Advanced Development Agency DARPA, tillsammans med ett antal tredjepartsorganisationer, börjar en preliminär design för DRACO-programmet. Dess mål är att skapa en lovande rymdfarkost med en kärnraketmotor. Med hjälp av sådan teknik kommer armén att kunna få grundläggande nya möjligheter av logistisk och annan karaktär.
Nya uppgifter
Pentagon arbetar för närvarande med konceptet "snabb manöver i rymden mellan jorden och månen". Komplex och system för olika ändamål föreslås, som snabbt kan placera den nödvändiga belastningen i en bana och lösa vissa problem som uppstår. I det här fallet ställs speciella krav på lanseringsfordonets egenskaper och fartyget med en nyttolast. Det är det senare som föreslås utvecklas inom ramen för det nya programmet.
Programmet fick namnet DRACO - Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations ("Demonstrationsraket för flexibla operationer inom månens bana"). Som namnet antyder, medan vi pratar om raket-rymdkomplex-teknik demonstrator. Den första lanseringen av en raket och ett fartyg av ny typ kommer att genomföras senast 2025.
En nyckelfråga i DARPA -programmet är valet av framdrivningssystem. DARPA anser att moderna kemiska och framtida elektriska raketmotorer har ett ogynnsamt förhållande mellan nyckelegenskaper och därför inte är helt lämpliga för användning i "snabb manöver".
En väg ut ur denna situation bör vara en kärnraketmotor (NRM), betecknad som Nuclear Thermal Propulsion (NTP). Speciellt för DRACO föreslås att utveckla en sådan motor med en given prestandanivå. Det antas att NRE med hög specifik effekt och hög effektivitet ger fartyget de egenskaper som krävs.
I flera steg
Sökandet efter framtida projektdeltagare började förra året. Det rapporterades om den förestående tecknandet av kontrakt med stora organisationer med stor erfarenhet inom raket- och rymdsektorn. Möjligheten att locka små organisationer med nödvändiga kompetenser utesluts inte. Nyligen kulminerade sökprocessen i tecknandet av kontrakt med entreprenörer.
Den 12 april meddelade DARPA starten på DRACOs konstruktionsarbete och val av entreprenörer. Utvecklingen av ny teknik och enheter kommer att utföras av General Atomics, Gryphon Technologies, Blue Origins och Lockheed Martin. De tilldelas olika uppgifter, inkl. ganska komplex.
Tidigare rapporterades att DRACO -programmet kommer att delas upp i flera steg, som var och en kommer att lösa sina egna problem. Den första av dem, som börjar just nu, kommer att pågå i 18 månader och slutar hösten nästa år.
Den är indelad i två huvudområden, under vilka olika uppgifter kommer att lösas. Syftet med projektet "Spår A" är att skapa definitionen av framdrivningssystemets allmänna utseende baserat på NTP och den efterföljande utvecklingen av den preliminära konstruktionen. General Atomics blir entreprenör för spår A. Reaktorns huvudkomponenter kommer att utvecklas av Gryphon Technologies.
Blue Origin och Lockheed Martin kommer att fungera parallellt på spår B. De måste utveckla två rymdskeppsprojekt. Den första att göra den så kallade. Demonstrationssystem (DS) demo för testning. Därefter, på grundval av detta, kommer en Operational System (OS) -produkt att skapas, utformad för fullvärdig drift.
Det noteras att DS- och OS -projekten inte är programmets huvudkomponenter. Huvudfokus inom en snar framtid kommer att ligga på NTP -kärnkraftsdrivsystemet. Det är nödvändigt att hitta nödvändig teknik och bilda huvuddragen i dess design. Dessutom måste DARPA och entreprenörer lösa säkerhetsfrågor.
DARPA meddelar redan nästa steg i programmet, men det slipper onödiga detaljer. Till nästa höst kommer raket- och rymdsystemets utseende att bildas, varefter utvecklingen av ett fullvärdigt projekt startar. Den första starten är planerad till 2025. Av uppenbara skäl kan utvecklarna av DRACO ännu inte avslöja alla tekniska aspekter av projektet.
Avancerad teknik
Tillgängliga data om DRACO -projektet gör att vi kan föreställa oss hur det nya amerikanska raket- och rymdsystemet kommer att se ut - och varför det är av stort intresse för Pentagon, representerat av DARPA. Ett sådant system skulle omfatta en bärraket, troligen av en av de befintliga typerna, och en speciell nyutvecklad rymdfarkost.
För start och inträde i den beräknade banan använder DRACO en "traditionell" boosterraket med en raketmotor för kemiskt bränsle. Trots alla fördelar och försiktighetsåtgärder är NRM för farligt för användning i jordens atmosfär. Fartyget kommer bara att kunna starta sin egen motor i yttre rymden.
Gryphon Technologies erbjuder en toppmodern NRE-design baserad på det välkända konceptet med en gasformig drivmotor. I en sådan motor måste väte komma in i kärnan, ta emot värmeenergi och gå ut genom munstycket, vilket skapar dragkraft. Denna princip har redan använts i tidigare experimentella projekt, och i det nya projektet är det planerat att använda moderna lösningar inom strukturer och teknik.
Det är planerat att uppnå flera huvudfördelar genom användning av NRE. En kärnkraftsmotor är mycket mer kompakt och lättare än en vätskeanläggning med samma dragindikatorer, och behöver inte heller stora tankar för bränsle och oxidationsmedel. Användningen av atomenergi ger betydande fördelar i alla grundläggande egenskaper. NRE är dock svårt och dyrt att tillverka, och dess användning är förknippad med ett antal viktiga begränsningar. En olycka med förstörelsen av kärnan hotar de allvarligaste konsekvenserna.
Framtida frågor
DARPA och Pentagon indikerar att DRACO -raket- och rymdsystemet kommer att användas för olika operationer i rymden inom månens bana. DRACO kommer att skilja sig från befintliga rymdfarkoster genom större flexibilitet och effektivitet i användningen. Samtidigt nämner den amerikanska militären inte specifika uppgifter som ett sådant system kommer att möta.
Kanske har listan över framtida ansvar för det nya fartyget med NRE ännu inte fastställts, och uppgifter för det kommer att sökas efter i nästa steg av programmet. Det kan dock inte uteslutas att Pentagon redan har de allvarligaste planerna för denna utveckling, men anser det inte nödvändigt att avslöja dem.
NASA visar också intresse för system med NRE - de kan vara användbara för icke -militär rymdutforskning. Det DRACO-liknande systemet förväntas underlätta vetenskapliga uppdrag som flygningar till månen eller Mars. I det senare fallet, enligt beräkningar, kommer en kärnkraftsmotor att minska flygtiden med hälften.
Det är dock för tidigt för Pentagon och NASA att planera den praktiska användningen av ett lovande raket- och rymdsystem. Under de kommande åren kommer DARPA och ett team av upphandlande organisationer att fokusera på att bygga upp den teoretiska och tekniska basen, samt att designa nya produkter. Om DRACO -programmet inte står inför allvarliga problem, kommer den första testflygningen att genomföras 2025 - och först vid den tidpunkten kommer de verkliga utsikterna för projektet i dess nuvarande form att vara tydliga.
