Transport- och energimodul | |
---|---|
vanliga uppgifter | |
Utvecklaren | OAO RSC Energia im. S. P. Koroleva |
Tillverkare | JSC TsNIIMash [1] |
Land | Ryssland |
Ändamål | last och bemannad |
Uppgifter | Interorbital nyttolast bogsering |
Livstid av aktivt liv | upp till 10 år |
Produktion och drift | |
Status | utvecklas |
Första starten |
ett) |
Typisk konfiguration | |
startvikt | 20290 |
Motor | ID-500 |
Orbit correction thrusters | 2 |
Bränsle | Uranus |
Mått | |
Längd | 53,4 m r.p. |
Diameter | 21,6 m arbetsställning |
Transport- och energimodulen (TEM, Nuclear tug [2] [3] , Space tug [4] [5] ) är ett ryskt rymdfarkost under utveckling ( interorbital bogserbåt ).
TEM utvecklas av JSC TsNIIMash [1] på order av Roskosmos [6] .
Skapandet av modulen är en del av utvecklingen på basis av ett kärnkraftverk av megawattklass [7] [8] , ett gemensamt projekt av en grupp företag som ingår i de statliga företagen Roscosmos och Rosatom [9] [ 10] .
TEM är skapat som ett fordon för att lösa ett brett spektrum av uppgifter, inklusive att leverera last till månens bana , geostationär bana (GSO), banor till planeterna i solsystemet , inklusive Mars , samt att bekämpa sopor i jordens bana [ 11] .
Målet med projektet är att skapa ett fundamentalt nytt fordon i rymden, med en ökad energinivå och tillåta Ryssland att delta i stora internationella projekt, behärska avancerad teknologi, växa nya specialister och tillåta långsiktiga uppgifter att utforska solsystemet [ 12] .
En utmärkande egenskap för projektet från tidigare rymdfarkoster med kärnreaktorer ombord är en megawatt-klass energikälla [1] (tack vare ett megawatt-klass kärnkraftverk kommer modulen att få en trettiofaldig ökning av mängden tillgänglig energi [13] ), en glidande droppkylare [5] .
Arbetet med projektet påbörjades 2009 [14] ; utveckling från 2011 [15] till 2015 [16] utfördes av RKK Energia [13] [17] , det var planerat att det skulle vara klart 2018 [18] .
Datumet för uppkomsten av flygprototypen av modulen är ungefär 2022-2023 (2030) [1] [19] .
För 2018 uppskattas den ungefärliga kostnaden för projektet till 8 miljarder 250 miljoner rubel [13] [20] [21] .
På basis av TEM utvecklar Arsenal Design Bureau Nuklon rymdkomplexet för vetenskaplig forskning i intresset för utforskningen av månen och studiet av solsystemet.
Modulen består av en kraftenhet med en reaktoranläggning, ett elektriskt framdrivningssystem (EPP) och ett instrumentaggregatkomplex [15] .
Designen av modulen består också av glidfackverk, en dockningsstation , solpaneler , en droppkylare, framdrivningselektriska framdrivningsmotorer [5] , ett energiomvandlingssystem, spiralformade elektriska framdrivningsmotorer, en zon för placering av robotanläggningar , en droppgenerator [22] [23] .
Nya jonmotorer ( ID-500 ) med ökad effekt [24] .
Montering kan utföras i omloppsbana med hjälp av ISS [21] .
Lasten dockas med hjälp av ett annat fartyg (se huvudillustrationen i artikeln).
FoU på TEM Syftet med ROCSyftet med FoU : skapandet av ett fundamentalt nytt fordon i rymden, som har en kvalitativt ökad energinivå och gör det möjligt att tillhandahålla [12] :
För att uppnå detta mål bör följande uppgifter lösas:
Sedan 1970-talet har RSC Energia , tillsammans med ett antal företag, utvecklat ett kärnkraftverk för rymden med hjälp av litium-niob-teknologi med en elektrisk effekt på 500–600 kW för att skapa Hercules bogserbåten [25] [ 26] . 1988, genom ansträngningar från RSC Energia , dök de första utvecklingarna av kraftfulla solar elektriska raketbåtar upp [26] . Från 2001 till 2005, RSC Energia, i samarbete med State Scientific Center för Federal State Unitary Enterprise " Keldysh Center ", TsNIIMash , GKNPTs im. M. V. Khrunicheva , IKI RAS , IBMP RAS och ett antal andra organisationer deltog i designarbetet på nyckelelementen i kraftframdrivningskomplexet och rymdplattformen för att säkerställa genomförandet av en bemannad expedition till Mars [26] . Projektet övervägde också en variant av en solar interorbital bogserbåt med en kapacitet på 15 MW med tunnfilmssolpaneler och ett elektriskt raketframdrivningssystem Parom [26] .
