Владимир Иванов - Космические корабли военных моряков Байконура

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.

Перспективным направлением использования ядерной энергии для полетов в дальний космос является создание ядерной энергодвигательной установки (ЯЭДУ). ЯЭДУ иногда путают с ядерным ракетным двигателем, что не совсем корректно, так как ядерный реактор в ЯЭДУ используется только для выработки электроэнергии. Он в свою очередь, используется для запуска и питания электрического ракетного двигателя (ЭРД), а также обеспечивает электропитание бортовых систем космического аппарата. ЯЭДУ состоит из трех основных устройств: реакторной установки с рабочим телом и вспомогательными устройствами, электроракетной двигательной установки и холодильника излучателя. На транспортно-энергетическом модуле на основе ЯЭДУ предполагается использовать ионные двигатели. Принцип действия ионного двигателя следующий. В газоразрядной камере с помощью анода и катодного блока, расположенных в магнитном поле, создается разреженная плазма. Из нее эмиссионным электродом «вытягиваются» ионы рабочего тела, ксенона или другого вещества и ускоряются в промежутке между ним и ускоряющим электродом, создается реактивная тяга на базе ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле. Достоинствами ЯЭДУ является малый расход топлива и возможность 10-летней эксплуатации, большой межремонтный интервал и продолжительное время работы на одном включении. С физической точки зрения ЯЭДУ — это компактный газоохлаждаемый реактор на быстрых нейтронах.

Такого типа установки сегодня рассматриваются в качестве нового этапа развития и применения атомной энергии в космосе, служат средством создания многоцелевых транспортно-энергетическим модулей высокой энерговооруженности. Летный образец космического аппарата с ЯЭДУ в России планируется создать к 2025 году. Создание ЯЭДУ предусмотрено опытно-конструкторской работой «Нуклон» (бюджет 15,84 млрд рублей), ОКР «Источник» (6,18 млрд рублей), а также научно-исследовательской работой «Верификация» (300 млн рублей), НИР «Отработка» (400 млн рублей) и НИР «Ядро» (160 млн рублей).

ЯЭДУ — перспективный двигатель для космических аппаратов, который позволит совершать межпланетные полеты в несколько раз быстрее, чем сейчас. С его помощью Россия получит возможность проводить исследования Луны, Марса, дальних планет Солнечной системы и создавать там автоматические базы.

Ядерная энергетическая установка с соответствующим ЭРДУ может быть эффективно использована для доставки на геостационарную орбиту тяжелых информационных спутников типа универсальной космической платформы (УКП) и последующего длительного (до 10 лет) энергообеспечения ее аппаратуры; решения коммерческой и экологической задачи космического захоронения особо опасных отходов атомных электростанций и атомной промышленности путем вывода контейнеров с этими отходами на орбиту захоронения, (например, между Землей и Марсом); обеспечения энергопитанием спутника непосредственного телевещания на бытовые антенны; очистка космоса от космического «мусора» путем испарения частиц лучом лазера, питаемого от ЯЭУ; обеспечения грузопотоков Земля-Луна, а затем и Земля-Луна-Земля при создании лунной базы, лунного орбитального комплекса и промышленного освоения полезных ископаемых Луны; для создания системы предупреждения об астероидной опасности путем развертывания группировки космических аппаратов на дальних подступах к Земле.