بولسار فيوجن وأنظمة برينستون للأقمار الصناعية لتطوير محرك صاروخ اندماجي

صورة تصميم للمركبة الفضائية من Pulsar Fusion. نظام الدفع هو مبين في القسم

لمزيد من تطوير الصواريخ وتكنولوجيا الفضاء وخارج مدار الأرض ، هناك حاجة إلى تقنيات جديدة ، أولاً وقبل كل شيء ، أنظمة دفع جديدة بشكل أساسي. يتم الآن تنفيذ عدد من المشاريع من هذا النوع بناءً على أكثر الأفكار جرأة في العديد من البلدان. وهكذا ، بدأت شركة بولسار فيوجن البريطانية ، بالتعاون مع أنظمة برينستون الأمريكية للأقمار الصناعية ، العمل على محرك الاندماج المباشر. من المتوقع أن يظهر مثل هذا المنتج خصائص تقنية واقتصادية فريدة.

اتجاه واعد

تأسست شركة بولسار فيوجن البريطانية في عام 2011 من قبل مجموعة من المهنيين الشباب. وهي تدعو هدفها إلى تطوير أنظمة دفع جديدة لتكنولوجيا الصواريخ والفضاء ، والتي ستساعد في تحقيق الاختراق التالي في هذا المجال. من الناحية المثالية ، سيتعين على التطورات الجديدة وأنظمة الدفع توفير الوصول إلى ما وراء مدار الأرض والنشاط الكامل بالقرب من الأجرام السماوية البعيدة.

تعمل الشركة على خيارات مختلفة للمحركات والوقود لها. لذلك ، في نوفمبر 2021 ، تم إجراء أول اختبارات الحريق للوقود الصلب المصنوع باستخدام البولي إيثيلين المعاد تدويره. أظهرت شحنة الوقود المحددة مستوى الأداء المطلوب ، وأكدت أيضًا إمكانية استخدام مواد قابلة لإعادة التدوير في تكنولوجيا الصواريخ.

محرك مفاعل الانصهار

على مدى السنوات القليلة الماضية ، تحدثت شركة Pulsar Fusion عن نيتها تطوير وبناء محرك صاروخي اندماجي. عند حل جميع مشكلات التصميم التي تم تعيينها ، سيُظهر هذا التثبيت خصائص فريدة للجر والكفاءة. من المتوقع أنه بمساعدة محرك الاندماج ، ستكون المركبة الفضائية قادرة على تغطية مسافات كبيرة في أقل وقت ممكن.

حتى وقت قريب ، كانت الشركة تعمل فقط في التطوير النظري لمشروع واعد. الآن ينتقل العمل إلى مرحلة جديدة. في منتصف يونيو ، وقعت شركة Pulsar Fusion اتفاقية مع شركة Princeton Satellite Systems الأمريكية. سيقومون معًا بإجراء البحوث اللازمة وتشكيل الصورة المثلى للمحرك لمزيد من التطوير لوثائق المشروع.

من الغريب أن الشركة لديها بالفعل فكرة تقريبية عن شكل المحرك الواعد. إنها بالفعل تعرض نماذج حاسوبية للتركيب نفسه والمركبة الفضائية معه. يحتوي المنتج المعروض على جميع المكونات الضرورية المقابلة لمفهوم المشروع. ومع ذلك ، في المستقبل ، مع تطور المشروع ، قد يتغير مظهر التثبيت.

المرحلة العلمية

بموجب اتفاقية تم توقيعها مؤخرًا ، ستعمل شركتا بولسار فيوجن وبرينستون لأنظمة الأقمار الصناعية معًا على البحث اللازم في المستقبل القريب. سيتم توفير القاعدة الفنية لهذه الأعمال من قبل الجانب الأمريكي. سيجري الجزء الرئيسي من العمل في منشأة أبحاث برينستون الميدانية ذات التكوين المعكوس 2 (PFRC-2) ، والتي تم استخدامها بالفعل في برامج بحثية مختلفة ، أمريكية وأجنبية.

رسم تخطيطي لمحرك DFD

تم اقتراح فكرة التركيب النووي الحراري بتكوين مغناطيسي معكوس (تكوين المجال العكسي) في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. بعد ذلك بوقت قصير ، قام مختبر برينستون لفيزياء البلازما ببناء واختبار مصنع تجريبي من هذا النوع. بعد أن أكدت قابلية المفهوم للتطبيق ، واصلت البحث. يتم تنفيذ العمل بأمر من وزارة الطاقة الأمريكية ووكالة ناسا.

بعد ذلك ، انضمت شركة Princeton Satellite Systems إلى البحث حول محرك نووي حراري. لقد أنشأت قاعدة أبحاثها الخاصة وبنت مرفق PFRC-2. في المستقبل ، مع تنفيذ مراحل جديدة من البحث ، من المخطط إنشاء مجمعين تجريبيين آخرين.

على ما يبدو ، ستشترك بولسار فيوجن وأنظمة برينستون للأقمار الصناعية في المسؤولية. يمكن للجانب الأمريكي أن يلعب دورًا رائدًا في البحث ، بينما يقوم المتخصصون البريطانيون بتطوير المحرك بشكل مباشر بناءً على التقنيات الجديدة. لذلك ، يقومون بالفعل بتجميع بعض الوحدات ، ربما لجزء من الاختبار.

في موعد أقصاه عام 2027 ، من المخطط بناء واختبار محرك توضيحي تكنولوجي كامل. يجب أن يكون مختلفًا بشكل كبير عن تركيب المختبر وأن يسمح بالتركيب على مركبة فضائية افتراضية.

في عملية تجميع عناصر DFD من ذوي الخبرة

الدفع من التوليف

يعتمد مشروع Pulsar Fusion و Princeton Sattelite Systems على مفهوم Direct Fusion Drive (DFD). إنه يوفر الحصول على الدفع مباشرة من الاندماج النووي الحراري ، دون مراحل وسيطة لتوليد الطاقة ، إلخ. لتنفيذ مثل هذا المفهوم ، يلزم وجود محرك بتصميم محدد ، والذي يحتوي على بعض ميزات وعناصر مفاعل نووي حراري.

