු වූ ස්කන්ධයට අඩු ප්‍රචාලන බලයක් අවශ්ය වනු ඇත, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස කුඩා, මිල අඩු, න්යෂ්ටික බලයෙන් ක්රියාත්මක වන විද්‍යුත් අභ්යවකාශ යානයක් නිර්මාණය වේ.
3. Swarm-Probe සක්‍රීය කිරීමේ ATEG ප්රතික්රියාකාරක ව්යාපෘතිය තුළ සංවර්ධනය කරන ලද පරීක්ෂණයේ දෘශ්‍යකරණය.
ඇනටෝලි පර්මිනොව්රුසියාවේ ෆෙඩරල් අභ්යවකාශ ඒජන්සියේ ප්රධානියා විසින් මෙය නිවේදනය කරන ලදී. ගැඹුරු අභ්යවකාශ ගමන් සඳහා න්යෂ්ටික බලයෙන් ක්රියාත්මක වන අභ්යවකාශ යානයක් සංවර්ධනය කරනු ඇත, තමන්ගේම, මුල් ප්රවේශය ඉදිරිපත් කිරීම. මූලික සැලසුම 2013 වන විට නිම කරන ලද අතර ඉදිරි වසර 9 සංවර්ධනය සඳහා සැලසුම් කර ඇත. මෙම පද්ධතිය අයන ප්‍රචාලන පද්ධතියක් සමඟ න්යෂ්ටික බල උත්පාදනයේ එකතුවක් විය යුතුය. ප්රතික්රියාකාරකයේ සිට 1500 ° C දී උණුසුම් වායුව අයන එන්ජිම සඳහා විදුලිය නිපදවන උත්පාදක යන්ත්රයක් හරවන ටර්බයිනයක් හැරවිය යුතුය.
පර්මිනොව්ට අනුව, අඟහරු වෙත මිනිසුන් සහිත මෙහෙයුමකට සහාය වීමට ධාවකයට හැකි වනු ඇතන්‍යෂ්ටික බලය නිසා ගගනගාමීන්ට දින 30ක් රතු ග්‍රහලෝකයේ රැඳී සිටිය හැක. සමස්තයක් වශයෙන්, න්යෂ්ටික එන්ජිමක් සහ නිරන්තර ත්වරණයක් සහිත අඟහරු වෙත පියාසැරියක් රසායනික එන්ජිමක තෙරපුම මෙන් 300 ගුණයකින් වැඩි තෙරපීමක් උපකල්පනය කළහොත් මාස අටක් වෙනුවට සති හයක් ගතවනු ඇත.
කෙසේ වෙතත්, රුසියානු වැඩසටහනේ සෑම දෙයක්ම එතරම් සුමට නොවේ. 2019 අගෝස්තු මාසයේදී, බෝල්ටික් මුහුදේ රොකට් එන්ජිමක කොටසක් වූ සුදු මුහුදේ වෙරළ තීරයේ රුසියාවේ සරොව්හි ප්රතික්රියාකාරකයක් පුපුරා ගියේය. ද්රව ඉන්ධන. මෙම ව්‍යසනය ඉහත විස්තර කර ඇති රුසියානු න්යෂ්ටික ප්‍රචාලන පර්යේෂණ වැඩසටහනට සම්බන්ධදැයි නොදනී.
කෙසේ වෙතත්, නිසැකවම, එක්සත් ජනපදය සහ රුසියාව අතර එදිරිවාදිකමේ අංගයක් සහ සමහර විට චීනය භූමියේ අභ්යවකාශයේ න්යෂ්ටික බලශක්ති භාවිතය පර්යේෂණයට ප්‍රබල වේගවත් උත්තේජනයක් ලබා දෙයි.
