Заметки инженера - исследователя
868 subscribers
422 photos
60 videos
25 files
1.47K links
Космонавтика без гламура.

Интересы, социальные тенденции, идеологические течения, в которые она вписана.

Сословный долг ученого - осмысление происходящего. Поэтому тематика канала резко шире чем только космонавтика.

Обратная связь: @IngeniumNotes_bot
Download Telegram
В продолжение темы финансирования космических исследований - https://t.iss.one/IngeniumNotes/266

Стартап Atomos Space из Денвера объявил 12 января, что он привлек $5 млн, которые он впервые запросил в 2020 году, для развития своего бизнеса в области космических буксиров.

Деньги дали фонд Cantos Ventures и еще некий нераскрытый «аэрокосмический инвестор».

Долговременной целью Atomos Space является создание ядерных космических буксиров. Но на текущей стадии работ они делают не ядерные системы. Одна из них - Quark. Это многоразовый орбитальный транспортный корабль, который, по словам Atomos Space, сможет буксировать десятки клиентов к их орбитальным местам назначения в течение пятилетнего срока службы буксира.

Собранные $5 млн пойдут на найм новых людей, которые будут заниматься критическим обзором конструкции и квалификационными испытаниями космических буксиров Quark и Gluon в этом году.

Ранее Atomos Space сообщала, что выиграла и выполнила контракты на сумму более $2 млн с НАСА, ВВС США и Космическими силами США. Судя по публикациям компании, работы носили юридический характер и решали задачу обоснования возможности передачи ядерных технологий частным стартапам.

Генеральный директор и соучредитель Atomos Space Ванесса Кларк так объясняет тягу компании к ядерным технологиям: «Современные двигательные технологии зашли в эволюционный тупик и не могут масштабироваться в космическую экономику будущего».

На видео изображен процесс раскрытия ядерного буксира.

#ядерная_космическая_энергетика
В продолжение ядерной космической тематики в США.

Майкл Лихи, директор Отдела тактических технологий DARPA, выступил на виртуальном мероприятии, проведенном Институтом Митчелла Ассоциации ВВС, чтобы обсудить новый доклад, в котором одобряется использование ядерного ракетного двигателя для военных спутников США и содержится призыв к Министерству обороны увеличить финансирование этой технологии.

«DARPA наблюдало за работой НАСА в области ядерных двигательных установок для исследования космоса и считает, что эта технология может быть применена к военным спутникам», - говорит Лихи.

DARPA в прошлом году объявило, что инвестирует почти $30 млн в проект под названием Демонстрационная ракета для маневренных операций на Луне (DRACO), космический корабль, приводимый в действие ядерной тепловой двигательной установкой. В случае успеха проект может проложить путь к разработке ядерных двигательных установок для военных спутников.

Лихи описал проект DRACO как «следующую крупную ставку, которую мы хотели бы сделать в космосе». По его словам, полет DRACO, запуск которого запланирован на 2025 год, «станет путешествием открытий».

Отмечу, что в докладе, написанном Кристофером Стоуном, содержится крайне странное с технической точки зрения утверждение:

«Космическим силам США следует рассмотреть возможность использования ядерного ракетного двигателя для критически важных космических систем национальной безопасности, таких как GPS или спутники предупреждения о ракетном нападении, чтобы они могли маневрировать, если на них нацелено противоспутниковое оружие противников».

Расценить его можно как попытку получить деньги хоть от кого-то чтобы продолжить работу над проектом.

#ядерная_космическая_энергетика
Фред Кеннеди, бывший чиновник Пентагона и ветеран космической деятельности, объявил 22 марта, что возглавляет новый стартап по коммерциализации ядерного теплового ракетного двигателя (ЯРД).

Стартап, получивший название Dark Fission Space Systems, “направлен на ускорение расширения космической экономики за пределы низкой околоземной орбиты путем разработки и развертывания первого коммерчески доступного ЯРД”, - сказал он.

По словам Кеннеди, для космической деятельности за пределами земной орбиты современные двигательные установки либо неэффективны, либо очень медленны. ЯРД обеспечит короткое время транспортировки и малый расход топлива.

“У нас есть потенциальные инвесторы, и сейчас мы работаем над тем, чтобы получить средства”, - отметил он.

Коммерческий участник в проекте ЯРД “вполне может стать стабилизирующим элементом, которого уже давно не хватает. Нужен сильный толчок, чтобы реализовать этот проект. Я считаю, что заручиться поддержкой частного сектора - это то, что, наконец, выведет ЯРД на рынок“, - подвел итог Кеннеди.