يمكن اعتبار مرفق الأبحاث PFRC-2 نموذجًا أوليًا لمحرك DFD. له تصميم مناسب وجميع الأجهزة اللازمة. في الوقت نفسه ، يحتوي مجمع المختبر على أبعاد محدودة ويتطلب الكثير من المعدات ذات الصلة. بالإضافة إلى ذلك ، لا يُظهر المستوى المطلوب من الخصائص. كل هذا يجعل من الممكن إجراء التجارب ، لكنه يستبعد التطبيق الكامل من الناحية العملية.

العنصر الرئيسي لمحرك DFD هو مفاعل نووي حراري على شكل غرفة أسطوانية ، توضع عليها ملفات كهرومغناطيسية من الخارج. يتم تغذية الغاز المستخدم في الاندماج النووي الحراري ، مثل خليط من الديوتيريوم والهيليوم -3 ، في الغرفة. ثم يبدأ التفاعل ويتم تكوين جلطة بلازما ذات شكل بيضاوي أو مغزل في وسط الغرفة. يوفر إمدادًا ثابتًا بالوقود الجديد للحفاظ على التفاعل للوقت المطلوب.

من خلال إحدى النهايات ، يتم تغذية السائل العامل للمحرك في الحجرة - مادة أو أخرى في شكل غازي. في سياق البحث ، من الضروري تحديد التركيب الأمثل لمثل هذا "الوقود". بالمرور عبر الحجرة ، يجب أن يتلقى سائل العمل الطاقة ، وأن يسخن ، ولا يصل إلى حالة البلازما ، وأن يتم توجيهه إلى الفوهة في الطرف الآخر من الغرفة. عند الخروج من الفوهة ، سيخلق الغاز الدفع اللازم.

يتيح التفاعل النووي الحراري إمكانية إنشاء درجة حرارة تصل إلى عدة ملايين من الدرجات في غرفة المفاعل ونقل أعلى الطاقات المقابلة إلى مائع العمل. وفقًا لذلك ، يصبح من الممكن تحسين معلمات الطاقة للمحرك بشكل كبير - سيزداد دفعه مع الحفاظ على استهلاك مقبول لسائل العمل. في هذه الحالة ، لا توجد خسائر في عمليات تحويل الطاقة الوسيطة.

آفاق التكنولوجيا

يكشف بولسار فيوجن عن الأداء المطلوب لمحركه DFD. لذلك ، في المواد المنشورة ، تظهر مركبة فضائية افتراضية تشبه الصاروخ تزن 10 أطنان ، وهي مزودة بمفاعل نووي حراري يبلغ طوله عدة أمتار ، ويمكن أن تصل سرعته إلى أكثر من 220 كم / ثانية.

بهذه السرعة ، يتم التغلب على الحد الأدنى للمسافة من الأرض إلى المريخ في يومين. ستستغرق الرحلة إلى تيتان ، إلى مدار زحل ، على المسار الأمثل شهرين. لا تأخذ هذه الحسابات في الاعتبار الحاجة إلى التسارع والتباطؤ والجوانب الأخرى للرحلة الفضائية. ومع ذلك ، حتى في هذه الحالة ، يبدو مشروع DFD أكثر إثارة للاهتمام من المحركات "الكيميائية" الحديثة.

تمت الإشارة أيضًا إلى المزايا الأخرى لتركيب DFD. وبالتالي ، يمكن استخدام مفاعل حراري نووي لتوليد الكهرباء ، وبكميات كبيرة بشكل غير عادي لتكنولوجيا الفضاء. لا يتطلب وقود المفاعل مساحة كبيرة ، ويُقترح جمع سائل العمل مباشرة في الفضاء الخارجي. مع كل هذا ، يكون خطر الإشعاع الناتج عن التركيب وعادمه ضئيلًا ، وفي هذا الصدد يتفوق DFD على الخيارات الأخرى للمحركات النووية للفضاء.

ومع ذلك ، فإن مفهوم DFD له عدد من العيوب ، بما في ذلك. شديد الأهمية. بادئ ذي بدء ، تكمن المشكلة في عدم نضج تقنية الاندماج النووي الحراري. على الرغم من كل الجهود ، لم يكن من الممكن حتى الآن إنشاء مفاعل ينتج طاقة أكثر مما هو مطلوب للعمل مع البلازما. في الوقت نفسه ، يحتاج محرك DFD إلى خرج طاقة كبير - تعتمد عليه معلمات مائع العمل وخصائص الرحلة.

بالإضافة إلى ذلك ، سيتعين على المتخصصين البريطانيين والأمريكيين حل مشكلة الأبعاد والوزن. يجب أن يتوافق نظام الدفع مع معايير المركبة الفضائية وقيود مركبة الإطلاق. المجمعات التجريبية التي تشغل مباني كبيرة وتتطلب بنية تحتية إضافية ليس لها آفاق عملية.

مع رؤية للمستقبل

بشكل عام ، فإن مفهوم محرك الصاروخ النووي الحراري DFD والمشروع من Pulsar Fusion لهما أهمية كبيرة. تم اقتراح تصميم محرك جديد لتكنولوجيا الصواريخ والفضاء ، والذي يمكن أن يوفر زيادة كبيرة في الأداء. في الوقت نفسه ، سيتمكن نوع جديد من التثبيت من تجاوز العينات الموجودة في المعلمات الرئيسية ، حتى مع نجاح محدود - مثل هذا التراكم الكبير له مفهوم جديد.

ومع ذلك ، فإن تطوير محرك DFD يواجه عددًا من القيود والتحديات الخطيرة على جميع المستويات. حتى الوحدة المركزية للمحرك ليست جاهزة ، والتي بدونها لن يتمكن النظام بأكمله من العمل وإظهار الخصائص المطلوبة. يتعين على الشركات المشاركة في المشروع الجديد حل عدد من المشاكل المعقدة. إذا تعاملوا مع مجموعة المهام ، فسيحصل رواد الفضاء على فرص جديدة. خلاف ذلك تاريخ سيتم تجديد تكنولوجيا الصواريخ بمشروع آخر مثير للاهتمام ، ولكن عديم الفائدة.

