Версия для слабовидящих
Когда НАСА перестанет летать в дальний космос? Печать Email
Новости науки
26.11.2013
...Впрочем, не совсем «вдруг». О том, что НАСА придётся закрыть уйму программ, стало ясно ещё несколько лет назад, когда ведомство стало отказываться от участия в международных проектах изучения дальнего космоса (прежде до такой потери лица, как односторонний выход из согласованной программы, дело доходило очень редко). Но бюджетный кризис в США продолжается, и на сей раз его жертвой пал усовершенствованный «стирлинг», памяти которого мы и посвящаем эту заметку.

Одна из «таблеток» плутония-238, что поддерживают Curiosity на ходу. В своё время оснащение марсохода таким энергоисточником считалось достижением: генератор дал аппарату вчетверо больше энергии, чем фотоэлементы — его предшественникам. (Здесь и ниже илл. NASA, Idaho National Laboratory.)


Писать было бы не о чем, если бы мир не находился в ситуации жесточайшего дефицита по плутонию-238 — искусственно получаемому изотопу, который некогда был побочным продуктом создания ядерных боеголовок. Однако после 1992 года и в России, и в США такое производство остановилось, и единственным реальным источником остались запасы изотопа (поздний СССР производил больше боеголовок, чем США, отсюда и излишки). В том же 1992-м США предусмотрительно купили у России 30 кг плутония-238 — по цене $200 тыс. за килограмм, и именно на нём запускаются аппараты, работающие далее пояса астероидов, — все эти New Horizons и пр.

Что тут скажешь... С одной стороны, мы, конечно, не первые: индейцы продали Манхэттен даже дешевле; с другой — у нас после распада СССР этот плутоний в космос всё равно не полетел, так что лучше неравноправная торговля, чем отсутствие исследований вообще. Но этот волшебный источник несколько лет назад иссяк — как раз в год отправки Curiosity, питающегося от российского плутония. За новые партии мы запросили по $6 млн за килограмм, чего НАСА позволить себе не могло.

В итоге аэрокосмическое ведомство запустило программу возобновления производства плутония. И два года подряд получало на неё деньги — а на третий ему отказали. Последствия печальны: плутония мало, а будет ещё меньше. И даже если деньги всё-таки дадут, производить на них получится только 1,5 кг в год, чего хватит лишь на одну заастероидную миссию в пятилетку. Да что там заастероидную: Curiosity питался почти от 5 кг этого топлива, то есть даже марсоход на таких скоростях наработки посылать можно не чаще раза в 3,5 года. Более серьезные миссии, такие как посылка аппарата для исследования Европы, ранее планировавшаяся НАСА, потребуют до 25 кг, а где они?

Но это только часть правды: по некоторым данным, кроме космического использования, часть этого изотопа до какого-то момента (а может, и сейчас) шла на сугубо секретные цели, о которых — молчок. Поэтому ограничимся письменным намеком: глубоководные разведывательные миссии.

Есть способ резко повысить отдачу от этого вида топлива, используя тепло от распада плутония-238 более эффективно. Сегодня радиоизотопные генераторы НАСА имеют КПД в 6% — как у паровоза средней паршивости. А вот разрабатывавшийся усовершенствованный «стирлинг», пригодный для космических условий и весящий всего 1,3 кг, показывал 38% КПД: с его внедрением НАСА могло бы и на 1,5 кг в год запускать по одному роверу ежегодно, или, меряя в более дальних зондах, по одной АМС за пояс астероидов раз в три года. Стратегически это проблему не решит: если НАСА действительно хочет изучать космос дальше орбиты Марса (а больше, увы, делать это некому), то и с двигателями Стирлинга плутоний будет периодически иссякать, тормозя все дальние программы разом.

Но вот без «стирлинга» — а его финансирование теперь закрыли так же, как и наработку плутония-238, — у дальних автоматических зондов шансов нет вообще. Исследовать космос скоро будет не на чем, и последней миссией, которой хватит истощающихся запасов купленного у России плутония, станет следующий марсоход, запланированный к смене Curiosity в районе 2020 года. И всё.

Любопытно, что шаг по свёртыванию программы эффективного использования сверхдефицитного плутония-238 совпал по времени с самым резким в истории США падением уровня его запасов и решением конгресса об отказе в финансировании его дальнейшего производства. Замечательная синхронность...

Усовершенствованный «стирлинг» в активной разработке с 2001 года. Спустя 12 лет в конгрессе США посчитали, что сохранение исчезающих запасов плутония повышением эффективности его использования — ненужная блажь. Зато проголосовали за танки M1 «Абрамс», которые армия уже видеть не может...


Нет, нельзя сказать, что плутоний-238 — эдакое копье Вотана, и альтернатив этому чудо-источнику энергии в дальнем космосе совсем нет. Наиболее реалистичным считается проект ядерного реактора весом 1,5 кг, использующего обычный уран и извлекающего из него энергию при помощи восьми микродвигателей Стирлинга, конструктивно сходных с той моделью, которую НАСА недавно закончило разрабатывать для плутония. Одна беда: доводка этого проекта явно будет не дешевле, чем у плутониевого «стирлинга», а денег нет и на него. Уран, как ни крути, — высокорадиоактивное вещество, и при падении выводящей зонд ракеты он может оказаться в атмосфере. С плутонием-238 угроза для здоровья серьёзно корректируется: человек способен пережить даже внутривенную инъекцию этого вещества.

Скорее всего, урановый «стирлинг» будет дорабатываться более осторожно, а появится он ко времени, когда плутоний-238 уже давно закончится, парализовав все усилия по исследованию объектов дальше Марса.

Подготовлено по материалам Gizmag.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/universe/explore/10010267/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта