編者按:俄羅斯總統普京在討論航天業發展前景會議上表示:俄羅斯的太空核能技術領先全球6-7年!此前,俄羅斯航天集團宣佈招標研究組織載人登月飛行的問題。那麼俄羅斯的太空核能技術是什麼情況呢?
俄羅斯的核動力太空拖輪
2020年,一張俄羅斯核動力太空拖輪的合成照片出現在網路上。
這是由俄羅斯航天企業KB Arsenal正在實施的專案:運輸和能源模組(TEM)
TEM的概念起源於早期的太空探索年代,它試圖將核反應堆與電動火箭發動機結合起來。傳統的電力推進系統透過加熱和加速電離氣體產生推力產生的射流,因此,被稱為離子或等離子發動機。為了擴大耗能型電動推進器的執行規模,工程師們長期以來一直考慮用核動力代替笨重的太陽能電池板,這種電源可以提供數年甚至幾十年的電力,而且不會依賴太陽系偏遠和寒冷地區的太陽輻射。
到了21世紀初,俄羅斯軍方對核反應堆的巨大容量產生了興趣,這些反應堆不僅為推進系統提供電力,而且還為大型航天器上的其他裝置提供電力,例如用於監視目的的強大雷達天線或能夠使敵方航天器上的感測器失明的反衛星鐳射。
擁有大量的核技術和鉅額預算,俄羅斯國防部似乎成為後蘇聯第一次試圖為太空建造核能發電系統的主要支持者。
太空核動力反應堆的工作基本上是保密的,但在2020年,KB Arsenal釋出了一些照片,顯示了全尺寸TEM飛行器或其原型的裝配,以及它在軌道上的部署動畫。
什麼是核動力太空拖輪?
TEM拖輪的核心是一個產生熱量的核反應堆(並非低能量的核衰變電池),再透過機械渦輪機或所謂的熱發射法將熱量轉化為電能。
反應堆工作過程中產生的過量熱能將透過散熱器系統釋放到空間。
KB Arsenal在2020年釋出的照片顯示了這款大型飛行器的關鍵部件,包括推進模組、固定式和可展開散熱器,以及承載反應堆的可展開弔臂。
俄羅斯展示了強大的核工業和航天能力
這是KB Arsenal公佈的一個全尺寸的桁架運輸部模型。
這不是一個PPT專案。
在KB Arsenal的功能測試中,一個全尺寸的桁架運輸部模型.
KB Arsenal介紹,在2016至2018年期間,該公司進行了幾項早期研究,設計一種兆瓦級核動力航天器方案。該方案包括開發和測試TEM模組及其元件的設計和技術模型,如桁架運輸部分、推進單元模組、核動力單元模組和電源單元,並且這些模型元素已經通過了功能測試。
2018年和2019年,KB Arsenal進行了核心系統研究,論證了兆瓦級電力模組的軍事和民用應用,包括它作為反衛星武器的隱含用途。根據KB Arsenal的定義,正在考慮的潛在任務包括“對地球表面和領空的遙感、對無線電電子指揮和控制資產的電磁影響、偵察、通訊、導航、軌道間運輸和向近月球軌道運送貨物”。這些建議甚至包括使用該模組為火星上的資料中繼航天器提供動力,以及向火星表面基地輸送發電核系統。
2019年,俄羅斯曾經在航展上展示過該核動力太空拖輪的模型。
俄羅斯開發的太空核動力拖輪模型首次在國際航展(MAX)-2019年向公眾展示
俄羅斯在太空核能技術領先全球6-7年?
大家可不要小瞧KB Arsenal!
KB Arsenal可不是核動力航天裝置的新手!
早在前蘇聯時期,KB Arsenal便以開發核動力衛星而聞名。
在蘇聯時代,它建造了被稱為“RORSAT”的核動力衛星,其中之一於1977年在加拿大北極地區墜毀。1987年,KB Arsenal發射了兩顆配備了5千瓦熱中子反應堆的實驗衛星。
有報道稱,KB Arsenal目前正在為俄羅斯研製一種配備核動力源的新型軍用衛星。它的任務很可能是執行太空電子戰。
俄羅斯自2009年開始啟動核動力太空拖輪專案,加上俄羅斯此前在核動力衛星上的成就,再看看2020年展示的公開資料,說“俄羅斯在太空核能技術領先全球6-7年”恐怕一點也不過分吧?
俄羅斯的太空核動力反應堆
那麼俄羅斯的太空核動力反應堆是什麼樣的設計呢?下次聊!
參考資料
https://russianspaceweb.com/tem.html