Comments

[روس 42]

سوف يخرج شيء جيد منه.
قد لا تروق أفكار الاستعمار الجديد في الفضاء أولئك الذين أعطوا الذكاء ليخلقوا.
تذكر فيلم جون كارتر؟ سيكون هناك دائمًا "شخص ما" يدير المسمار في الاتجاه الآخر ويخفي سر "الشعاع التاسع" عن الفضوليين ...

[دهن الوحش]

يبدو أننا أيضًا نطور شيئًا نوويًا للفضاء - "الساحبة النووية" ، أليس كذلك؟ أتساءل في أي مرحلة يكون هذا المشروع؟

[بلاك موكونا]

اقتباس من Monster_Fat

يبدو أننا أيضًا نطور شيئًا نوويًا للفضاء - "الساحبة النووية" ، أليس كذلك؟ أتساءل في أي مرحلة يكون هذا المشروع؟

لا يزال في المرحلة التمهيدية. حسنًا ، خصائصها تجعل الحكومة لا تقدم أموالًا لتنمية كاملة ، وبالنظر إلى تحويل جميع الموارد إلى NWO ، فإنها لن تمنحها في المستقبل القريب

[RVAباتريوت]

ليس بعد الآن
يتم اختبارها ، هناك في الأخبار ، مع مادي تم إنشاؤه بالفعل. مواد

[ماك وينتر]

لا أعرف على وجه اليقين ، ربما أنت على حق ، ولكن هذا ما وجدته ..

براءة اختراع الاتحاد الروسي رقم RU2522971 بتاريخ 20.07.2014 يوليو XNUMX "محطة الطاقة النووية" (NPP) "

[فاديمت]

نوكليون!
بينما المشروع ، انطلاقا من هؤلاء. القرارات - مشروع لفترة طويلة ، حتى لو أعطوا الكثير من المال ولم يقطعوه.

[دهن الوحش]

نوكليون!

T9 هو!
أسوأ شيء على الهاتف الذكي ...

[مدني]

قال ديمتري روجوزين ، رئيس شركة روسكوزموس الحكومية ، إن روسيا تتصدر من بين دول أخرى في تطوير محركات الفضاء النووية.

[بأمراض المستقيم]

القاطرة النووية عبارة عن تطوير لمنشرة ذات نطاق فضائي ، والتي تتمتع بميزة رئيسية تتمثل في وقت طويل قبل تسليم المشروع ، حيث تُظهر الأجهزة العاملة. تم أخذ النموذج الأولي لحمار الباديشة ووضع اللمسات الأخيرة عليه مع مراعاة حقائق القرن الحادي والعشرين.

[روماتا]

اقتباس من Monster_Fat

"شد نووي" إمالة ""

نيكلون مختلف تمامًا! الطاقة النووية ليست نووية حرارية.)))
كان Myasishchev أيضًا الذي كان يعمل على تدفق NUCLEAR المباشر لطائرة Doomsday.
شاركت أيضًا في تطوير محرك أيون بلازما. بالنسبة للفضاء فهو حقيقي تمامًا. وفورات ضخمة في سوائل العمل. مخطط القاطرة بارع. يحل مشكلة الحماية البيولوجية للطاقم. يمكن أن يصل طول الكابل إلى بضعة كيلومترات على الأقل.
الثيرمونكلير هو غسيل ضخم.
لا يزال غير معروف متى سيبدأ TOKAMAK العمل. لقد كنت أقرأ عنه منذ الطفولة.

[mark1]

تركيب حراري نووي على سفينة وزنها 10 أطنان ... -نو-نو ...

[paul3390]

نعم ، على الأقل تقوم ببناء مفاعل نووي حراري عادي - وعندها فقط تستهدف الفضاء. بشكل عام ، عادةً ما تترجم الإنسانية الأفكار العملية إلى معدن لمدة أقصاها عقدين من الزمن. وإذا لم يتم إنشاء مثل هذا المفاعل لمدة 70 عامًا حتى الآن ، على الرغم من الاستثمارات والجهود الضخمة ، فإما أن النظرية نفسها غير صحيحة ، أو أن هناك عاملًا مهمًا آخر ..

[روماتا]

اقتبس من بول 3390

إما أن النظرية نفسها غير صحيحة ، أو أن هناك عامل مهم آخر ..

النظرية صحيحة. النجوم تتألق. من العوامل المهمة على الأرجح حجم التوكاماك. لم تتطور الحضارة بعد وليس هناك ما يكفي من المال لبنائها على نطاق واسع.

[نوفوكو]

من المثير للاهتمام أن ننظر إلى هؤلاء الرفاق الذين يخصصون الأموال لهذه الفكرة. لا يجب أن تكون مجرد متفائل ، ولكن مريض بشكل خرافي. أو شخص يعرف كيف يخدع أكياس النقود جيدًا. قد يكون الحظ إلى جانبهم ... !!

[أستيبانوف]

أنا أتساءل: هل المطورون جامحون للغاية ، أم هل قرر كيريل ريابكوف أن يسخر من القراء؟ يمكن تلخيص المقال بأكمله في جملتين: يتم تطوير محرك صاروخي بتسخين مباشر لسائل العمل بالقرب من المنطقة النشطة لمفاعل نووي حراري. الكتلة المتوقعة للسفينة 10 أطنان ، وتصل سرعتها إلى 220 كم / ث ، وسيكون العارض التكنولوجي جاهزًا في عام 2027. الجميع!
ماذا يكتب المؤلف؟

اقتباس من novoku

عند المرور عبر الغرفة ، يجب أن يتلقى سائل العمل الطاقة ، وأن يسخن ، ولا يصل إلى حالة البلازما ، وأن يتم توجيهه إلى الفوهة في الطرف الآخر من الغرفة. عند الخروج من الفوهة ، سيخلق الغاز الدفع اللازم.

