برنامج DARPA DRACO لإنشاء مركبة فضائية بمحرك نووي
المركبة الفضائية DRACO في المدار - حتى الآن فقط في ذهن الفنان
وكالة التطوير المتقدمة DARPA ، مع عدد من المنظمات الخارجية ، تبدأ التصميم الأولي في إطار برنامج DRACO. هدفها هو إنشاء مركبة فضائية واعدة بمحرك صاروخي نووي. بمساعدة هذه المعدات ، سيتمكن الجيش من الحصول على فرص جديدة بشكل أساسي ذات طبيعة لوجستية وغيرها.
مهام جديدة
يعمل البنتاغون حاليًا على مفهوم "المناورة السريعة في الفضاء بين الأرض والقمر". تم اقتراح مجمعات وأنظمة لأغراض مختلفة ، قادرة على وضع الحمل اللازم بسرعة في المدار وحل بعض المشكلات الناشئة. في الوقت نفسه ، يتم فرض متطلبات خاصة على خصائص مركبة الإطلاق والسفينة ذات الحمولة. هذا هو الأخير الذي تم اقتراح تطويره في إطار البرنامج الجديد.
أطلق على البرنامج اسم DRACO - صاروخ توضيحي لعمليات Agile Cislunar ("صاروخ مظاهرة لعمليات مرنة داخل مدار القمر"). على النحو التالي من هذا الاسم ، بينما نتحدث عن مجمع توضيحي لتكنولوجيا الصواريخ والفضاء. سيتم تنفيذ أول إطلاق لصاروخ وسفينة من نوع جديد في موعد لا يتجاوز عام 2025.
تتمثل القضية الرئيسية لبرنامج DARPA في اختيار نظام الدفع. تعتقد داربا أن محركات الصواريخ الكيميائية الحديثة والمحركات الكهربائية المتقدمة لها نسبة غير مواتية من الخصائص الرئيسية ، وبالتالي فهي ليست مناسبة تمامًا للاستخدام في "المناورة السريعة".
يجب أن يكون المخرج من هذا الموقف محركًا صاروخيًا نوويًا (NRE) ، يُسمى بالدفع الحراري النووي (NTP). خاصة بالنسبة لـ DRACO ، يُقترح تطوير مثل هذا المحرك بمستوى معين من الأداء. من المفترض أن NRE مع قوة محددة عالية وكفاءة عالية ستمنح السفينة الخصائص الضرورية.
في عدة مراحل
بدأ البحث عن المشاركين في المشروع المستقبليين العام الماضي. أفيد عن قرب توقيع عقود مع منظمات كبيرة ذات خبرة واسعة في قطاع الصواريخ والفضاء. لم يتم استبعاد إمكانية جذب المنظمات الصغيرة ذات الكفاءات اللازمة. في الآونة الأخيرة ، انتهت عملية البحث بتوقيع العقود مع المقاولين.
في 12 أبريل ، أعلنت DARPA عن بدء أعمال تصميم DRACO واختيار المقاولين. وستقوم جنرال أتوميكس وجريفون تكنولوجيز وبلو أوريجينز ولوكهيد مارتن بتطوير تقنيات ووحدات جديدة. يتم تكليفهم بمهام مختلفة ، بما في ذلك. السكون المكتمل.
تم الإبلاغ سابقًا أن برنامج DRACO سيتم تقسيمه إلى عدة مراحل ، كل منها ستحل مشاكلها الخاصة. أولهم ، بدءًا من الآن ، وسيستمر 18 شهرًا وينتهي في الخريف المقبل.
وهي مقسمة إلى مجالين رئيسيين ، يتم خلالها حل المهام المختلفة. الهدف من مشروع المسار أ هو إنشاء تعريف للمظهر العام لنظام الدفع بناءً على NTP والتطوير اللاحق لمشروع التصميم. المقاول الخاص بـ Track A هو General Atomics. سيتم تطوير المكونات الرئيسية للمفاعل بواسطة Gryphon Technologies.
سيعمل Blue Origin و Lockheed Martin بالتوازي على المسار B. عليهم تطوير مشروعين للمركبة الفضائية. أول من أداء ما يسمى ب. نظام عرض نموذج توضيحي (DS) ، مخصص للاختبار. بعد ذلك ، بناءً على ذلك ، سيقومون بإنشاء منتج نظام تشغيل (OS) مصمم للتشغيل الكامل.
وتجدر الإشارة إلى أن مشاريع DS و OS ليست المكونات الرئيسية للبرنامج. سيكون التركيز في المستقبل القريب على نظام الدفع النووي NTP. من الضروري إيجاد التقنيات اللازمة وتشكيل السمات الرئيسية لتصميمها. أيضًا ، سيتعين على DARPA والمقاولين حل المشكلات الأمنية.