Oförmågan att genomföra interorbitala flygningar, utforska solsystemet och skydda jorden från meteoriter och asteroider ledde till att "Kommissionen för modernisering och teknisk utveckling av den ryska ekonomin under Rysslands president" 2009 beslutade att börja designa arbete med transport- och energimodulen baserad på kärnkraftverk [28] , Energia tilldelades huvudrollen i designen av modulen, Keldysh Center ledde utvecklingen av anläggningen [29] och NIKIET var engagerad i skapandet av reaktorn [26] [30] . USA blev intresserade av initiativet, och 2011 erbjöd de samarbete, men efter 4 möten i den mellanstatliga kommissionen kunde en överenskommelse inte nås [31] [32] . I april 2015 cirkulerade pressen nyheten om att arbetet med projektet hade dragits ned, men uppgifterna motbevisades [33] [34] . Senast 2018 överlämnades de preliminära och tekniska konstruktionerna [18] , motorer och reaktorer [24] [35] .
" | En modul baserad på ett kärnkraftverk av megawattklass är ett mycket seriöst projekt, eftersom allt annat också är intressanta och viktiga saker, men de är redan mer tydliga för oss [36] . | » |
— Dmitrij Medvedev 28 oktober 2009 |
Tack vare många år av teoretisk och praktisk forskning utförd av de ledande företagen i Ryssland blev det möjligt att förbereda en teoretisk bas, vars resultat presenterades för medlemmarna i kommissionen för modernisering och teknisk utveckling av den ryska ekonomin under Rysslands president [29] [26] . Projektet att skapa modulen var en del av utvecklingen av ett kärnkraftverk av megawattklass i samarbete med Roscosmos och Rosatom .
Rysslands president Dmitrij Medvedev , som initierade arbetet, ansåg att projektet borde tas på allvar på grund av dess betydelse [36] . Anatoly Perminov, också en av initiativtagarna till arbetet, trodde att detta arbete skulle bidra till att slå konkurrenter, å ena sidan, och å andra sidan insisterade på internationellt samarbete [37] .
I oktober 2009 meddelade Anatoly Perminov att den preliminära designen skulle vara klar 2012, och hela arbetet skulle ta cirka 9 år [38] .
År 2010, på order av Rysslands president Dmitrij Medvedev , började arbetet med att skapa en transportmodul baserad på kärnkraftverk [39] [40] . Rosatom godkände villkoren för utvecklingen av en megawatt-klass anläggning och modul. [41] I mars inspekterades den tekniska basen för skapandet och driften av styrsystem för kärnreaktorer. [42]
" | Ett unikt genombrottsprojekt för skapandet av en transportkraftmodul baserad på ett kärnkraftverk av megawattklass föreslås. Genomförandet av detta projekt kommer att göra det möjligt att, på grundval av den redan befintliga eftersläpningen, höja inhemsk utrustning till en fundamentalt ny nivå, i många avseenden före den utländska utvecklingen [36] | » |
— Anatoly Perminov 28 oktober 2009 |
Roskosmos utlyste en tävling för skapandet av ett kärnkraftverk med hög kapacitet som kan utföra långa flygningar [43] .
Den 9 februari hölls en videokonferens med cheferna för de företag som deltar i projektet, resultatet av arbetet under det gångna året och uppgifterna för det nya året sammanfattades, under mötet ägnades särskild uppmärksamhet åt behovet av att skapa ett Resurs-testkomplex för att testa reaktoranläggningen [44] .
Vid mötet den 11 oktober diskuterades frågor inom området för att skapa en strålningsbeständig elementbas som är nödvändig för reaktorstyrsystemet och transport- och energimodulen som helhet [45] . Som ett resultat kom experterna till slutsatsen att det komplexa kontrollsystemet kan skapas på den ryska elementbasen. [45] Den preliminära designen av installationen avslutades [46] .
