Войти
A радиоизотопная ракета или радиоизотопная тепловая ракета - это тип теплового ракетный двигатель, который использует тепло, выделяемое при распаде радиоактивных элементов, для нагрева рабочего тела, которое затем выводится через сопло ракеты для создания тяги.. По своей природе они похожи на ядерные тепловые ракеты, такие как NERVA, но значительно проще и часто не имеют движущихся частей. В качестве альтернативы радиоизотопы могут использоваться в радиоизотопной электрической ракете, в которой энергия ядерного распада используется для выработки электричества, используемого для питания электрической двигательной установки.
. Основная идея заключается в разработке существующие радиоизотопные термоэлектрические генераторы, или РИТЭГ, системы, в которых тепло, выделяемое при разложении ядерного топлива, используется для выработки электроэнергии. В ракетном применении генератор удаляется, а рабочая жидкость используется для непосредственного создания тяги. В этой системе возможны температуры примерно от 1500 до 2000 ° C, что позволяет удельные импульсы примерно от 700 до 800 секунд (от 7 до 8 кН · с / кг), что примерно вдвое больше, чем у лучших химических двигателей, таких как как LH2 -LOX Главный двигатель космического шаттла.
Однако количество энергии, вырабатываемой такими системами, обычно довольно мало. В то время как полная «активная» реакторная система в ядерной тепловой ракете, как можно ожидать, будет генерировать более гигаватта, радиоизотопный генератор может получить 5 кВт. Это означает, что конструкция, будучи высокоэффективной, может обеспечивать уровни тяги от 1,3 до 1,5 Н, что делает их полезными только для двигателей. Чтобы увеличить мощность для задач средней продолжительности, в двигателях обычно используется топливо с коротким периодом полураспада, такое как Po-210, в отличие от типичного РИТЭГа, который будет использовать топливо с длительным периодом полураспада, такое как плутоний, чтобы производить более постоянную мощность в течение более длительных периодов времени. Также был предложен элемент с еще более коротким периодом полураспада фермий.
Еще одним недостатком использования радиоизотопов в ракетах является невозможность изменить рабочую мощность. Радиоизотоп постоянно выделяет тепло, которое необходимо безопасно рассеивать, когда он не нагревает топливо. С другой стороны, реакторы можно дросселировать или останавливать по желанию.
TRW продолжала довольно активно развиваться программа, известная как Poodle с 1961 по 1965 год, и сегодня системы все еще часто известны как двигатели Poodle . Название было игрой на более крупных системах, разрабатываемых в рамках Project Rover, что привело к созданию NERVA. В апреле 1965 года они проработали свой испытательный двигатель в течение 65 часов при температуре около 1500 ° C, создав удельный импульс от 650 до 700 секунд (от 6,5 до 7 кН · с / кг).
Даже без выхлопа давление фотонов энергии, излучаемой тепловым источником, может создавать тягу, хотя и очень маленькую. Известным примером тяги космического корабля из-за давления фотонов была аномалия Pioneer, в которой фотоны от бортового радиоизотопного источника вызывали крошечное, но измеримое ускорение космического корабля Pioneer.
Аналогичное явление произошло на космическом корабле New Horizons ; фотоны (тепловое инфракрасное излучение) от РИТЭГ, отраженные от антенны космического корабля, создавали очень небольшую тягу, которая немного сбивала космический корабль с курса.
