Главная | Регистрация | Вход | Личные сообщения () | ФОРУМ | Из жизни.ру | Модераторы: Pantera; IgChad | Контакты

Четверг, 21.11.2024, 21:51
Привет, Гость Нашей Планеты | RSS
ПОДПИСАТЬСЯ НА ИЗВЕЩЕНИЯ ОБ ОБНОВЛЕНИЯХ САЙТА


Форма входа

плюсы баннерной рекламы

Загрузка...


Другие новости

Загрузка...


Статистика

Рейтинг@Mail.ru
Онлайн всего: 54
Пользователей: 52
Сейчас комментируют: 2


Новости сегодня
Восхитительные картины из камней (0)
Золотая малина (0)
Зимний режим в курятнике (5)
Что стоит успеть сделать собственникам недвижимости до конца 2024 года (0)
11 русских слов из XIX века, которые сегодня никто не поймет (1)
Сахар-рафинад в поездах СССР (0)
Самые странные поводы для войны (0)
Загадка подводного вулкана: таинственные сигналы предшествовали мощному извержению (0)
Ковальчук заявил об обязанности Запада платить РФ за поглощающие углекислый газ леса (2)
Вильфанд спрогнозировал резкое похолодание на юге России (0)
Американский актер Сорбо обратился к России из-за «психов» во главе США (5)
Шанхайский робот убедил еще 12 роботов прекратить работать и идти за ним (4)
Сочные и аппетитные чебуреки с сыром и картошкой (0)
Значение и энергия каждого дня недели, и как их использовать (1)
ТАСС: ракеты ATACMS по Брянской области запустили с кочующей установки HIMARS (3)
Британская журналистка Sky News пыталась прорваться к Лаврову на саммите G20 (1)
французская левая партия снова запустила процедуру отрешения Макрона от власти (0)
Молдавия закупит системы ПВО, чтобы сбивать небольшие БПЛА, залетающие с Украины (0)
Любовь с первого взгляда (1)
Профессор Мориарти: настоящий и вымышленный (0)
Кaлендapи Майя и не только: как исчисляли время разные народы (1)
Толтеки – «люди знания» (0)
Силы стратегического сдерживания США готовы к переходу власти к Трампу (0)
Когда были изобретены очки и линзы? (0)
Где она, копия нашей Земли? (1)
В Британии не стали комментировать данные об ударе Storm Shadow вглубь РФ (0)
Карие - удивительная христианская церковь, сохраненная османами (0)
В Словакии рассказали о требовании закрыть счет для сбора денег жителям Курской области (0)
Кто построил Ольянтайтамбо? (1)
Тайна глаз Богоматери Гваделупской остаётся загадкой для учёных и верующих (0)
останки древних цивилизаций чаще всего обнаруживают под землей (2)

Новости готовят...

Новостей: 33981

В архиве: 11391

Новостей: 8367

В архиве: 11931

Новостей: 5188

В архиве: 8413

Новостей: 3998

В архиве: 155

Новостей: 3028

В архиве: 4005

Новостей: 1354

В архиве: 338

Новостей: 1312

В архиве: 438

Новостей: 1035

В архиве: 17

Новостей: 948

В архиве: 6966

Новостей: 879

В архиве: 1480

Календарь

ВСЕ НОВОСТИАРХИВВТОРАЯ ПЛАНЕТАФОРУМПРАВИЛА САЙТАДОБАВИТЬ МАТЕРИАЛ

Астрология и пророчества [1389]Астрономия и космос [1527]Бывает же такое! [2262]
Гипотезы, версии, прогнозы [6145]Дом, сад, кулинария [1229]Животные и растения [559]
Здоровье, человек [2141]Искусство, поэзия [610]История, археология, судьбы [7208]
Мир вокруг нас [1756]Наука и технологии [1401]Непознанное [3440]
НЛО, уфология [258]Новости, общество, в мире [21707]Психология и отношения [643]
Религии, учения [118]Советы и истории из жизни [866]Стихия, климат, экология [1172]
Фильмы и видео [1259]Частное мнение [2924]Это интересно! [3041]
Юмор, афоризмы, притчи [1090]


09:06
Прекрасное далеко: что дадут ракеты на ядерном топливе


Чтобы исследовать Солнечную систему и космос за ее пределами быстро и безопасно, космические корабли должны иметь ядерные двигатели. Законы, регулирующие ядерные космические полеты, изменились, и работа над ракетами следующего поколения уже началась.