تعلن DARPA بالفعل عن المراحل التالية من البرنامج ، ولكن دون الخوض في الكثير من التفاصيل. بحلول الخريف المقبل ، سيتم تشكيل مظهر الصاروخ ونظام الفضاء ، وبعد ذلك سيبدأ تطوير مشروع كامل. تم تحديد موعد الإطلاق الأول في عام 2025. ولأسباب واضحة ، لا يستطيع مطورو DRACO حتى الآن الكشف عن جميع الجوانب الفنية للمشروع.
تقنيات واعدة
تتيح لنا البيانات المتاحة في مشروع دراكو تخيل كيف سيكون شكل الصاروخ الأمريكي الجديد ونظام الفضاء - ولماذا يمثل أهمية كبيرة للبنتاغون في مواجهة داربا. سيشمل مثل هذا النظام مركبة إطلاق ، ربما تكون واحدة من الأنواع الحالية ، ومركبة فضائية ذات تصميم جديد خاص.
أحد مفاهيم مركبة فضائية بمحرك نووي
ستستخدم DRACO مركبة إطلاق LRE "تقليدية" تعمل بالوقود الكيميائي للإقلاع ودخول مدارها التصميمي. على الرغم من جميع المزايا والاحتياطات ، فإن NRE خطير للغاية بحيث لا يمكن استخدامه داخل الغلاف الجوي للأرض. ستكون السفينة قادرة على تشغيل محركها الخاص فقط في الفضاء الخارجي.
تقدم Gryphon Technologies تصميمًا متطورًا من NRE يعتمد على مفهوم محرك السوائل الغازي المشهور. في مثل هذا المحرك ، يجب أن يدخل الهيدروجين إلى القلب ، وأن يتلقى طاقة حرارية ، ويخرج من خلال فوهة ، مما يخلق قوة دفع. تم استخدام هذا المبدأ بالفعل في المشاريع التجريبية في الماضي ، ومن المقرر أن يستخدم المشروع الجديد الحلول الحديثة في مجال الهياكل والتقنيات.
نظرًا لاستخدام JRD ، من المخطط الحصول على العديد من المزايا الرئيسية. يعتبر المحرك النووي أكثر إحكاما وأخف وزنا من محطة الوقود السائل التي لها نفس خصائص الدفع ، كما أنها لا تحتاج إلى خزانات كبيرة للوقود والمؤكسد. يوفر استخدام الطاقة الذرية مزايا مهمة في جميع الخصائص الرئيسية. ومع ذلك ، فإن NRE معقدة ومكلفة في التصنيع ، ويرتبط استخدامها بعدد من القيود الهامة. إن وقوع حادث مع تدمير النواة يهدد بأخطر العواقب.
أسئلة للمستقبل
تشير DARPA والبنتاغون إلى أنه سيتم استخدام صاروخ DRACO ونظام الفضاء لعمليات مختلفة في الفضاء داخل مدار القمر. ستختلف DRACO عن المركبات الفضائية الحالية في قدر أكبر من المرونة والكفاءة في الاستخدام. في الوقت نفسه ، لم يذكر الجيش الأمريكي المهام المحددة التي سيواجهها مثل هذا النظام.
من المحتمل أن قائمة المهام المستقبلية للسفينة الجديدة مع NRE لم يتم تحديدها بعد ، وسيتم البحث عن المهام الخاصة بها في المراحل التالية من البرنامج. ومع ذلك ، لا يمكن استبعاد أن البنتاغون لديه بالفعل أخطر الخطط لهذا التطور ، لكنه لا يرى ضرورة الكشف عنها.
تُظهر وكالة ناسا أيضًا اهتمامًا بأنظمة NRE - يمكن أن تكون مفيدة لاستكشاف الفضاء غير العسكري. من المتوقع أن يسهل نظام مثل DRACO المهام العلمية ، مثل الرحلات إلى القمر أو المريخ. في الحالة الأخيرة ، وفقًا للحسابات ، سيقلل المحرك النووي مدة الرحلة بمقدار النصف.
ومع ذلك ، من السابق لأوانه أن يخطط البنتاغون وناسا للاستخدام العملي لصاروخ واعد ونظام فضائي. في السنوات القادمة ، ستركز DARPA وفريق من المنظمات المتعاقدة على إنشاء قاعدة نظرية وتكنولوجية ، بالإضافة إلى تصميم منتجات جديدة. إذا لم يواجه برنامج DRACO مشاكل خطيرة ، فسيكون من الممكن تنفيذ أول رحلة تجريبية في عام 2025 - وبحلول هذا الوقت فقط ستكون الآفاق الحقيقية للمشروع في شكله الحالي واضحة.
- ريابوف كيريل
- داربا ، ناسا
معلومات