" | Samarbetet involverar Keldysh Center, Research and Design Institute of Electrical Engineering. Dolezhal, RKK. Den första är ansvarig för skapandet av en kärnreaktor, den andra är för en elektrisk jetmotor baserad på kärnteknik, och RKK kopplar samman alla lösningar till en helhet. [47] | » |
- Vitaly Lopota President för " Rocket and Space Corporation Energia " 2010 |
RSC Energia var tvungen att bilda arbetsbilden för modulen, för vilken 5,8 miljarder rubel tilldelades från 2010 till 2018 [48] . Samma år utarbetades ett tekniskt projekt [18] . Slutförde den första delen av den tekniska designen av installationen [46] . Materialen för den tekniska designen av flyg- och markversionerna av installationen för det optimala strålskyddssystemet har utarbetats vid SSC RF-IPPE [49] . Beräkningar gjordes för att motivera strålsäkerhet, ytterligare strålning och biologiskt skydd [49] .
Den preliminära konstruktionen slutfördes 2013 [50] Baserat på de resultat som erhölls 2012 beslutades att gå vidare till steget med detaljerad design och tillverkning av utrustning och prover för autonom testning [51] . På MAKS -2013 presenterades en modell av modulen och några viktiga delar, såsom ett kärnkraftverk och en turboladdare-generator [52] .
Nya högeffekts jonpropeller ID-500 [24] testades . Provning av bränslestavar har påbörjats [53] .
I december 2014 tillverkades rör från en molybdenlegering för de fungerande delarna av systemet och skyddet av reaktoranläggningen [54] .
Den 29 juni, vid ett möte med projektledarna, övervägdes förslag för stegvis utveckling av TEM, tidsplanen för leverans av uppsättningar av delar och sammansättningar av bränslestavar för RUGK och tillverkning av en uppsättning bränslestavar för RUGK , ingångna kontrakt, arbete under årets andra kvartal [55] . Vid mötet för projektets chefsdesigners den 5 augusti diskuterades frågor om arbetets organisation, utvecklingen av ett tillägg till projektet och skapandet av Resurs testkomplex [56] .
I oktober, under ett möte i projektrådet, övervägdes frågor om utvecklingsarbetet av dess beståndsdelar, schemat för att dela upp TEM, möjliga tekniska medel som en del av modulen och säkerställande av strålsäkerhet under uppskjutning i omloppsbana [57] .
Det var planerat att Energia Corporation skulle skapa modulen [58] senast 2018 [18] . Sommaren 2016 blev det dock känt att Roskosmos beordrade Keldysh Center att utveckla en transport- och energimodul baserad på ett kärnkraftverk av megawattklass värt 3,8 miljarder rubel [59] .
I slutet av mars, på utställningen "Goszakaz - FOR Fair Procurement 2016", visades återigen en modell av ett kärnkraftverk av megawattklass [60] .
i november 2016 meddelade direktören för Federal State Unitary Enterprise TsNIIMash , Oleg Gorshkov , att deras institut skulle vara involverat i utvecklingen [1] . Han påminde om att vi talar om en enhet som kan generera 1 megawatt energi, vilket kommer att öppna upp fundamentalt nya möjligheter inom rymdutforskning, och även att varken USA eller Europa för närvarande har sådan teknik. Flygprototypen bör dyka upp 2022-2023 [19] .
" | Detta är ett unikt arbete, det pågår, utvecklas, men vi vill förstå hur och varför vi kommer att använda dessa nya möjligheter [59] . | » |
— Dmitry Rogozin , januari 2017 |
I januari 2017 uppmärksammade Dmitry Rogozin allmänheten att ett beslut skulle fattas inom en snar framtid om hur transport- och energimodulen skulle användas [59] .
I slutet av april 2017 bekräftade Roscosmos generaldesigner Viktor Khartov det framgångsrika arbetet med TEM, och rapporterade några tekniska detaljer [35] . För det första, att det finns en färdig reaktor, omvandlar systemen den termiska energin som genereras av den till elektrisk energi, som matas till jonmotorer [35] . Motorer med en effekt på 30 kW testas för närvarande i kammaren. Enligt honom finns det redan ett tiotal nyckelteknologier som nu implementeras [35] .