Мечтая о Марсе, да и не только о нем, человечество создает новые ракеты с реактивными двигателями. Но вы можете быть удивлены, узнав, что современные ракеты летают не намного быстрее, чем ракеты прошлого.

Есть много причин гнаться за скоростью полетов. Первый шаг любого космического путешествия — выход на орбиту с помощью реактивных двигателей, у которых пока нет альтернатив. Когда же корабль попадает в космос, все становится гораздо интереснее — ему нужно дополнительное ускорение. Вот тут ядерные системы и вступят в игру. Если космонавты хотят исследовать что-то более отдаленное, чем Луна и, возможно, Марс, им нужно будет двигаться очень и очень быстро.

Есть две причины стремиться к этому: безопасность и время. По пути на Марс люди будут подвергаться воздействию очень высоких уровней радиации, что может вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Радиационная защита весит немало, и чем дальше путь, тем массивнее она должна быть. Лучший способ уменьшить радиационное облучение — просто быстрее добраться до места назначения.

Но безопасность человека — не единственное преимущество, которое дает скорость. По мере того, как мы исследуем глубины космоса, появляется необходимость получать данные о нем как можно быстрее. Нам уже некогда ждать по 10 лет, пока аппараты доберутся до окраин Солнечной системы. Зонду Voyager 2 потребовалось 12 лет, чтобы долететь до Нептуна.

Чем отличаются двигатели
При сравнении двигателей необходимо учитывать три важных аспекта:
- тягу — насколько быстро система может ускорить корабль;
- массовую эффективность — сколько тяги система может произвести для данного количества топлива;
- плотность энергии — сколько энергии может произвести данное количество топлива.

В настоящее время наиболее распространенными двигателями являются химические, работающие на топливе, а также электрические, использующие солнечную энергию.

Химические двигатели обеспечивают большую тягу, но они неэффективны, а ракетное топливо недостаточно энергоемко. Ракета «Сатурн V», которая доставила астронавтов на Луну, производила 35 миллионов Ньютонов и в нее пришлось заправить 4,3 миллиона литров топлива. По сути эта ракета — огромный топливный бак.

Электрические двигательные установки генерируют тягу, питаясь от солнечных батарей. При этом используется электрическое поле для ускорения ионов — двигатель Холла. Подобные двигатели применяются в спутниках и могут иметь более чем в пять раз большую массовую эффективность, чем химические. Но их тяга никуда не годится — около трех ньютонов. Если бы вы оснастили таким мотором автомобиль, то до 100 км/ч он разгонялся бы примерно за два с половиной часа. Кроме того, чем этот двигатель дальше от Солнца, тем меньше энергии он получает.

Одна из причин, из-за которых возобновились разработки атомных двигателей, заключается в том, что они обладают невероятной плотностью энергии. Урановое топливо, используемое в ядерных реакторах, имеет плотность энергии в четыре миллиона раз превосходящую плотность химического ракетного топлива. Согласитесь, легче доставить в космос немного урана, чем миллионы литров жидкого топлива.

Два типа ядерных двигателей
Инженеры разработали два типа ядерных систем для космических путешествий. Первый называется ядерно-тепловым двигателем (nuclear thermal propulsion). Эти системы очень мощные и в меру эффективные. Они имеют небольшой ядерный реактор, подобный тем, которыми оснащаются атомные подводные лодки. В нем нагревается водород, который впоследствии ускоряется через сопло ракеты — так получается тяга. Инженеры NASA считают, что полет на Марс с ядерным двигателем будет на 20-25% быстрее.

