太空核技术
SNAP 3发电机向美国领导人的示范，1959年。照片由美国能源部提供
在火箭和航天工业发展的早期阶段，出现了使用各种核技术的第一个建议。 提出并制定了各种技术和单元，但只有其中一些达到了实际运行。 将来，有望引入根本上新的解决方案。
先在太空中
1954年，美国创建了第一台放射性同位素热电发生器（RTG或RTG）。 RTG的主要元素是放射性同位素，它会随着热能的释放而自然衰减。 在热电偶的帮助下，热能转化为电能，然后提供给用户。
RTG的主要优点是可以长期运行且具有稳定的特性并且无需维护。 使用寿命由所选同位素的半衰期决定。 同时，这种发电机效率低并且输出功率低，并且还需要生物保护和适当的安全措施。 但是，RTG已在许多有特殊要求的领域中得到应用。
使用SNAP 4B RTG发射Tansit 3A卫星的准备工作。 图片由NASA
在1961年，美国制造了SNAP 3B型RTG，其中装有96 g 238 p。 同年，配备有这种发电机的Transit 4A卫星进入了轨道。 它成为地球轨道上第一个使用核裂变能的航天器。 1965年，苏联发射了Kosmos-84卫星，这是其第一款使用Or 1的Orion-210 RTG设备。
随后，这两个超级大国积极使用RTG来创造用于各种目的的太空技术。 例如，近几十年来，许多火星探测器受到放射性元素衰变的推动。 同样，向远离太阳的任务供电。
NERVA发动机图。 图片由NASA
半个多世纪以来，RTG已在许多领域证明了其功能，包括。 在航天工业中，尽管它们仍然是执行特定任务的专用工具。 但是，放射性同位素发生器以这种作用为工业发展，研究等做出了贡献。
核火箭
太空计划开始后不久，主要国家开始研究制造核火箭发动机的问题。 已经提出了具有不同操作原理和不同益处的各种架构。 例如，在美国的“猎户座”项目中，有人提出了一种航天器，该航天器利用低功率核弹头的冲击波来加速。 另外，正在设计外观更熟悉的设计。
在六十年代和六十年代，美国国家航空航天局（NASA）和相关组织开发了NERVA（火箭发动机应用核发动机）发动机。 它的主要组成部分是开放循环核反应堆。 液态氢形式的工作流体必须从反应器中加热并通过喷嘴喷射，产生推力。 这种核发动机在设计性能上要优于传统化学燃料系统，尽管在操作中会更加危险。
RD-0410发动机。 图片KBKHA
NERVA项目被带到了各种零件和整个组件的测试中。 在测试过程中，发动机被打开了28次并工作了将近2个小时。 没有重大问题。 但是，该项目没有得到进一步的发展。 在六十年代和七十年代之交，美国的太空计划被严重削减，而NERVA引擎被废弃了。
在同一时期，苏联也进行了类似的工作。 一个有前途的项目建议使用带有反应器的发动机，该反应器以液态氢的形式加热工作流体。 在XNUMX年代初，为这种发动机创建了一个反应堆，后来开始在其余机组上进行工作。 长期以来，各种设备的测试和开发仍在继续。
普罗米修斯系统据称出现在飞往木星的配置中。 图片由NASA
七十年代，完成的RD-0410发动机通过了一系列点火测试，并确认了其主要特性。 但是，由于项目复杂性高和风险大，该项目没有得到进一步的发展。 国内火箭和航天工业继续使用“化学”发动机。
太空拖船
在美国和我国的进一步研究和设计工作过程中，他们得出的结论是，使用NERVA或RD-0410类型的发动机不方便。 2003年，美国国家航空航天局（NASA）开始为带有核电站的航天器测试一种全新的架构。 该项目被命名为Prometheus。
新概念提出了建造带有功能完善的反应堆以发电的航天器以及离子喷射发动机的计划。 这样的设备可以在远程研究任务中找到应用。 但是，事实证明，“普罗米修斯”的开发非常昂贵，其结果仅在遥远的将来才可预期。 由于缺乏前景，该项目于2005年关闭。
TEM复合体的早期版本。 RSC Energia图形
2009年，俄罗斯开始开发类似产品。 “运输和动力模块”（TEM）或“太空拖船”应接收兆瓦级的核电站，并配备ID-500离子发动机。 提议将该航天器组装在地球轨道上，并用于运输各种载荷，加速其他航天器等。
TEM项目非常复杂，这会影响其成本和实施条件。 此外，还有许多组织问题。 然而，到十分之一时，TEM的各个组件都被取出进行测试。 这项工作正在继续，将来可能会导致出现真正的“太空拖船”。 计划在2030世纪下半叶建造这种设备。 调试-XNUMX年
在没有严重困难且无法及时完成所有计划的情况下，TEM可以成为世界上同类产品中首个投入使用的产品。 在这种情况下，存在一定的时间余量，同时排除了竞争对手及时出现的可能性。
TEM的最新版本。 Roscosmos图形
观点与局限
核技术对火箭和航天工业非常感兴趣。 首先，不同类别的发电厂可能会有用。 RTG已找到应用，并已在某些领域牢固确立。 大型核反应堆由于尺寸大，质量大而尚未使用，但配备这种设备的船舶已经有了发展。
几十年来，领先的太空和核大国已经提出并在实践中测试了许多原始构想，确定了它们的可行性并找到了主要的应用领域。 这样的过程一直持续到今天，而且很可能很快会产生实用性的新结果。
应当指出，核技术尚未在航天部门得到普及，这种情况不太可能改变。 同时，它们在某些领域和项目中被证明是有用和有希望的。 正是在这些利基市场中，已经实现了潜在的潜力。
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