I oktober 2017 blev det känt att det enligt det godkända programmet för utveckling av rymdhamnar planeras att skapa ett tekniskt komplex för förberedelse av rymdfarkoster baserat på transport- och energimoduler [61] .
Under 2017 tilldelades hela budgeten för underprogrammet "Prioriterade innovativa projekt för raket- och rymdindustrin" till ett belopp av 2,2 miljarder rubel till ett enda projekt - "Skapande av en transport- och energimodul baserad på en megawatt-klass kärnkraft anläggning" [62] .
I slutet av februari 2018 genomfördes ett arbete med tillverkning och markprovning av megawattklassade kärnkraftverk och TEM [63] .
I augusti, på huvudsidan på den officiella webbplatsen för forskningscentret uppkallad efter M.V. Keldysh , i texten till programmemorandumet för företagets 85-årsjubileum, dök en bekräftelse upp på fortsatt arbete med kärnkraftverk [64] .
I oktober instruerade Roskosmos Arsenal Design Bureau- specialister att överväga utkast till förslag, genomföra beräknings- och experimentella studier och räkna ut utseendet på en bogserbåt, inte bara med ett kärnkraftverk, utan också med elektriska raketmotorer [65] .
Den 28 januari fastställde besökskommissionen platserna vid Vostochny-kosmodromen , där startrampen för supertunga raketer och transport- och energimodulen kommer att byggas [66] .
I mars bötfällde det statliga företaget Roskosmos Keldysh Center med 154,9 miljoner rubel för att ha misslyckats med att slutföra arbetet med produktionen av TEM, som var tänkt att vara färdigt i november 2018 [67] .
I Roscosmos årsrapport för augusti rapporterades att tester av enskilda delar av layouten av den markbaserade prototypen av modulen utfördes [68] .
På MAKS-2019 som hölls i slutet av augusti kunde besökarna observera den utställda modellen av TEM. Enligt de närvarande bredvid montrarna är den torra apparatens massa cirka 6 ton, strukturfackverken och emitterpanelerna har redan testats [69] .
Den 18 september sa chefen för Roscosmos, Dmitry Rogozin, vid ett möte med deltagare i V All-Russian vetenskapliga och praktiska konferensen "Orbit of Youth" vid Ustinov Baltic State Technical University, att arbetet med att skapa ett utrymme " bogserbåt" med ett kärnkraftsframdrivningsverk pågår, men frågan avgörs om det direkt blir megawattklass eller halvmegawatt. Den säkraste omloppsbanan för att sjösätta en bogserbåt är minst 800 kilometer , dess hastighet kommer att vara låg, men den kommer att kunna fungera under mycket lång tid [70] .
I september, från informationen på webbplatsen för offentlig upphandling , blev det känt att Roscosmos beordrade arbete med tillämpad innovativ forskning om teknik för att skapa raketmotorer. Entreprenören enligt kontraktet måste lämna förslag till design av den roterande elektriska raketmotorn som en del av kärnkraftverket i den interorbitala bogserbåten. Kontraktsbeloppet är 525,6 miljoner rubel. Experimentell bekräftelse av layoutens prestanda bör ske senast den 30 mars 2020 [71] .
Den 28 januari, vid Royal Readings, sade förste vice generaldirektör för Roscosmos Yuri Urlichich att 2025 är det planerat att skapa "prototyper av ett kärnkraftverk i rymden med en termionomvandlarreaktor", senast 2030 bör livstester vara slutförda, och flygtester av apparaten är planerade till 2030-talet [72] [73] .
Den 29 april tillkännagav RIA Novosti-byrån avstängning av projektet och uppsägning av kontraktet mellan Roscosmos och Keldysh Center på grund av att bänktestbasen inte var tillgänglig [74] .
Den 2 juni meddelade Dmitry Rogozin att arbetet med projektet pågår, men inte annonserat [75] .
Den 4 juli besökte en Roscosmos-delegation ledd av Dmitry Rogozin Arsenals designbyrå , och en konceptuell bild av en TEM lades också till meddelandet om denna händelse på sociala nätverk [76] .
Den 13 och 14 september dök inofficiella bilder av monteringen av markprototypen av TEM i verkstäderna hos Arsenal Design Bureau: Nuclear space tug in metal.