Ядерно-тепловые двигательные установки более чем в два раза эффективнее химических двигателей. Это означает, что они генерируют вдвое больше тяги при одинаковом количестве ракетного топлива — до 100 000 ньютонов. Этого достаточно, чтобы разогнать автомобиль до скорости 100 км/ч за четверть секунды.

Вторая система называется ядерным электроракетным двигателем (nuclear electric propulsion). В реальности его еще не существует, но идея состоит в том, чтобы использовать мощный реактор для выработки электроэнергии, которая затем приводила бы в действие электрическую двигательную установку — все тот же двигатель Холла. Такая установка была бы примерно в три раза эффективнее ядерно-тепловой.

Спустя 60 лет простоя (ядерный двигатель – разработка 1960-х годов) ракета с ядерным двигателем может отправится в космос в течение ближайшего десятилетия. Это откроет новую эру освоения космоса. Марс станет гораздо ближе, а полеты к нему — дешевле. Научные же эксперименты будут проводиться быстрее, а исследователи будут осыпать нас открытиями, сделанными в разных уголках Солнечной системы и за ее пределами.





Оцените материал:




ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ:


Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения. Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.


Категория: Наука и технологии | Источник: https://vk.com/| Просмотров: 791 | Добавил: Pantera| | Теги: ТОПЛИВЕ, ракеты, далеко:, что, дадут, Прекрасное, ядерном, На | Рейтинг: 5.0/2

В КОММЕНТАРИЯХ НЕДОПУСТИМА КРИТИКА САЙТА,АДМИНИСТРАТОРОВ,МОДЕРАТОРОВ и ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ,КОТОРЫЕ ГОТОВЯТ ДЛЯ ВАС НОВОСТИ! УВАЖАЙТЕ ЧУЖОЙ ТРУД!
Всего комментариев: 1
1 IGOR53  
0
Если ядерно-тепловой двигатель в два раза эффективнее химического, тогда почему было 60 лет простоя?
Реальная ситуация сложнее, чем пишет автор.

Во-первых, температура выхлопного газа у ядерно-теплового двигателя не превышает 2500 градуса (точную цифру не помню, но порядок примерно такой). Если поднять температуру выше этого порога, оболочки ТВЭЛов станут разрушаться. Зато ЖРД обеспечивает температуру сгорающих газов около 3000 градусов. А чем больше температура, тем больше скорость истечения и больше тяга.

Во-вторых, объемная плотность энерговыделения у ЖРД примерно вдвое выше, чем у ЯРД. Дело в том, что в ЖРД тепловыделение идет по всему объему камеры сгорания (конечно, при условии, что топливо и окислитель хорошо перемешаны). А в ЯРД тепло выделяется только в объеме, занятом ТВЭЛами. Но между ТВЭЛами должен быть зазор, через который прокачивается водород, и в этом зазоре тепло уже не выделяется. Значит, чтобы иметь одинаковую тепловую мощность, ЯРД должен иметь примерно вдвое больший объем. Если же объем двигателя больше, тогда и ракету нужно делать шире, а это ведет к увеличению аэродинамического сопротивления со стороны земной атмосферы.

У ЯРД есть только одно преимущество перед ЖРД: использование водорода. Чем меньше молекулярная масса истекающего газа, тем больше будет скорость истечения при одинаковой температуре (скорость обратно пропорциональна квадратному корню из массы). Молекулярная масса водорода равна 2. Молекулярная масса водяного пара (считаем, чтр в ЖРД сгорает водород с кислородом, что дает водяной пар) равна 18. Отношение масс равно 9. Значит скорость на водороде растет в 3 раза. Но за счет более низкой температуры этот показатель снижается до 2х. Одако, даже жидкий водород имеет плотность намного меньше, чем керосин и кислород. И бак с жидким водородом должен иметь слишком большой объем. Снова получается слишком широкая ракета и высокое аэродинамическое сопротивление воздуха.

