Осенью прошлого года в Сети неожиданно появились фотографии из КБ «Арсенал» с элементами конструкции транспортно-энергетического модуля (ТЭМ). Стало ясно, что работы над ТЭМ в Российской Федерации продолжаются.
Собственно, что такое ТЭМ? Это космический ядерный транспортно-энергетический модуль, или по-простому ядерный буксир, который в первую очередь предназначен для буксировки спутников на высокоэнергетические орбиты и осуществления межпланетных миссий. В основе этого буксира лежит ядерный реактор, который вырабатывает электроэнергию для питания электроракетных двигателей (ЭРД).
О том, что работы над ТЭМ ведутся в России, было известно довольно давно, но они практически не освещались в средствах массовой информации, поэтому широкая общественность об этом ничего не знает. А работы эти, разумеется, начались не на пустом месте и, чтобы лучше понять, что же сейчас происходит, необходимо вернуться, с одной стороны, в не такое уж далекое, а с другой — не в такое уже теперь и близкое прошлое. Первое постановление ЦК КПСС и Совмина о разработке тяжелой ракеты-носителя, использующей ядерный ракетный двигатель (ЯРД), вышло 30 июня 1958 г. Этот документ также предусматривал разработку носителей с использованием криогенных жидкостных ракетных двигателей. В подготовке этого постановления участвовали С. П. Королев, М. В. Келдыш, В. П. Глушко, И. В. Курчатов — первые лица советских космической и атомной программ. В тот период Глушко заинтересовала идея ЯРД, и он организовал проектные работы на эту тему совместно с НИИ-1 (ныне — Центр Келдыша). Королев в ОКБ-1 дал поручение изучить возможность создания ракеты с использованием ЯРД. Важно не путать ЭРД и ЯРД. В последнем сильно разогретое рабочее тело, пройдя через активную зону реактора, выбрасывается в космос через сопло и создает тягу. Принцип работы ЭРД основан на преобразовании электрической энергии в направленную кинетическую энергию истекающих частиц, создающих тягу. В 1959 г. были проведены расчеты и исследованы различные варианты тяжелых ракет-носителей, в том числе с кислородно-водородными жидкостными ракетными двигателями и ЯРД. В СССР испытания проводились вплоть до 1989 г. На Семипалатинском полигоне был построен исследовательский графитовый реактор — ИГР, стендовый комплекс Байкал-1 с исследовательским высокотемпературным газовым реактором ИВГ-1 и двумя рабочими местами для отработки изделий. Запуск первого отечественного прототипа ЯРД — реактора ИВГ-1 — состоялся в 1975 г. В 1970-е и 1980-е гг. на нем были проведены представительные ресурсные испытания основных узлов реакторов ЯРД.Тем не менее в космос ЯРД так и не отправились.
Но зато успешнее оказались способы вырабатывания электроэнергии с помощью ядерных реакторов и радиоизотопных термоэлектрогенераторов. В 1970 г. были начаты наземные испытания ядерной энергоустановки (ЯЭУ) «Топаз» с термоэмиссионным преобразователем и осуществлен запуск первого космического аппарата с ЯЭУ «Бук» на основе термоэлектрического преобразователя. Всего с 1970 по 1988 гг. Советский Союз вывел в космос 32 космических аппарата УС-А с ядерной энергоустановкой, включающей реактор и термоэлектрический преобразователь и два космических аппарата «Плазма» с термоэмиссионной ядерной энергоустановкой.
Постановлением Правительства РФ №144 от 2 февраля 1998 г. была принята Концепция развития космической ядерной энергетики в России. Она предусматривала создание научно-технического задела, обеспечивающего возможность разработки после 2010 г. реакторных ЯЭУ мощностью порядка 100 кВт и реализации с их помощью широкого круга миссий как в околоземном космосе, так и в межпланетном пространстве.
The Concept of the Development of Space Nuclear Energy in Russia was adopted by the Decree of the Government of the Russian Federation No. 144 of February 2, 1998. It provided for the creation of a scientific and technical reserve that would enable the development of reactor nuclear power plants with a capacity of about 100 kW after 2010 and the implementation of a wide range of missions with their help, both in near-Earth space and in interplanetary space.