Фред Кеннеди - не какой-то фрик из силиконовой долины. И не финансист, не понимающий существа дела.

Фред Кеннеди - полковник ВВС США в отставке. Он был первым директором Агентства по космическому развитию (SDA) - агентства Министерства обороны США, которому было поручено изменить подход военных к разработке и приобретению космических систем. Прежде чем встать у руля SDA, Кеннеди возглавлял Управление тактических технологий Агентства перспективных оборонных исследований.

Об SDA я уже писал ранее:
https://t.iss.one/IngeniumNotes/8
https://t.iss.one/IngeniumNotes/10
Самое важное для этого сюжета - что фактически SDA - структура неоконсерваторов, основанная и окормляемая людьми, при Рейгане работавшими по программе "Звездных войн". Фред Кеннеди, первый руководитель SDA, не может быть случайным человеком, не связанным с этой группой неоконсерваторов.

После окончания работы в SDA Кеннеди был вице-президентом по будущим миссиям компании-разработчика малых ракет-носителей Astra. Astra работает по программе DARPA Launch Challenge, цель которой - "минимизация стартовой инфраструктуры для ракет-носителей, повышение оперативности реагирования и использование достижений в области коммерческого запуска" (быстрый запуск спутника с необорудованной площадки).

Осенью 2020 Кеннеди был направлен в компанию Momentus, основанную Кокоричем (которого изгнали из компании власти США). Целью Momentus является разработка транспортной инфраструктуры в целях космической экономики - космических буксиров.

Таким образом, Momentus и Dark Fission Space Systems решают одну и ту же задачу, но в разных областях космоса. Momentus - на низких орбитах. Dark Fission Space Systems - на геостационарных и, вероятно, лунных.

#ядерная_космическая_энергетика
👍3
Пентагон продолжает финансировать разработку коммерческих космических аппаратов с ядерной энергодвигательной установкой (ЯЭДУ). (Ранее по теме писал здесь - https://t.iss.one/IngeniumNotes/150 ).

Подразделение оборонных инноваций выбрало две компании для разработки прототипов ядерных космических аппаратов с прицелом на запуск демонстрационной миссии в 2027 году.

DIU, организация, которой поручено помогать Министерству обороны США использовать коммерческие технологии, выбрала базирующуюся в Сиэтле компанию Ultra Safe Nuclear Corp, а также компанию Avalanche Energy Designs для своей ядерной программы Advanced Propulsion and Power.

Компании будут создавать ЯЭДУ для малых космических аппаратов, которые позволят им эффективно маневрировать.

Майор ВВС США Райан Виид, менеджер программы DIU для NAPP, отметил, что "коммерческий рынок ядерных двигательных технологий процветает и может иметь значительные приложения для военных космических операций".

"Ядерные технологии традиционно разрабатывались и эксплуатировались правительством. Но мы обнаружили процветающую экосистему коммерческих компаний, включая стартапы, внедряющие инновации в области космической ядерной энергетики, - отметил он.

Энергетическая установка компании Ultra Safe Nuclear основана на ее заряжаемой батарее EmberCore. Компания разрабатывает энергетическую систему нового поколения, с большей мощностью и более длительным сроком службы, чем обычная плутониевая система.

Энергетическая установка компании Avalanche Energy, получившее название Orbitron, представляет собой уменьшенную (по сравнению с предыдущими прототипами) ядерную энергодвигательную установку, которая может быть использована на малых космических аппаратах.

DARPA и НАСА также работают с промышленностью над созданием технологий ядерных космических двигателей - с прицелом на использование этих систем для освоения Луны.

В частности, в этом месяце DARPA опубликовала заявку на второй этап своей демонстрационной программы Rocket for Agile Cislunar Operations, целью которой является разработка и демонстрация конструкции ядерного теплового реактора и подсистемы. DARPA рассчитывает продемонстрировать систему на орбите в 2026 финансовом году.

#ядерная_космическая_энергетика
Статья месячной давности на ViaSatellit, посвященная двигателям малых космических аппаратов. В ней обсуждаются тенденции технического развития этого направления, а также изменение рыночных запросов.

Цитата из статьи:

Малые спутники нуждаются в большей маневренности, а также в доступе к нескольким орбитам. ... По словам Майка Кэссиди, основателя Apollo Fusion, а ныне вице-президента Astra по разработке продуктов, сегодня полеты требуют большей тяги, чем в прошлом, по нескольким причинам, включая все более напряженный геополитический ландшафт.