Den 19 september tillkännagav författaren till ett icke-kommersiellt utbildningsprojekt om rymden, Igor Yegorov, en fullständig revidering av TEM-konceptet på grund av misslyckanden i utvecklingen av en droppemitterkylare och en turbomaskinomvandlare. Projektet fick namnet " Nuklon " och kommer att genomföras enligt den väletablerade inom Sovjetunionen teknik för termionisk energiomvandling [77] [78] .
Den 28 september, i sändningen av PostNauka- projektet efter 38 minuter, sa chefen för laboratoriet för avancerade reaktorkoncept vid National Research Center " Kurchatov Institute " Tatyana Shchepetina, som svar på en fråga om kärnkraftsmotorer i rymden, att Installationen som för närvarande utvecklas är dubbelkrets, det är en reaktor med en gaskylvätska och en turbinomvandlare. Vilket inte är det mest bekväma med tanke på behovet av att underhålla turbinen, utan det mest kompakta systemet [79] .
Den 8 december, under den ryska vetenskapsakademins allmänna möte , tillägnad den ryska kärnkraftsindustrins 75-årsjubileum, under en rapport om rymdkärnkraft (som börjar kl. 04:40) Jurij Grigorjevitj Dragunov , visar en presentation ett antal av material om projektet: konceptuella konstruktioner av kärnkraftssystem i rymden, ett kontrollschema delvis skapande av en kärnkraftsanläggning, helium-xenon-scheman för kärnkraftverk, mätningar av reaktorns temperaturfält, modeller och stativ för experiment om verifiering av beräkningskoder, en fullskalig modell av reaktorns tryckkärl för termisk cykling och pneumatiska tester, foton av sammansättningen av fragment av reaktorhärden, block av internt och externt strålskydd och deras framgångsrika vibrationsstyrkestester, slingtest av en fragment av den aktiva zonen i MIR-1.M-reaktorn. Sedan kommer slutsatsen om utveckling och godkännande av projektet för en kärnteknisk anläggning, bekräftelse av tekniska krav, beläggande av kärn- och strålsäkerhet, bekräftelse av genomförbarheten av att skapa en reaktoranläggning [80] .
Den 11 december rapporterade RIA Novosti att Roskosmos tecknade ett kontrakt med Arsenal Design Bureau värt 4,2 miljarder rubel för utvecklingen av ett avancerat projekt för en rymdfarkostbåt (som det blev känt från den tekniska specifikationen, rymdkomplexet) Nuklon för flygningar till månen, Jupiter och Venus [81] . Nuklon kommer att kunna leverera 10 ton last till månen på 200 dagar, enligt Roscosmos-dokument som publicerats på webbplatsen för offentlig upphandling [82] .
19 mars 2021 Forskningscentrum uppkallat efter M.V. Keldysha räknar med att genomföra flygtester av jonmotorer 2025-2030. Som presstjänsten specificerade har Keldysh Center redan skapat produkter med en kapacitet på 200 W till 35 kW. För tillfället bekräftas deras resursegenskaper och en förstudie pågår för att skapa en motor med en effekt på 100 kW [83] .
Den 14 april 2021, i numret av Space Environment nr. 325 på TV-kanalen Roscosmos, meddelade Dmitry Rogozin att vissa delar av den interplanetära kärnkraftsbåten "redan är i järn, finns redan" [84] [85] .
Den 21 april, under den andra dagen av den ryska vetenskapsakademiens medlemmars bolagsstämma, presenterade akademikern Anatolij Sazonovich Koroteev rapporten "Användningen av kärnenergi i rymdsystem" [86] , som bl.a. : ett schematiskt diagram av ett kärnkraftverk, listade fördelarna och nackdelarna med olika kylsystem, ett schema för en ramlös kylsändare demonstrerades, resultaten av det första steget av rymdexperimentet "Kaplya-2", en variant av TEM med ett modifierat värmeavlägsnande schema som gör att det kan flygtestas på redan använda Angara-A5 bärraketer , utan att distribuera stora strukturer i rymden med en apparatkapacitet på upp till 200 kW, samt en lista över uppgifter som en sådan anordning kan lösa, inklusive att säkerställa effektiva transporter i nära och djupa rymden och att skjuta upp tunga nyttolaster i geostationära banor. En jämförelse av effektiviteten av att använda en TEM med ett 200 kW kärnkraftverk som lanserats på en Angara-A5 bärraket och STK bärraket med en KVRB [87] tillhandahålls .