هذا يعني أن درجة حرارة سائل العمل لا تتجاوز بضعة آلاف من الدرجات. إنه أمر مفهوم ، وإلا فإن البلازما سوف تلتهم أي فوهة في غضون دقائق. دعني أذكرك أن قوة دفع محرك الصاروخ تساوي ناتج الاستهلاك الثاني لسائل العمل من خلال سرعته. السرعة تتناسب مع جذر درجة الحرارة: إذا كنت ترغب في تقليل استهلاك الوقود بمقدار عشرة أضعاف ، فالرجاء رفع درجة الحرارة مائة مرة. يبدو أن كل شيء على ما يرام مع هذا: الاندماج عشرات ومئات الملايين من الدرجات. لكن ليس كل شيء بهذه البساطة: درجة الحرارة البرية هذه لا علاقة لها بسائل العمل. وهذا يعني أن استهلاك سائل العمل سيكون بنفس الترتيب كما في المحركات الكيميائية.
اسمحوا لي أن أذكركم: يستخدم Nuklon الروسي محركات دفع أيونية توفر سرعات عادم تبلغ مئات الكيلومترات / ثانية. وأنا أشعر بالفضول: إما أن Ryabkov أربك شيئًا ما ، أو ترجم "اليرقان" ، أو فاته شيئًا مهمًا ، أو أن المطورين بصراحة غامضون؟

[برنامج UserGun]

اقتبس من astepanov

لكن ليس كل شيء بهذه البساطة: درجة الحرارة البرية هذه لا علاقة لها بسائل العمل.

اجلس 2! وماذا عليها ان تفعل بناء على الشكل اعلاه ؟! ))) أنصحك بتدريس الفيزياء من قسم المدرسة الثانوية ، ولا سيما أساسيات الديناميكا الحرارية ، قبل أن تلعن نفسك هنا في الأماكن العامة.

[أستيبانوف]

اقتباس من بندقية المستخدم

أنصحك بتعلم الفيزياء من قسم المدرسة الثانوية ، ولا سيما أساسيات الديناميكا الحرارية ، قبل أن تحرج نفسك علانية هنا.

لا يا عزيزي! تنص المقالة بوضوح على ما يلي:

اقتباس من بندقية المستخدم

يجب أن يتلقى مائع العمل الطاقة ، وأن يسخن ، ولا يصل إلى حالة البلازما

درجة الحرارة النموذجية في شعلة البلازما هي 10000 درجة ، مما يعني أن درجة حرارة مائع العمل عند الخروج من المفاعل أقل من 10000 درجة. هذا يتناسب بالفعل مع درجة حرارة الشعلة في خليط من الأكسجين مع الهيدروكربونات غير المشبعة: 3100 درجة. ولكن حتى زيادة درجة الحرارة إلى 10000 درجة لا تجعل من الممكن زيادة الدافع المحدد بأكثر من ثلاث مرات. وحول الديناميكا الحرارية: يجب أن تعلمها ، لقد كنت أستخدمها عمليًا منذ ما يقرب من نصف قرن ، وعلى عكسك ، أعلم أنه لا يهم ما يحدث داخل محرك حراري: كل شيء يتم تحديده من خلال الحالة الأولية والنهائية ، ومسار العملية لا يلعب دورًا.

[روماتا]

اقتبس من astepanov

إنه أمر مفهوم ، وإلا فإن البلازما سوف تلتهم أي فوهة في غضون دقائق.

كلام فارغ.
1. كثافة البلازما منخفضة لدرجة أن الفوهة لم تذوب حتى بدون التبريد.
2. التسارع ليس بسبب درجة الحرارة ، ولكن بسبب المجال الكهرومغناطيسي (سائل العمل هو الغاليوم).
3. أغلقوا الموضوع عندما قاتلوا من أجل رش سائل العمل إلى الحالة الجزيئية. كان هناك الكثير من الجسيمات المشتتة في الطائرة.
4. تم تصميم المحرك للحفاظ على مدار صور الجواسيس في المدار المنخفض.
أغذية - بطاريات شمسية.

[برنامج UserGun]

حسنًا ، لقد تعلموا كيفية إشعال البلازما ، والمشكلة الوحيدة هي الاحتفاظ بها. هنا ، يكون الاحتفاظ بالبلازما أسهل بكثير من المفاعلات التقليدية حيث تكون محصورة في حجم محدود. لذا فإن الفكرة مثيرة للاهتمام والأرجح أن مثل هذا المحرك سيعمل في وقت أبكر من محطة الطاقة النووية الحرارية من الناحية النظرية البحتة.

[طيار_]

حسنًا ، لقد تعلموا كيفية إشعال البلازما ، والمشكلة الوحيدة هي الاحتفاظ بها. هنا ، يكون الاحتفاظ بالبلازما أسهل بكثير من المفاعلات التقليدية حيث تكون محصورة في حجم محدود.

بعد كل شيء ، يتم الاحتفاظ بها فقط لإنشاء الكثافة اللازمة للتفاعل النووي الحراري. وثم. ما هو مكتوب في المذكرة هراء وقطعة من الأموال.

[برنامج UserGun]

أوه حقًا ؟ حسنًا ، كان هناك تفاعل نووي حراري ، فماذا في ذلك ؟! الحجم مغلق! تشارلز. هذا هو بالضبط ما يقاتلون في الوقت الحالي ، ممسكين بالبلازما التي لا مخرج لها. ومن هنا يأتي الاحتراق المستمر للجدران والتربية البدنية الأخرى المرتبطة بذلك. هنا ، كل شيء أبسط بكثير ، بناءً على مبدأ التشغيل. من غير الواضح فقط من أين تحصل على الطاقة لإشعال النار في البلازما نفسها ، وهناك تحتاج إلى إنفاق الكثير. لكن الربح بالتأكيد مثير للإعجاب ...

[جيستاس]

من المفترض أن تؤخذ الطاقة لتسخين البلازما ... من نفس التفاعلات الحرارية النووية التي تحدث في هذه البلازما (يتضمن التصميم وسائل استخراج الطاقة من البلازما وتحويلها إلى طاقة كهربائية). خطة سميت على اسم مونشاوزن ، والتي تتضمن انتزاع نفسه من المستنقع من شعره بيده. نظرًا لأن عائد الطاقة في الطاقة النووية الحرارية اليوم أقل من الإنفاق عليه ، فلن يعمل على إبقاء البلازما ساخنة في محرك فضائي حقيقي: لا يمكنك أخذ الطاقة من شيء ينتج عنه طاقة أقل بعدة مرات مما تتطلبه للعمل.
إذا كان هناك أي "ربح" مثير للإعجاب ، فإن التوازن السلبي للعقل هو أمر مهم بالنسبة لأولئك الذين يشتركون في تمويل هذا "المشروع".