“В связи с трагедией на Украине и в других местах, безусловно, есть некоторые опасения, что вам могут понадобиться более мобильные спутники, а также необходимо чтобы они были более живучими”, - говорит Кэссиди.

Рассматриваются сценарии запуска противоспутникового
космического оружия, атаки на спутник с помощью лазера и т.д. ...

Другая причина заключается в том факте, что новым
космическим аппаратам предписано сходить с орбиты в конце срока службы, чтобы свести к минимуму космический мусор.

Как решить эту задачу повышения мобильности спутников?

Одно из направлений решения - использование ядерной энергии, "ядерных батареек":

Кэссиди говорит, что Apollo Fusion, ныне Astra, экспериментировала с ядерной энергетикой, позволяющей обеспечить большие возможности при небольшом весе.

Однако проблемы на этом пути включают в себя соблюдение нормативных стандартов и стандартов безопасности при запуске и транспортировке радиоактивных материалов.

Ядерная энергия - это то, где вы можете получить преимущество химического и электрического двигателей в одном флаконе. Но барьер для входа очень высок”, - говорит Бек. “Операционных систем пока нет, но ядерная - это следующий шаг”, - заключает он.

#ядерная_космическая_энергетика
👍4
В почтовой рассылке новостей компании Lockheed Martin сегодня прислали мультик с ядерным ракетным двигателем. (Почему-то на фоне такой межпланетной ракеты заметную часть ролика позирует коротко стриженная девочка-негр. Ну и ладно.)

Кроме того, была ссылка на сайт компании, на котором объясняли, что ядерные ракетные двигатели (ЯРД) позволят нам максимально быстро добраться до Марса. (Идея ЯРД заключается в нагреве газа (водорода) ядерным реактором до высокой температуры и его последующим истечением через сопло; реактор здесь используется в качестве "кипятильника".)

Самый содержательный абзац из статьи:

Работа Lockheed Martin над космической ядерной системой включает в себя три текущих контракта в партнерстве с BWXT Technologies. Контракты по концепциям ядерного теплового реактора и поверхностной энергии деления для НАСА и Министерства энергетики, а также контракт с Агентством перспективных оборонных исследовательских проектов на разработку концептуального проекта космического корабля с ЯРД.

BWXT Technologies сообщает нам следующие подробности исполнения указанных контрактов:

BWXT AT участвовала в разработке NASA и новаторского проекта ЯРД Министерства энергетики. Мы занимаемся разработкой и тестированием продукции с 2017 года. Основное внимание BWXT AT было сосредоточено на разработке ядерного топлива. ...
В 2020 году в рамках программы демонстрационной миссии НАСА в космосе BWXT AT завершила исследование, в котором изучались несколько конфигураций реакторов, способных обеспечить космическую ядерную тягу. Два проекта были сосредоточены на уровнях ракетной тяги и мощности реактора, пригодных для демонстрации в космосе в ближайшей перспективе. В третьем проекте использовались более передовые технологии, более высокие температуры топлива и более высокие уровни удельного импульса применительно к полету на Марс.

BWXT Technologies также опубликовало интересный мультик по истории американских исследований в области космической ядерной энергетики.

Непонятным для меня остался следующий вопрос: какие причины побудили Lockheed Martin начать актуализировать работы по мощной ядерной космической энергетике? Положим, компания почувствовала запах денег и среагировала на него. Но тогда чем вызвано появление этого запаха в такой теме?

#ядерная_космическая_энергетика

@IngeniumNotes
👍5👎1
​​США готовятся к испытанию теплового ядерного ракетного двигателя в космосе. Эксперимент планируется провести в 2027 году.

Соответствующее заявление сделал глава НАСА Билл Нельсон на конференции в Нэшнл-Харбор, штат Мэриленд, во вторник 24 января.

Испытания будут совместно проводить НАСА и DARPA. НАСА разработает ядерный двигатель, а DARPA интегрирует систему в космический корабль и будет управлять операциями запуска.
Испытания планируются на расстоянии от 700 до 2000 км от Земли.

Бюджет проекта в этом году составит $110 млн.

Комментарий.
Выбор 2027 на время проведения эксперимента означает очень высокую степень готовности проекта. Честно говоря, не ожидал такого.

Будем внимательно следить за подготовкой к эксперименту.