Den 22 maj deltog Alexander Bloshenko, verkställande direktör för Roscosmos State Corporation for Advanced Programs and Science, i utbildningsmarathonet New Knowledge, där han demonstrerade ett antal material: två varianter av en 500 kW TEM med jonmotorer och en roterande magnetoplasmamotor, såväl som deras totala massaegenskaper. Planer för det första uppdraget för det TEM-baserade rymdkomplexet har tillkännagivits, som för närvarande beräknas baserat på nyttolastmassan och ballistiska banor tillsammans med den ryska vetenskapsakademin . Visade också konceptet och egenskaperna hos orbitalstationen med TEM [88] .
Den 4 juli rapporterade RIA Novosti att Roscosmos planerar att testa delar av TEM-kylsystemet vid den internationella rymdstationen . Det är planerat att undersöka driften av en droppkylare-emitter inom ramen för experimentet "Drop-2-2" [89] [90] .
Den 9 juli rapporterade RIA Novosti, med hänvisning till Arsenal Design Bureau-dokument till dess förfogande, att designbyrån under 2018-2019 utförde forskningsarbete för att ta reda på om Zeus inte bara kunde fjärravkänna jordens yta och nära jordens luftrum, men och ”påverkan med hjälp av elektromagnetisk strålning på radioelektroniska styr-, spanings-, kommunikations- och navigationssystem; riktad energiöverföring genom laserstrålning” [91] .
Också den 9 juli dök inofficiella fotografier upp, sammanfallande med bilderna som dök upp den 13-14 september 2020, och bilder, som framgår av informationshäftet från Arsenal Design Bureau tillägnat organisationens 70-årsjubileum, som visar: TEM-element demonteras till stora block för funktionstester, monterade av KTM TEM på en teknisk plattform utan en av panelerna i värmeledningssystemet (COTR), ett foto av funktionstestet av det bärande fackverksfacket (ONF), ett foto av stödsystemsfacket och framdrivningsenhetsmodulen. Bilderna visar också projektet med TEM-operation i en strålningssäker bana med dockning med rymdfarkoster och deras uppstigning till en geostationär bana eller en begravningsbana. Projektet att leverera last till månen med hjälp av TEM. Projektet att placera ett TEM-relä vid frigöringspunkten L1 på Mars i "Sun-Mars"-systemet, vilket gör det möjligt att organisera en höghastighetskanal för att överföra information till jorden från Mars yta och rymdfarkoster i Mars-bana. Projektet att använda TEM-kärnreaktorn efter dess lossning och framgångsrik landning för att ge ström till stationen på Mars yta [92] [93] [94] .
På MAKS-2021 som hölls i slutet av juli kunde besökarna observera de utställda TEM-modellerna. Versioner med jonmotorer, som tidigare visades på MAKS-2019 och en modell med roterande magnetoplasmamotor. Experterna svarade också på frågor från intresserade angående utvecklingen av projektet [95] [96] . Därefter presenterades båda layouterna också på ARMY-2021 . Med tillägget av möjligheten till ett tvåstartsschema för varianten med en roterande magnetoplasmamotor, där nyttolastmodulen lanseras separat och dockas till TEM [97] [98] .
Den 26 augusti berättade generaldirektör Vladimir Koshlakov vid International Military-Technical Forum "Army-2021" för TASS att forskningscentret. M. V. Keldysha planerar att testa en droppkylskåpssändare för Zeus nukleära bogserbåt ombord på den internationella rymdstationen (ISS) 2024-2025.
Enligt företagets generaldirektör har projektdokumentation redan utvecklats. Nu börjar Keldysh Center tillverka modeller och vetenskaplig utrustning för experimentet i multifunktionslaboratoriemodulen " Nauka " [99] .
Den 4 september presenterades en modell med en roterande magnetoplasmamotor för Ryska federationens president under hans besök i Vostochny-kosmodromen, med ett deklarerat lanseringsdatum 2030 och en höjd av 800 km, för att säkert slå på reaktorn [100 ] [101] .
Den 29 september rapporterade media, med hänvisning till dokument på webbplatsen för offentlig upphandling, att Roscosmos kommer att demonstrera en en och en halv meter modell av Zeus-komplexet och en modell av en transport- och energimodul 81 centimeter lång vid den internationella astronautiska kongressen i UAE [102] [103] .