[فريتاسكيراندي]

و ما هو مكتوب في المذكرة هراء ...

القضية الرئيسية هنا. المقالات حول الموضوعات العلمية والتقنية المعقدة لم تكن أبدًا مصدر قوة لهذا الموقع ، واليوم أكثر من ذلك ، وأكثر من ذلك - لهذا المؤلف ، الذي لم يفهم ما كان يكتب عنه على الإطلاق. على سبيل المثال - جزء من "السرد":

يتم تغذية الغاز المستخدم في الاندماج النووي الحراري ، مثل خليط من الديوتيريوم والهيليوم -3 ، في الغرفة.

لا يتم تغذية أي خليط في الغرفة. يستخدم مرفق برينستون الميداني المعكوس (PFRC-2) إما الهليوم 3 أو الديوتيريوم. بمعنى ، يتم استخدام تفاعل الهيليوم الثلاثي أو الديوتيريوم + الديوتيريوم.
بقية الكلام في المقال بعيد عن الواقع مثل المثال أعلاه.

[أكيم]

حسنًا ، افترض أنهم صنعوا المحرك .. ولكن بعد ذلك من الضروري ضبط المهمة العكسية على الفور - الكبح. لا يكفي الإسراع بسرعات عالية ، ما زلت بحاجة إلى أن تكون قادرًا على الإبطاء. محركان متطابقان للنحت على مركبة فضائية واحدة بفوهات متقابلة؟

[Gost2022]

ربما يتحول المحرك بالنسبة لجسم الصاروخ.

[فاديمت]

وتحريك الفوهة للأمام هو الرياضيات العليا؟

[طيار_]

لطالما اعتقدت أن الأفكار المجنونة من تلاميذ المدارس الذين هربوا من دروس الفيزياء ممكنة فقط في بلدنا. لكن هذه الملاحظة حول المشروع الأمريكي الأمي هزتني في هذه القناعة. ومع ذلك ، إذا كان هذا يتعلق بقطع الأموال ، فكل شيء واضح.

[أستيبانوف]

أعتقد أن الفكرة قد تكون ناجحة تمامًا ، لكنها تبدو جامحة نتيجة تجميع خرقاء من قبل مؤلف المقال

[نيك 7]

على الرغم من كل الجهود ، لم يكن من الممكن حتى الآن إنشاء مفاعل ينتج طاقة أكثر مما هو مطلوب للعمل مع البلازما.

تم بناء مفاعل اندماج نووي حراري تجريبي. يصعب ضغط البلازما وتسخينها حتى ملايين الدرجات ، لذلك تم أخذ المبدأ من مسدسات السكك الحديدية ، فهي تخلق مجالًا فائق القوة ولكن لمدة أجزاء من الثانية. يتم إنشاء مجال مغناطيسي على الملفات بسبب تفريغ المكثفات الفائقة ، يتم تسريع جلطة بلازما كما هو الحال في مسدس السكك الحديدية تجاه بعضها البعض وتصطدم ، بسبب إضافة الطاقة الحركية وطاقة الجلطات ، ترتفع درجة الحرارة بمقدار 2 ملايين درجات ويحدث تفاعل اندماج نووي حراري ويؤدي وميض المجال المغناطيسي إلى إنشاء EMF للتيار على ملفات المفاعل. يتم توليد الكهرباء مباشرة في المفاعل بدون توربينات بخارية وغلايات. الشيء الوحيد المطلوب هو الهيليوم 10 ، وهو شبه معدوم على الأرض ، ولكن يوجد الكثير منه على القمر.

طريقة جديدة لتحقيق الاندماج النووي: Helion



إذا تم عمل ثقب في هذا المفاعل في الغرفة المركزية ، فمن الممكن إطلاق وميض نووي حراري كتيار نفاث.

[Not_fighter]

أولاً ، قم بعمل اندماج فعال في التكوين الذي تحتاجه بالضبط. وثم...
في رأيي ، الصينيون لديهم سجل في التوكماك ، أي على "دونات" ، لقد احتفظوا برد الفعل لمدة 109 ثوانٍ.
ذلك الذي وعد به روسكوزموس هو أقرب إلى الحقيقة بطريقة أو بأخرى. يتم إتقان التقنيات النووية إلى حد ما في بلدنا.

[بأمراض المستقيم]

قد يزعج الصحفي الجيد موقع جوجل ، ولكن ما هي هذه "الشركات المشاركة في المشروع الجديد" ، بولسار فيوجن وأنظمة برينستون للأقمار الصناعية؟ كم عدد الأشخاص الذين يعملون فيها ، ما الذي حققوه حتى الآن ، باستثناء "... في نوفمبر 2021 ، أجريت أول اختبارات حريق للوقود الصلب المصنوع باستخدام البولي إيثيلين المعاد تدويره" - هممم ، لكن هل استخدموا البولي إيثيلين الحراري النووي بالتأكيد؟ .

وأخيرًا ، ما هو مقدار الأموال المعرضة للخطر لمثل هذه التكنولوجيا المتقدمة؟ لا يوجد شيء يعمل على الطاقة النووية الحرارية على الأرض ، ولكن هنا من المفترض أن يتم صنع سفينة فضاء كاملة على الفور!

بشكل عام ، الأشخاص الذين لديهم أفكار مثيرة حقًا حصلوا على القليل من المال لتطويرهم ، لتجسيد شيء جاد لشيء نووي حراري "في الأجهزة" - كل نفس 30 عامًا كما هو الحال دائمًا.

[الكسوف]

بريطانيا هي الدولة الوحيدة في العالم التي قلصت برنامجها الفضائي ، لكنها معروفة بمشاريعها الطموحة. منذ حوالي 40 عامًا كان هناك Hotol ، قبل 15 عامًا أصبح Skylon ، والآن قرروا حرق المحرك الحراري النووي. وعلى الغواصات نفسها صواريخ أمريكية

[zxc15682]

أكبر مشكلة في الفضاء هي كيفية تبريد محرك حراري. لذلك كل شيء في الهواء.