Отметим, что активные работы по ядерной космической тематике ведет таке Китай. Однако в Китае, так же как и в России, планируется использовать ядерный реактор как источник энергии, а не как двигатель. (За счет использования ионных или плазменных двигателей удельный импульс такой энергодвигательной установки будет куда выше.) Интересно, какой проект реализуется в итоге первым.

#ядерная_космическая_энергетика
👍6
DARPA сообщила некоторые дополнительные подробности о планируемом космическом эксперименте с ядерным ракетным двигателем DRACO (ранее писал об этом эксперименте здесь).

1. "Эффективность" (удельный импульс?) двигателя будет "в два - пять раз выше, чем у химического двигателя".

2. "Около 50 лет назад технология была испытана на Земле. DRACO использует уроки, извлеченные из прошлой отработки технологии реакторов ядерных ракетных двигателей (ЯРД).
Но вместо использования высокообогащенного урана DRACO использует топливо с высоким содержанием низкообогащенного урана (HALEU), чтобы сократить логистические препятствия.
В качестве дополнительной меры предосторожности DARPA планирует спроектировать систему таким образом, чтобы реакция деления двигателя DRACO включалась только после того, как он достигнет космоса."

3. Рабочая температура - "5000 градус Фаренгейта" (2 760 градус Цельсия).

4. “У НАСА есть уникальные возможности для предоставления рекомендаций по сложным спецификациям управления ракетными двигателями и криогенными жидкостями с жидким водородом для удовлетворения конкретных потребностей миссии”, - сказала доктор Табита Додсон, менеджер программы DRACO в DARPA.

Кто делает ядерную ракету. Табита Додсон.
До того, как стать руководителем программы в DARPA, Додсон работала в Gryphon-Schafer Government Services.
Додсон также работала адъюнкт-профессором аэрокосмической техники в Военно-морской академии США, а также адъюнкт-профессором кафедры аэронавтики и астронавтики Технологического института ВВС (AFIT).
Додсон работала на различных должностях в ВВС США, в том числе в качестве аэрокосмического инженера и старшего научного сотрудника в области разработки космических аппаратов, космических миссий и операций, космической энергетики и космических двигателей. Она также была аспирантом исследовательской программы НАСА, проводившей исследования материалов для ядерных тепловых двигателей.
Додсон имеет докторскую степень по прикладной физике в Технологическом институте ВВС, а также степень доктора философии в области машиностроения и аэрокосмической инженерии в Университете Джорджа Вашингтона (GWU), где она также получила степень магистра в области космической политики в дополнение к степеням бакалавра по физике, социологии и антропологии.

О Gryphon Technologies
"Gryphon Technologies Inc. на протяжении более чем полувека предоставляет передовые технологические решения и услуги, ориентированные на конкретные задачи, для каждой ветви федерального правительства: разведки, федеральных гражданских и оборонных ведомств.
Gryphon является лидером в области преобразования в предоставлении цифровых инженерных, кибернетических, облачных решений, прогнозной аналитики и технических решений и услуг для организаций национальной безопасности."

Комментарий.
Биография Додсон производит сильное впечатление.
В совокупности с тем, что ЯРД занимается фирма Грифон (в которой успела поработать Додсон), с учетом того чем именно, в чьих интересах и как долго занимается этот Грифон, можно сделать однозначный вывод о том, что созданием ЯРД в США занимаются те, кого и называют "глубинное государство".

#ядерная_космическая_энергетика
👍1
Zeno Power Systems получила контракт на сумму $30 млн на создание спутника с радиоизотопным питанием для ВВС США к 2025 году.

Соучредитель и исполнительный директор компании Тайлер Бернштейн отметил, что половину из этих денег дает государство, половину - частные инвесторы.

Zeno основан в 2018 и разрабатывает радиоизотопные энергетические системы. При этом ядерная энергия дает тепло, которое преобразуется в электричество с помощью термоэлектрического генератора (разность потенциалов возникает между двумя разнородными проводниками за счет градиента температуры, условно что-то такое). (У "Топаза" и его аналогов был другой, высокотемпературный термоэмиссионный преобразователь).

Компании удалось преодолеть входной барьер в виде дороговизны и высоких нормативных барьеров для входа на этот рынок.
Преодолеть барьер нормативов компании помог указ Трампа - https://t.iss.one/IngeniumNotes/31

Сегодня в Zeno Power работают 25 сотрудников, базирующихся в Сиэтле и Вашингтоне.

