Ядерный ракетный двигатель NASA и DARPA получил производителя и срок запуска

Самая современная государственная программа разработки практически применимого теплового ядерного ракетного двигателя (NTP) называется DRACO — Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations, то есть дословно «Демонстрационная ракета для гибких окололунных операций». Проект обсуждают давно, и наконец-то он получил финальный облик. В минувшем январе Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) и Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) подписали финальную версию соглашения (PDF) о реализации DRACO.

Следующим шагом был выбор подрядчиков для изготовления всех необходимых элементов — в первую очередь реактора и двигателя. Эту важнейшую задачу, как сообщило издание SpaceNews со ссылкой на пресс-релизы ведомств, возложили на Lockheed Martin. Точнее, на «космическое» подразделение корпорации, расположенное в городе Литлтон, штат Колорадо. Работать над реактором именитая компания будет не в одиночку — свою экспертизу в области ядерной энергии добавит BWX Technologies. Это имя хорошо знакомо атомщикам, но менее публичное, чем Lockheed.

«Звездной команде» под чутким контролем NASA и DARPA (и с их авторитетной помощью, естественно), предстоит менее чем за четыре года изготовить прототип. Плановая дата запуска DRACO в первый полет — 2027 год. Сроки предварительные, ведь в космонавтике, да и в атомной отрасли редко когда проекты шли по графику. Но обозначенный темп работ впечатляет. И, что любопытно, бюджет весьма скромный — 499 миллионов долларов, оба государственных ведомства разделят финансирование пополам.

Стоит отметить, что смехотворная по современным меркам сумма для столь фундаментального проекта — не окончательная. Как заведено в XXI веке, космические разработки идут по принципу частно-государственного софинансирования с расчетом на последующую коммерциализацию разработки. Оба ключевых подрядчика — и Lockheed Martin, и BWX Technologies — будут тратить на разработку собственные средства. Однако их объем, даже приблизительный, не раскрывается. Вдобавок NASA уже выделило в бюджете дополнительно 50 миллионов долларов на внутреннее сопровождение проекта, техническую экспертизу и прочие консультации.

Для сравнения, доведенный в конце 1960-х до наземных испытаний ядерный ракетный двигатель NERVA, по оценкам NASA, должен был обойтись бюджету почти в миллиард долларов (более восьми миллиардов в 2023 году с учетом инфляции). Но NERVA испытывали на Земле, а в космос никто не решился его запустить.

Для DRACO уготована иная судьба — он сразу отправится на орбиту. И дело не в возросшей смелости, просто так выгоднее. Менеджер NASA по проектам в области космических атомных технологий Энтони Каломино (Anthony Calomino) рассказал, что агентство прорабатывало разные варианты, но в итоге огневые испытания NTP на Земле проводить дороже и менее безопасно.

Финального облика готового демонстратора технологий пока нет, есть только его предварительное видение. Это космический аппарат размером с «типичную верхнюю ступень», умещающийся под обтекателем полезной нагрузки.

После запуска DRACO выйдет на рабочую орбиту высотой между 700 и 2000 километров, где начнется программа испытаний двигателя. Там аппарату предстоит функционировать в разных режимах на протяжении пары месяцев, пока не закончится рабочее тело — сжиженный водород.

Опцию дозаправки на орбите рассматривают, но ее реализация зависит от того, как будет развиваться технология стыковки спутников и перекачки между ними криогенных жидкостей. Ею, напомним, активно занимается Lockheed Martin для лунного посадочного аппарата Blue Moon разработки Blue Origin.

В рамках DRACO не запланированы никакие масштабные маневры или полеты дальше низкой околоземной орбиты. Главная задача аппарата — показать, что в космосе может работать реактор на топливе повышенного обогащения. Не три-пять процентов, как в обычных АЭС (низкообогащенный, НОУ), а до 20 процентов, он называется High-assay LEU (HALEU), НОУ с высоким содержанием проб. В прошлом все космические ядерные реакторы работали на высокообогащенном топливе (более 85 процентов U-235).

С проектом DRACO представители отрасли и чиновники связывают большие надежды. Это сравнительно простой ядерный ракетный двигатель, отработка технологий которого может открыть широкие перспективы по освоению космоса. И речь не только о полетах — начало эксплуатации реакторов в двигателях косвенно или напрямую поможет их использованию для баз на других небесных телах.

Для NASA успех DRACO — критически важная веха на пути к освоению Марса после «тренировки» на Луне. Военные в лице DARPA, в свою очередь, хотят иметь разведывательные аппараты с высокой энергетикой для операций за пределами околоземной орбиты. Ну а Lockheed Martin с BWX Technologies рискуют стать наиболее компетентными компаниями в области космических ядерных установок и заранее обеспечить себе перспективный рынок.