[جوني_سو]

عظيم. إن إنجلترا القديمة الطيبة تحمل علم البحث والتطوير النووي. كل الاحترام. ماذا لدينا مع نوكلون؟

[الكسوف]

بادئ ذي بدء ، قرروا دفع المفاعل النووي في طائر النوء ودفع بوسيدون ، كانت هناك محركات أيونية لفترة طويلة. ليس لدى Nucleon ما تحمله حتى الآن

[نيل واردنهارت]

شكرا لك على اهتمامك بهذا الموضوع أيها المؤلف!

بالنسبة للفكرة - الفكرة جيدة ، إذا لم تفكر كثيرًا بها ، فسيبدو كل شيء واعدًا.
BUT.
أولاً ، سيعمل مثل هذا المنتج في درجات حرارة عالية للغاية ، وحتى إذا تمكن المطورون من إنشاء غطاء مستقر حرارياً (للتشغيل طويل الأمد بدون استبدال) ، حتى لو كان لديه انعكاس عالي لإشعاع الأشعة تحت الحمراء ، فإنه لا يزال مسألة حصان صريح بالوعة الحرارة في الفراغ من هذا المحرك ستقف ، كما يقولون ، مع حافة. أي أنها ستحتاج إلى مبردات ضخمة وواسعة النطاق.
إنه لأمر رائع أن نعتقد أن كل الحرارة ستذهب إلى سائل العمل ، ولسوء الحظ لن تكون قريبة من ذلك ..

ثانيًا ، تمثل مشكلة الإمداد المستمر بأجزاء من مادة ما للتخليق صداعًا لأي مفاعلات نووية حرارية. نظرًا لوجود نظام ميكانيكي في ظروف حرارية وإشعاعية قاسية جدًا (من أجل الطيران على Helium-3 ، ما زلت بحاجة إلى الحصول عليه. الخيارات الأخرى لمخاليط التوليف أكثر قذارة أو سخونة) هي نقطة ضعف ، وبالنسبة محركات الصواريخ مع ظروف التشغيل وأبعاد الضعف لا تغتفر.

ثالثًا ، مسألة توفير الطاقة للمغناطيسات فائقة التوصيل لهذا المنتج ، وكذلك أجهزة التسخين حتى البلازما. هذه ألعاب كثيفة الاستخدام للطاقة ، من بين أشياء أخرى ، فهي أيضًا بشكل عام ، مع مراعاة الإضافات المطلوبة لعملها. الأجهزة ، مثل أنظمة تبريد الغاز المسال للمغناطيسات فائقة التوصيل. في هذا الصدد ، فإن المحرك ، بالإضافة إلى نمو متطلبات الطاقة ، سوف يتوسع على نطاق واسع ولن يجعل تشابك هذه الأنظمة مفهومه أبسط أو أكثر أمانًا من الأنظمة الحالية. بالحديث عن توفير الطاقة - ماذا سيطعمون؟ أرى خيارًا واحدًا فقط - مفاعل نووي (من خلاله ستكون هناك حاجة أيضًا إلى المشتت الحراري البري) ، لعام 2023 لتطوير مفاعل نووي للفضاء. لا توجد أجهزة مع تحويل طاقة التوربينات (أعلى كفاءة) في المعدن ، ولا تعد الحيل الحرارية المختلفة حلاً طويل الأجل أو مقبولاً من حيث كفاءة المحطة.

هناك شكوك في أنه ، نظرًا لكتلة الهيكل ، سيكون قادرًا على الإقلاع من الأرض ، أي في النسخة الأكثر تفاؤلاً ، سيكون محركًا فضائيًا بحتًا. حيث لا يوجد في الوقت الحالي مفاعل ، فإن أفضل زوج تخليق مثالي ، وأنظمة خالية من المتاعب ومضغوطة بشكل لا لبس فيه لبيع المادة إلى "غرفة التخليق" ، ومسألة إزالة الحرارة لمثل هذه الكمية من الحرارة في الفراغ لديها لم يتم حلها بعد.

ألخص - البحث سيكون طويلاً ، وغير مربح ، وعلى الأرجح طريق مسدود من الناحية المفاهيمية. في أفضل الأحوال ، على طول الطريق ، سيفتحون بعضًا طائشًا ومناسبًا لمشاريع أخرى. المحرك نفسه على الوضع الحالي للتقدم هو المدينة الفاضلة.

[جيستاس]

وكيف سيخلقون الفراغ؟ لا يوجد فراغ مطلق في الفضاء الخارجي.

[K-50]

هراء والرسوم!
حتى الآن ، لا يوجد حتى اندماج نووي حراري عادي وثابت ، ولا يُعرف متى سيكون ، وهذا ليس على الإطلاق في هذا القرن. احلم!

[Gost2022]

كما أفهمها ، حتى لو قاموا بتجميع مفاعل قادر على تحمل عشرات الإشعال قصير المدى ، فإن لديهم مشكلة مع الطاقة اللازمة للاشتعال ، ومن الممكن أن يقرر الأشخاص الأذكياء الحشو لهم ، ويقترحون الاتجاه الصحيح.

[نيل واردنهارت]

المشكلة هنا هي نفسها تمامًا كما في ما يسمى بـ "مفاعل الانصهار لوكهيد مارتن". الشيء الرئيسي هو أن تعلن عن نفسك ومشروعك بصوت عالٍ ومثير ، لتلفيق كل شيء بشكل جميل في العرض التقديمي و "على أصابعك" حتى يتدفق اللعاب بشكل مستقيم. ثم يتلقى العلماء المال ويبدأون في إتقانه. لسنوات. ليس من الضروري أن يكون هناك نوع من العادم في النهاية ، ولكن هناك عمل ويمكنك القيام بالاتجاه "الخاص بك". هل هذا سيء ؟ سوف يحتجون ضد مجموعة برجوازية أو عسكرية أن الربح في متناول اليد ويتقدم بأغنية :-)

على ما يبدو ، لا يوجد اتجاه صحيح في الوقت الحالي في مجال "نووي حراري صغير ساخن" وبأبعاد أقل من نصف أبعاد بعض ITERa. لأنها إما غير موثوقة وقصيرة الأجل ومكلفة ، أو أن الكفاءة ستكون ضئيلة ، أو المفهوم لن يعمل على الإطلاق ، من الكلمة على الإطلاق.