Джейкоб Мэтьюз, технический директор компании, окончил Военную академию США в Вест-Пойнте. Работа на присуждение степени магистра посвящена технологии, которую реализует компания.

Тим Фрейзер, вице-президент компании по стратегическому партнерству, ранее руководил радиоизотопной космической программой Министерства энергетики США и помогал в создании миссий НАСА "Кассини" и "Новые горизонты".

Другой руководитель компании, Линдси Боулз, является бывшим директором по инженерным разработкам в TerraPower, компании по проектированию ядерных реакторов, основанной технологическим миллиардером Биллом Гейтсом.

Комментарий
Вновь самоцитирование. Из-за ошибок стратегического планирования на предыдущем этапе мы оказались в ситуации, в которой вынуждены соревноваться с передовыми и более экономически развитыми странами сразу в двух областях. Догонять их в области индустриального производства спутников. А также по крайней мере не отстать от других стран в области ядерной космической энергетики.

Да, у США есть проблемы, например, с плутонием. Но они ведут работы по ядерной космической тематике. А у нас все очень неоднозначно. Пока мы будем догонять мировой уровень производства спутников - куда они успеют дойти?

Ну и по технике. Ниже- картинки со спутником и его энергетическим элементом. Судя по всему, полосатая пластинка левее надписи "zeno" на спутнике - радиатор. Пишут, что КПД термоэлектрических преобразователей не более 8%. Тогда при температуре радиатора 200 С (поднимать температуру в такой компоновке выше проблематично, даже 200 С уже перебор) на квадратный метр приходится где-то 180 Вт мощности. Радиатор явно не метрового размера; допустим 20 см. Тогда мощность - 7 Вт. Скорее всего на практике будет в пару раз меньше.

С другой стороны, если считать размер радиатора равным 20 см, то солнечная батарея не больше чем 70х40 см. Максимальная мощность - 120 Вт на квадратный метр. То есть средняя за виток для спутника - 17 Вт. Сравнимо с термоэлектрическим элементом.

#ядерная_космическая_энергетика
👍3
Lockheed Martin поделился планами на 2050 год. Говорят, что делают ставку на ИИ, квантовые компьютеры и ядерную энергетику.

Многие вполне справедливо говорят, что темя ИИ сейчас - это обязаловка: больше нечем объяснять, почему с экономикой в США все будет хорошо а, следовательно, почему рынок прямо сейчас не должен падать. Lockheed Martin и отрабатывает эту тему, что-то невнятно рассказывая про интеллектуальный опрос датчиков.

Квантовые компьютеры - еще интереснее. В Lockheed Martin говорят, что сейчас их конечно нет, но к 2050 они конечно же будут, и вот тогда ...

Самое содержательное - про ядерную энергию.

Кейт Уоттс, вице-президент Lockheed Martin по стратегии:

Достижения в области энергетики и создания двигательных установок, включая ядерные технологии, будут иметь абсолютно решающее значение с точки зрения кардинального улучшения типов миссий. Больше мощности - больше маневренности, более быстрое достижение удаленных объектов.
К 2050 году все больше людей будут отправляться на низкую околоземную орбиту, а также на Луну или Марс, что создаст спрос на места обитания и транспортные средства для передвижения по лунной поверхности.
Когда вы находитесь в других мирах, вам нужно иметь возможность передвигаться, модифицировать вещи, изменять поверхность по мере необходимости. Вам нужно предоставить экипажу автономию.

Другая новость в тему. DARPA и НАСА выбрали Lockheed Martin и BWX Technologies для разработки экспериментальной ядерной двигательной установки, которая могла бы обеспечить более эффективный источник энергии для будущего маневрирования на орбите и космических аппаратов, направляющихся на Марс.

Компании объединяются для создания демонстрационной ракеты агентства для усилий Agile Cislunar Operation. Lockheed создаст космический корабль, реактор и топливо - BWXT.

Lockheed и BWXT были выбраны из пула подрядчиков, в который входили General Atomics, Blue Origin и Ultra Safe Nuclear Technologies, разрабатывавших проекты под руководством DARPA и НАСА.

Стоимость работ составит $500 млн.

Планируется осуществить следующее. В космический аппарат будет загружен 2000 кг водорода и 100 кг низкообогащенного урана. НАСА запустит космический аппарат Lockheed в обтекателе стандартного размера на борту корабля Falcon 9 или Vulcan Centaur.

Надеются достичь удельного импульса в 800 секунд.

#ядерная_космическая_энергетика #LockheedMartin
👍3