• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
2 сентября, 13:03
Александр Березин
1
245

Ядерная миссия NASA позволит трем вертолетам самостоятельно сесть на Марс в этом десятилетии

❋ 4.3

Американцы конкретизировали планы, касающиеся миссии Space Reactor-1 Freedom с космическим ядерным реактором. По ним она не только станет первым полетом аппарата землян с ядерной энергодвигательной установкой на борту, но и позволит высадить на Марс несколько вертолетов. Причем они коснутся поверхности не на борту посадочного модуля, а самостоятельно.

Ingenuity стал первым активным летательным аппаратом землян в атмосфере другой планеты / © NASA / JPL-Caltech / ASU / Simeon Schmauß

Весной 2026 года NASA объявило о планах посылки к Марсу миссии Space Reactor-1 Freedom. Она использует как корпус для межпланетного полета модуль тупикового проекта окололунной станции Lunar Gateway, который не так давно отменили. Модуль этот исходно, еще для работы у Луны, планировали оснастить электродвигательной установкой, питающейся от солнечных батарей. Новый глава NASA Джаред Айзекман захотел использовать эту установку (включает четыре электродвигателя на шесть киловатт каждый на эффекте Холла и три двигателя сходного типа на 12 киловатт каждый) в паре с ядерным реактором.

Эту часть миссии следует признать наиболее отработанной: модуль готов, двигатели тоже достаточно проработаны. Сложнее с ядерным реактором и системой преобразования его тепла в электричество. Пока Агентство сообщило не так много конкретики по этой части проекта. Известно, что реактор будет работать на топливе из диоксида урана с уровнем обогащения не более 20 процентов.

Для получения электричества предполагают использовать «закрытый цикл Брайтона». Это не совсем очевидно, потому что на нем работают газовые турбины закрытого цикла. Однако разработать и отладить такую за короткое время практически невозможно. Мощность реактора тоже пока неясна — отмечено лишь, что она будет не менее 20 киловатт.

Из описания ясно, что речь идет о проекте-Франкенштейне: мощность двигателей будет втрое выше, чем у реактора. Это логично, потому что солнечные батареи окололунной станции проектировались довольно мощными. А вот удастся ли сделать атомный реактор нужных параметров и турбину для него к декабрю 2028 года, когда планируют запускать Space Reactor-1 Freedom, — сказать довольно сложно.

Теперь в прессу попало больше информации о том, что за нагрузку миссия доставит на Марс. Во-первых, компания AeroVironment сообщила, что она получила контракт от Лаборатории реактивного движения NASA. По нему компания должна будет, совместно с Лабораторией, спроектировать и построить три беспилотных вертолета типа SkyFall.

Хотя стороны говорят о том, что эти машины построены на базе Ingenuity, строго говоря, это не совсем так. Ingenuity, за 2021-2024 годы сделавший 72 полета на четвертой планете, был машиной-демонстратором с массой всего 1,8 килограмма и практически без полезной нагрузки. А три новых вертолета будут массой в 2,5 килограмма и увеличенных размеров, что позволит им нести больше полезной нагрузки.

Учитывая огромную скорость вращения концов лопастей уже у Ingenuity, новые вертолеты практически наверняка достигнут сверхзвуковых скоростей для крайних частей лопастей. Недавно AeroVironment в наземной лаборатории показали, что их лопасти могут двигаться на 1,08 Маха. Неудивительно, что представитель компании в разговоре с прессой назвал будущую миссию «суперкрутой».

Конкретный состав нагрузки все еще неясен. Но в пресс-релизе AeroVironment упомянуто, что Лаборатория реактивного движения обеспечит новым вертолетам, кроме силовой системы и ряда других компонентов, георадар. Так называют радар, специализированный для изучения местности под собой. Ранее представители компании предполагали, что с его помощью их вертолеты для Марса смогут искать там места, где водный лед находится близко к поверхности. Кроме этого, каждый аппарат будет нести набор камер и неких датчиков по изучению атмосферы (без конкретизации).

Из изложенного ясно, что речь все еще о демонстрационной миссии. Георадар малых размеров в марсианских условиях имеет ограниченные возможности по проникновению радиоволнами под поверхность. С другой стороны, на фоне самого Ingenuity, из приборов имевшего только пару камер для управления полетами, это огромный прогресс. Кроме этого, все три аппарата будут держать связь с Землей не через марсоход, посылающий данные на спутники, вращающиеся вокруг Марса, а напрямую на эти спутники. Это означает, что требования по мощности к их системам связи значительно возрастут.

Интересной стороной миссии будет то, что она станет первой космической миссией землян, использующей только атмосферные летательные аппараты, без планетоходов. До этого США высаживали на Марсе либо стационарные посадочные аппараты, либо марсоходы. Новые три вертолета попадут в атмосферу планеты в спускаемом аппарате, но у него не будет систем мягкой посадки. На малой высоте он просто откроет капсулу, и дроны вылетят наружу. Сама капсула жестко ударится о поверхность планеты, а вертолеты мягко сядут на нее, используя свои движители.

На данный момент перспективы миссии трудно оценить в полной мере. Сама идея космического аппарата с ядерной энергодвигательной установкой чрезвычайно непроста технически. Достаточно вспомнить многолетние рассказы Д. Рогозина о проектировании такого аппарата в России, пока так и не закончившиеся отправкой его в космос. Цена проекта Space Reactor-1 Freedom не обозначена точно. Но по оценкам она пока не превышает 2,1 миллиарда долларов. Это меньше бюджета стандартного марсохода — без реактора с ядерной энергодвигательной установкой.

Как при таком финансировании можно добиться настолько амбициозного результата, да еще к концу 2028 года — неизвестно. Если Джареду Айзекману это действительно получится, он войдет в историю как самый энергичный и удачливый изо всех глав NASA.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
2 сентября, 11:31
СПбГУ

Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.

2 сентября, 07:50
Марк Чернов

Инженеры компании HONOR выпустили смартфон с кремний-углеродной батареей на 7000 миллиампер-часов, сохранив толщину устройства в пределах 7,8 миллиметра. Разработка доказала, что переход на кремниевые аноды окончательно решил проблему громоздких аккумуляторов высокой емкости.

2 сентября, 06:17
Мария Азарова

Растительные продукты из бобовых позволяют получать белок и другие питательные вещества без сложной переработки сырья, но их распространению мешают в том числе привычки потребителей и требования к текстуре. Исследователи из Щвейцарии нашли способ изменить структуру цельных бобовых так, чтобы она стала более мясистой, плотной и устойчивой к пережевыванию.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

31 августа, 13:59
Мария Азарова

Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
«наверняка достигнут сверхзвуковых скоростей для крайних частей лопастей. Недавно AeroVironment в наземной лаборатории показали, что их лопасти могут двигаться на 1,08 Маха.» С одной стороны, подъемная сила будет выше. С другой, сопротивление вращению значительно возрастет, возможно в разы. Потребуется в разы более высокий вращающий момент для такого режима лопастей.