درجات الحرارة جنونية تمامًا وقصف نيوتروني من معظم الخلائط أيضًا. الهليوم 3 سحري ، لكنه على سطح القمر. إن تطوره هناك وإعادته هو طريق طويل من خط الاستواء ، ناهيك عن القضايا الناشئة عن حقوق أي عمال مناجم على أراضي الأجرام السماوية. بالإضافة إلى ذلك ، يقع الهيليوم -3 نفسه هناك على سطح القمر في طبقة رقيقة ، ومن المستحيل إنشاء لغم بشكل مشروط وتعطيله حتى الموت. ربما ليس كثيرًا على الإطلاق ، كما تظهر الحسابات.

تعتبر التفاعلات الأخرى مناسبة في الغالب للوحدات الوحشية بحجم اثنين من المصانع ، لأن هناك حاجة إلى عدد لا يصدق من أنظمة السلامة لمرافقة عمليات الإنتاج ، لأن المحرك الحراري أكثر كفاءة مع حجم أكبر ، وما إلى ذلك.

في الأساس - نعم ، المبدأ مثير للفضول والمحرك نفسه ممكن. ولكن في الحجم والتمهيدي ، كما كان الحال قبل الصين ، السرطان. لا توجد مثل هذه المهام البدينة حتى الآن ، ولن يكون هناك أموال لمثل هذه السفينة الضخمة أيضًا ، لكنها ستخرج ضخمة جدًا ، أكبر من محطة الفضاء الدولية ، مع كل الأجراس والصفارات.

[تفريغ 22]

في موعد أقصاه عام 2027 ، من المخطط بناء واختبار محرك توضيحي تكنولوجي كامل.

قرأت كل شيء بعناية ولم أفهم.
أي مفاعل نووي حراري آخر بحلول عام 2027 ؟!
لا يوجد حتى الآن مفاعل نووي حراري عامل في أي مكان في العالم!

[كوك شارب]

المفهوم جيد بالتأكيد. على الرغم من أن التنفيذ في نموذج أولي عملي (والذي سيطير مباشرة في الفضاء) سيحدث في وقت متأخر كثيرًا عن النظام المحلي لسحب مداري مع محطة طاقة نووية على الدفع الكهربائي (زيوس ونوكلون و TEM). ببساطة لأن مفهوم القاطرة الخاص بنا يعتمد على التقنيات التي تم تطويرها واستخدامها بالفعل. تم اختبار مفاعلاتنا النووية في الفضاء مرة أخرى في الثمانينيات على أقمار صناعية عسكرية ، ودوافع الأيونات ، مثل السير أو التوجيه ، تم استخدامها بنشاط لسنوات عديدة من قبل جزء كبير من جميع الأقمار الصناعية المدارية وبين الكواكب. ومن أكبر الشركات المصنعة لهذه المحركات هو مكتب فاكل للتصميم.
لكن مفهوم نظام برينستون للأقمار الصناعية (من أجل التبسيط ، المشار إليه فيما بعد باسم PSS) لا ينطوي على مثل هذا التراكم في هذا الصدد. أساس المشروع - تسخين سائل العمل إلى حالة البلازما ، متبوعًا بالاحتفاظ و "الاتجاه" للخروج من الفوهة ، موجود بالفعل. لقد تمكنا من إنشاء البلازما وتوجيهها على طول المجال المغناطيسي (بحيث لا تلمس الجدران) منذ منتصف الخمسينيات من القرن الماضي في أول توكاماك!
"لماذا إذن لا يزال لدينا مفاعل اندماجي يعمل؟" - أنت تسأل! المفاعل هو مفاعل فقط إذا استمر التفاعل مع إطلاق الطاقة واستمر لفترة طويلة! المفاعلات النووية تعمل لأشهر وسنوات. تعمل التوربينات في محطات الطاقة الكهرومائية أيضًا لعدة أشهر. تعمل الألواح الشمسية في محطات الطاقة الشمسية لأسابيع وشهور (الفواصل المشار إليها ناتجة عن الحاجة إلى إجراء الصيانة والفحص بشكل دوري). ولكن على التوكاماك الأكثر تقدمًا - لقد قمنا حتى الآن بدعم البلازما في المنطقة ...... دقيقة ..... سجل 70 ثانية! لدينا مشكلة في تعلم كيفية الاحتفاظ بالبلازما لفترة طويلة. ومن أجل إنشائها والاحتفاظ بها بمجال مغناطيسي - لم تكن هناك مشاكل منذ بداية الستينيات
بالنسبة لمحرك PSS ، نحتاج فقط إلى توليد البلازما واتجاهها إلى "الخروج" بواسطة المجال المغناطيسي. ليست هناك حاجة إلى الاحتفاظ بالبلازما لفترة طويلة.
مشكلة PSS مختلفة. على عكس المفاعلات النووية التقليدية والمحركات الأيونية ، فإن مولدات البلازما ومولدات المجالات المغناطيسية القوية للتحكم في هذه البلازما بالذات لم يتم إنشاؤها أو اختبارها في الفضاء! وفقًا لذلك ، لا يزال أمام مشروع PSS طريق طويل ليقطعه للعثور على عيوب تشغيل مثل هذا التثبيت بالضبط في الفضاء.
المشكلة التالية لمثل هذا النظام هي بدء استهلاك الطاقة. لبدء مثل هذا المحرك ، تحتاج إلى الكثير من الطاقة. لأن هناك حاجة إلى الكثير من الطاقة لتسخين سائل العمل إلى حالة البلازما ولتشغيل المغناطيسات الكهربائية ، والتي ستثبت وتوجه تدفق البلازما. هذه تكاليف طاقة ضخمة. علاوة على ذلك ، إذا كانت الطاقة اللازمة لتسخين مائع العمل مطلوبة فقط في البداية (وبعد ذلك ، كما هو الحال في الفرن التقليدي ، نقوم بإلقاء أجزاء جديدة من سائل العمل للحفاظ على درجة الحرارة) ، فيجب أن يتم تشغيل المغناطيسات الكهربائية طوال الوقت أثناء تشغيل المحرك.
نعم! يمكن الافتراض أن تصميم المحرك يتم على هذا النحو أن يتم تحويل جزء من الطاقة الحرارية المنبعثة إلى طاقة كهربائية من أجل الحفاظ على تشغيله بعد بدء التشغيل ، حتى يتم إصدار أمر إيقاف التشغيل! هذا فقط لا يفسر - إذن من أين تحصل على الطاقة لبدء الإطلاق.
أو سيتعين عليك اصطحاب مفاعل نووي صغير معك على متن الطائرة (لكن هذا سيجعل المحرك أثقل وزناً وأكثر تكلفة ، وسيتطلب أيضًا نظام تبريد شامل). يمكنك تزويد عدد هائل من البطاريات ، ولكن بعد ذلك سوف تلتهم مجموعة من الحمولة!