Den 8 oktober deltog Alexander Bloshenko, verkställande direktör för Roscosmos State Corporation for Advanced Programs and Science, i en öppen dialog som en del av en serie evenemang som kallas Marathon of Innovators. Där han demonstrerade en videoanimering av det nya utseendet på jonvarianten av TEM, med dess avslöjande i omloppsbana, för det planerade uppdraget för rymdkomplexet 2030 för att studera månen , Venus och Jupiters satelliter. Ett nytt utseende på nyttolastmodulen och ett 50 månader långt rymdkomplexflygschema med små rymdfarkoster och satellitseparationssektioner demonstrerades också [104] [105] [106] [107] .
Den 26 november sa Alexander Bloshenko vid industrimötet "Photovoltaics-2021" som hölls vid NPP "Kvant" att projektet för tillfället befinner sig i resursförsörjningsstadiet [108] .
Den 3 december, vid All-Russian Forum of Cosmonautics and Aviation "CosmoStart 2021", meddelade Alexander Bloshenko att TEM kommer att tillåta leverans av tiotals ton nyttolast till Jupiters satelliter. [109]
Den 25 januari tillkännagav Vladimir Solovyov, generaldesigner för RSC Energia , vid Royal Readings i Moskva att Ryssland utvecklar en rymdfarkost med en kapacitet på upp till 6 megawatt (MW). [110]
Den 5 april, vid det öppna vetenskapliga seminariet av State Corporation Rosatom "Kontrollerad termonukleär fusion och plasmateknologi", tillkännagavs det att Troitsk TRINITI planerar att slutföra utvecklingen av en prototyp av plasmaraketmotor till 2024. [111] Som förmodligen kommer att användas på framtida versioner av TEM. [112]
Den 7 april berättade verkställande direktören för Roscosmos Alexander Bloshenko för Izvestia om det vetenskapliga uppdraget för den nukleära bogserbåten Zeus. [113]
Aprilnumret av Russian Space magazine publicerade en artikel tillägnad TEM: där, bland den tidigare tillkännagivna informationen, ett diagram över Zeus funktionsprincip demonstrerades, ett foto av en testbänk vid Keldysh Center för att testa energiomvandlingssystem, en foto av en TEM höghastighetsturbingenerator, ett foto av testning av ID-200 och ID-500, [114] . [115]
Den 19 maj rapporterade Roskosmos att jon- och Hall-propeller testas i kryogena vakuumanläggningar på Keldysh Center. [116] [117]
Den 29 maj kommenterade chefen för Roscosmos i sina sociala nätverk publiceringarna av enskilda medier angående TEM: programmet har finansiering fram till 2024, ID-500 jonmotorer med en specifik impuls för interplanetära flygningar på 7000 sekunder kommer att användas, turbomaskinenergi konvertering för att spara komplexets totala massa. Möjligheten att använda ett tvålansschema med bärraketen Angara A5. [118] Dmitry Rogozin postade också ett foto av ett speciellt bänkmaskinrum i Moskva Keldysh Center, där TEM-element testas. Det uppges att den 13 maj genomfördes regelbundna tester med en temperatur på arbetsvätskan vid turbininloppet på mer än 1 200 K och en rotationshastighet på 34 000 rpm. I efterföljande tester är det planerat att nå designen - 60 000 rpm. Arbete pågår på turbinblad konstruerade för en ännu högre temperatur på arbetsvätskan - upp till 1500 K och däröver. Specialister överväger flera kandidatmaterial: från speciallegeringar till keramik och kompositer, vilket avsevärt kommer att minska området för värmeavledande paneler. [119] [120]
Den 4 juli meddelade chefen för Roscosmos i sina sociala nätverk att han hade diskuterat med den allmänna designern av orbitala bemannade komplex och system Vladimir Alekseevich Solovyov och chefsdesignern för den nya Oryol bemannade rymdfarkosten Igor Igorevich Khamits två prioriteringar för den skapade ryska orbitalen bensinstation. Där han kopplade samman TEM-projekten, rymdfarkosten Oryol och ROSS-stationen som grund för framtida långdistansbemannade uppdrag i solsystemet. [121] [122] [123]