Кроме того, жидкий водород имеет слишком низкую температуру хранения и никакой теплоизоляцией не удается предотвратить протечки тепла из окружающей среды в бак. Даже в космосе будет присутствовать тепловой нагрев солнечным излучением. Значит, водород станет испаряться и эту часть водорода надо куда-то девать. Хорошо, если его испарится меньше, чем требуется для подачи в ЯРД. Тогда этот испарившейся водород мы запускаем в ЯРД и нам для такой операции не потребуется даже насос включать, водород сам пойдет в реактор. А если испарится больше? Тогда придется избыток сбрасывать в окружающее пространство без всякой пользы.

Есть еще один большой недостаток у всех ядерных реакторов: регулирование. Когда мы останавливаем реактор, отдельные ядерные реакции в нем все равно продолжают идти. В ходе этих реакций накапливаются изотопы, имеющие большое сечение поглошения нейтронов и потому сильно препятствующие дальнейшему запуску реактора в работу. Так как деление ядра урана носит вероятностный характер, в каждом отдельном акте деления осколки будут разными, значит и конечный изотопный состав накопившихся шлаков будет разный. А потому и процедура вывода реактора на следующий старт каждый раз носит разный характер. То есть для вывода реактора на старт должен присутствовать грамотный специалист, способный оценить сложившуюся картину и составить правильную процедуру запуска. А как это сделать, если реактор находится за орбитой Нептуна и сигнал оттуда до Земли идет несколько часов? Составить программы запуска реактора для миллиарда всевозможных комбинаций накопившихся шлаков не возможно.

Поэтому в такую технологию я все же не слишком верю. Она может несколько улучшить наши возможности по освоению космоса, но все равно широкого применения не найдет.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]


По этой теме смотрите:

Загрузка...

Астрономия и космос [1380]Безумный мир [2114]Взаимоотношения людей [1055]Войны и конфликты [1527]
Гипотезы и версии [10750]Дом, сад, кулинария [3178]Животные и растения [2453]Здоровье, психология [4269]
Искусство, литература, поэзия [736]История, археология [3559]Мир вокруг нас [3006]Мировые новости [3592]
Наука и технологии [1124]Непознанное [3424]НЛО и уфология [880]Общество [7055]
Прогнозы ученых,исследования [481]Происшествия, чп, аварии [1414]Предсказания и астрология [879]Религии, учения [484]
Российские новости [5669]Советы и истории из жизни [846]Стихия, климат, экология [1926]Феномены и аномалии [915]
Фильмы и видео [4031]Частное мнение [5695]Это интересно! [4123]Юмор, афоризмы, притчи [2399]



Поиск


НАША БЕСЕДКА

СЕЙЧАС НА САЙТЕ:
Онлайн всего: 54
Пользователей: 52
Сейчас комментируют: 2

Мы комментируем

Загрузка...

На форуме

Я - РУС

(239)


Интересное сегодня
Тайна глаз Богоматери Гваделупской остаётся загадкой для учёных и верующих (0)
Любовь с первого взгляда (1)
ТАСС: ракеты ATACMS по Брянской области запустили с кочующей установки HIMARS (3)
11 русских слов из XIX века, которые сегодня никто не поймет (1)
Шанхайский робот убедил еще 12 роботов прекратить работать и идти за ним (4)
останки древних цивилизаций чаще всего обнаруживают под землей (2)
Британская журналистка Sky News пыталась прорваться к Лаврову на саммите G20 (1)
Кто построил Ольянтайтамбо? (1)
Американский актер Сорбо обратился к России из-за «психов» во главе США (5)
Значение и энергия каждого дня недели, и как их использовать (1)

Loading...

Активность на форуме

Постов на форуме: 8074
Группа: Модераторы

Постов на форуме: 6356
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 4194
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 3894
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 3183
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 2879
Группа: Модераторы

Великие комментаторы:
Василёк
Комментариев: 21257
Группа: Друзья Нашей Планеты
Микулишна
Комментариев: 16982
Группа: Друзья Нашей Планеты
игорьсолод
Комментариев: 15776
Группа: Проверенные
Ferz
Комментариев: 14549
Группа: Проверенные
nikolaiparasochko
Комментариев: 13163
Группа: Проверенные
Благородный
Комментариев: 11136
Группа: Проверенные



18+