مما سبق قد يبدو أنني ضد مفهوم PSS. لكن الأمر ليس كذلك ، لقد أظهرت فقط أوجه قصور كبيرة في المشروع. لكن المشروع نفسه لا يزال واعدًا ، والأهم من ذلك ، على عكس TEM الخاص بنا ، أنه سيسمح لنا بتطوير النظام الشمسي بالكامل. سيسمح TEM (في حالة التنفيذ الناجح) ببدء التطوير الصناعي وإعداد النظام الشمسي. إنشاء شبكة من الاتصالات بين الكواكب والأقمار الصناعية للملاحة ، وإرسال أقمار استكشاف المدارية الثقيلة ، وإرسال مركبات البحث الأوتوماتيكية الثقيلة إلى الكواكب / الكويكبات / الأقمار الصناعية / المذنبات ، وإنشاء بنية تحتية للأقمار الصناعية القمرية وتزويد سطح القمر بكل ما هو ضروري لإنشاء بحث قمري مستعمرة. ولكن الآن ستجعل PSS من الممكن بالفعل تحويل "استكشاف وتطوير" النظام الشمسي إلى "احتلال واستغلال" كامل. ستجعل خصائص محرك PSS من الممكن إنشاء الاستخراج الصناعي للموارد في النظام الشمسي ، ونقل هذه الموارد نفسها ، وكذلك الحركة السريعة لمثل هذه الأحمال الكبيرة والثقيلة - بحيث يكون من الممكن إرسال الأشخاص في جميع الأنحاء النظام الشمسي على نطاق صناعي (على سبيل المثال ، كعمال مناوبة إلى شركات استخراج الموارد). وهذه طريقة مباشرة لاستعمار النظام الشمسي! وكما كان الحال مع العالم الجديد ، سيحتل الأشخاص الأكبر والأكثر معرفة بالقراءة والكتابة العديد من المناطق الجديدة في النظام الشمسي - سيصبحون القوى العظمى الجديدة!

[جيستاس]

ثم كان لدى Baron Munchausen أيضًا "مفهوم جيد" ... "أخذت شعري وسحبه" :).

[ميكانيكي 1965]

كل هذا هو استمرار للتفاعل أحادي البعد مع البيئة. رأيي هو - EM Drive هو أيضًا مغنطرون أحادي البعد وبالتالي ليس له نتيجة مرئية ، ولكنه ، كإضافة ، يوضح كيف يمكنك التأثير على البيئة في مكان مغلق ، ولكن إذا قمت بعمل مغنطرون متعدد الأبعاد [بثلاثة - و / أو تأثير أكثر بعدًا على البيئة ، فإن النتيجة المرئية والمسجلة بواسطة الأجهزة قد تكون التأثير الناشئ لنقطة بعيدة ومغلقة. أعتقد أن مثل هذا المحرك الفضائي سيكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وفي وقت ما في الفضاء سوف يتفوق على المحرك من Pulsar Fusion في السرعة ، وبمساعدة مغنطرون متعدد الأبعاد سيكون من الممكن تصحيح اتجاه حركة المركبة الفضائية عن طريق يعدل ببساطة تدفق الإلكترون في رنانات خرج المغنطرون. ولتشغيل محطة توليد الطاقة الخاصة بالمركبة الفضائية ، أقترح استخدام الجيل التالي من مفاعل نووي حراري من نوع HB3 Energy. في الوقت الحالي ، حصل هاينريش هورا وفريقه على براءة اختراع لمفاعل أحادي البعد لتوليد الطاقة من تخليق ذرات الهيدروجين والبورون ، وهو أمر مكثف للغاية للأجهزة - للحصول على اندماج نوى الهيدروجين والبورون مع إطلاق الطاقة الكهربائية ، بدون حرارة وإشعاع ، من الضروري استخدام مفاعلات ضخمة جدًا بقوة 3 بيتا وات في نبضة ، وهي أشعة ليزر موجودة في أوساكا باليابان. ولكن هناك أفكار ، لم يتم وضعها بعد على الورق في شكل طلب استحواذ ، حول كيفية جعل هذه العملية متعددة الأبعاد ، وأقل استهلاكًا للأجهزة واستهلاكًا للطاقة أثناء تهيئة العملية وصغيرة جدًا ، وقابلة للتطبيق في شقق بسيطة ، السيارات الكهربائية والمركبات الكهربائية الأخرى من الدراجات النارية إلى بطانات المحيطات والطائرات التي تعمل بالطاقة الكهربائية. لسوء الحظ ، لا روساتوم ولا روسكوزموس مهتمان بأفكاري - الميزانية يتم نشرها ، والوقت ينفد ، والرواتب ترتفع والأجور تتزايد ... المضارب تتطاير ببطء ...

[الفوتون]

أوه لا تافه! وليس نوويًا ، بل نووي حراري على الفور! حسنًا ، ما حدث مع البولي إيثيلين ، يجب أن يعمل أيضًا مع الطاقة النووية الحرارية

[garik77]

أنا أضحك لسبب ما. لماذا النووية الحرارية فقط؟ كان من الممكن أن يتأرجحوا مباشرة عند الجاذبية، xep واحد، لا توجد تقنيات حقيقية ولا يتوقع حدوثها في الخمسين عامًا القادمة

[AlexisT]

النظرية في شكلها العاري. ولا يُتوقع وجود عنصر عمل واحد لهذا المفهوم في المستقبل القريب. وأكثر من ذلك في شكل مضغوط. هراء!