Den 22 juli talade Vladimir Koshlakov, generaldirektör för Keldysh Center, i en intervju med RIA Novosti om vad som händer med Zeus nukleära bogserbåtsprojekt. Fortsättningen av arbetet med Hall- och jonpropeller har tillkännagivits, med förbehåll för att de används som en del av det första planerade TEM-uppdraget 2030. Det indikeras också att Drop-2-2-experimentet är planerat till 2024, och om skapandet av en sluten kylkrets bekräftas (dropparering - fånga i mottagaren), kommer det att vara möjligt att omedelbart börja bygga en standardprodukt. Och implementeringen av sådan teknik kommer att göra det möjligt att i framtiden öka kraften hos Zeus TEM minst två gånger. För att skydda kylradiatorer från mikrometeoriter testar Keldysh Center användningen av ett självläkande material. Den har en hög läkningshastighet - på mindre än en sekund kan den eliminera defekter med storlekar på 1-3 mm. När ett sådant material genomborras av något blir det inte sprött, utan plast, och det bildade hålet dras gradvis åt. [124] [125] [126]
Högtemperaturgaskyld snabb neutronreaktor som tål temperaturer upp till 1500 K. [127] . En helium-xenonblandning används som kylmedel [128] En droppkylare-radiator, en turbokompressor, rör gjorda av molybdenlegering för systemets arbetsorgan och skydd av reaktoranläggningen [129] .
För modulen utvecklades en ny högeffektjonmotor ID-500 [24] vid SSC FSUE " Center of Keldysh " . Dess skjutprov ägde rum 2014 [24] . Dess parametrar är: effekt 32–35 kW, dragkraft 375–750 mN, specifik impuls 70 000 m/s (7140 s), effektivitet 0,75 [130] , vikt: 34,8 kg, designlivslängd: mer än 20 000 timmar. Från och med 2019 har motorn klarat en hel cykel av marktester, inklusive livslängdstester som varar i 2000 timmar med metallelektroder i det jonoptiska systemet.
Det var tänkt som ett fordon för att lösa ett brett spektrum av uppgifter, inklusive att leverera last till omloppsbana runt månen , geostationär omloppsbana (GSO), banor till planeterna i solsystemet , inklusive Mars [131] , samt att utföra arbete om bortskaffande av frigjorda misslyckanden hos satelliter och ackumulerat skräp i omloppsbana [11] .
Specialister från Keldysh Center tror att användningen av modulen kommer att minska kostnaden för att leverera last till månen med en faktor 2 [132] . Och även att modulen kommer att skjutas upp i låg jordomloppsbana (LEO) med engångsuppskjutningsfordon , och hjälpenheter kommer att skjuta upp den i en uppskjutningsbana med en höjd av minst 800 km [132] . Efter att kärnkraftverkets resurs, som är cirka 10 år, är uttömd, kommer modulen att överföras till slutförvarsbanan [132] .
År 2022 meddelade den verkställande direktören för Roscosmos Alexander Bloshenko att bogserbåtens första uppdrag kommer att äga rum 2030, och dess uppgift kommer att vara att söka efter liv på Jupiters månar [133] . Bogserbåten "Zeus" och nyttolastmodulen, var och en på en separat bärraket, kommer att skjutas upp i låg omloppsbana om jorden från Vostochny -kosmodromen [133] . Sedan kommer dockning att utföras och en förbiflygning av månen och återgång till jorden kommer att utföras [133] . Sedan kommer dockning att ske med en annan nyttolastmodul [133] . Vidare kommer "Zeus" att flyga mot Venus , utföra en gravitationsmanöver där och gå mot Jupiters satelliter [133] . Uppdragets varaktighet beräknas till 50 månader, det kommer att avslutas 2034 [133] .
Den totala kostnaden för arbetet 2012 uppskattades till 5,8 miljarder rubel. [13] , kostnaden för den preliminära designen 2015 uppskattades till 250 miljoner rubel [21] .
Under 2017 var det planerat att anslå över 2,2 miljarder rubel från budgeten för skapandet av TEM [20] .
Kostnaden för att skapa ett tekniskt komplex för förberedelse av rymdfarkoster med en transport- och energimodul baserad på ett kärnkraftverk av megawattklass uppskattades till 13,2 miljarder rubel [134] . Utarbetande av projektdokumentation kommer att utföras från 2025 till 2026, och driftsättning är planerad till 2030 [134] .