Белый дом представил проект бюджета NASA, предусматривающий сокращение расходов почти на 24% – с 24,8 до 18,8 миллиарда долларов в 2026 году. В числе программ, попавших под удар из-за сокращения финансирования – тяжелая лунная ракета SLS, корабль Orion, возвращение образцов грунта с Марса, миссии к Венере и будущие космические телескопы.
Кроме того, решено прекратить финансирование ядерных ракетных двигателей, включая проекты ядерно-термической (NTP) и ядерно-электрической (NEP) тяги.
Под удар попал и проект DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations), который NASA разрабатывало совместно с Агентством перспективных оборонных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA). Он должен был стать первым в мире испытанием ядерно-термического двигателя в космосе. DARPA уже подтвердила закрытие проекта, несмотря на вложенные примерно $500 млн и выбор подрядчиков компаний Lockheed Martin и BWXT.
Белый дом и НАСА в пух и прах раскритиковали эти «провальные проекты космических двигателей».
«Этот бюджет не предусматривает финансирования проектов ядерного теплового и ядерного электрического движения», – написали чиновники в техническом приложении, опубликованном в пятницу, в котором подробно описывается бюджетное предложение Трампа для NASA. – Эти усилия являются дорогостоящими инвестициями, на разработку уйдут многие годы, и они не были определены как режим движения для миссий в дальний космос. Проекты ядерного двигателя прекращаются для достижения экономии средств и потому, что есть другие более близкие альтернативы движения для транзита на Марс».
Решение Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) закрыть свой пятилетний проект Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO) по разработке ядерного теплового двигателя для космических аппаратов было принято в результате оценки того, что затраты больше не соответствуют выгодам, по словам высокопоставленного чиновника.
«Когда изначально задумывался DRACO, это было до резкого снижения затрат на запуск, которое было обусловлено в основном возможностями SpaceX и продолжающимся снижением, которое предлагает Starship, если мы сможем ввести его в эксплуатацию», – сказал заместитель директора DARPA Роб МакГенри в своем выступлении в Институте Митчелла.
«Ядерная тепловая энергия, вероятно, была оптимальным решением для набора допусков, связанных с национальной безопасностью, а также для исследования Солнечной системы. Но по мере выполнения этой программы оба эти предположения начали становиться все слабее и слабее. По мере снижения затрат на запуск, прирост эффективности от ядерной тепловой энергии по сравнению с огромными затратами на НИОКР, необходимыми для достижения этой технологии, начал выглядеть все менее и менее позитивным ROI [возврат инвестиций]», – сообщил он.
Проект DRACO стартовал в 2020 году с бюджетом в $10 млн и прозвищем Реактор на ракете, или ROAR, с целью разработки «системы ядерного теплового двигателя (NTP) на основе высокопробного низкообогащенного урана (HALEU)».
NASA работало над аналогичными ядерными тепловыми ракетами (NTR), и в 2023 году два агентства объединились, чтобы продвинуть проект вперед. В соответствии с соглашением NASA работало над двигателем, DARPA – над космическим аппаратом.
Согласно информационному бюллетеню DARPA за 2023 год, ядерная силовая установка «обеспечивает высокое отношение тяги к весу» и «примерно в два-пять раз большую эффективность, чем космическая химическая силовая установка».
«Ядерные двигатели могли бы обеспечить длительные дальние космические полеты, например, на Луну или Марс. С точки зрения Пентагона, это могло бы включать будущие операции Космических сил в обширном регионе цислунарного пространства между Землей и Луной или контркосмические миссии, включающие необходимость высокоскоростных и высокочастотных маневров», – пишет портал Breaking Defense.
Цислунарное пространство, находящееся между Землей и Луной, имеет стратегическую важность из-за своей близости к Земле и потенциала для дальнейшего освоения космоса.
МакГенри также заявил, что ядерные тепловые двигатели (NTR) по-прежнему более эффективны, чем химические двигательные установки, которые используются в современных ракетных двигателях, но, возможно, недостаточно эффективны, чтобы окупить затраты в ближайшем будущем.
«И поэтому оперативный интерес национальной безопасности к этой технологии уменьшался пропорционально восприятию дифференцированной ценности», – как витиевато пояснил он.
На самом деле «мотивом финансирования ядерной тепловой тяги военными был ее потенциал стать более эффективным средством маневрирования вокруг Земли (то есть в цислунарном пространстве. – В.П.). Многие из важнейших военных космических аппаратов ограничены топливом, и Космические силы изучают орбитальную дозаправку и новые методы движения, чтобы продлить срок службы спутников», – пишет американский портал ArsTechnica.
Но вот пришел Трамп и выдвинул амбициозную программу «Золотой купол» с гигантским бюджетом. Поэтому Пентагон и DARPA поспешили радикально урезать, а фактически похоронить разработку ядерных двигателей, с помощью которых можно было бы осваивать дальний космос.
Кроме того, из заявлений чиновников DARPA следует, что они разочарованы сложностью DRACO и прочих проектов ядерных космических двигателей, что не дает возможности наладить цислунарный военный космос.
Что касается надежд, которые в США возлагают на космическую систему Staship / Super Heavy компании SpaceX Илона Маска, то они если и оправдаются, то весьма не скоро. Эта тяжелая ракетная система постоянно взрывается, инженеры SpaceX уже один раз коренным образом переделали конструкцию своего детища, и, похоже, впереди у них новые весьма затратные переделки. Причем на протяжении всех испытательных полетов и прожигов двигателей вылезают все новые и новые дефекты, причины которых, как мы писали, не выяснены.
Конструкция Starship концептуально ошибочна и является попыткой заменить один мощный химический двигатель несколькими десятками маломощных, что сделало всю систему Staship / Super Heavy настолько огромной и тяжелой, что она подвергается постоянным и неконтролируемым вибрациям, которые и вызывают утечку топлива, которая приводит к непрекращающимся взрывам то корабля, то ракеты, то их обоих.
Длина ракеты Super Heavy – 70 метров. Она наполнена охлажденной смесью метана и кислорода весом в 3400 тонн. Метан – топливо, кислород – окислитель. Топливо весит в 22 раза больше, чем сам космический корабль.
Запуск Super Heavy обеспечивают 33 (!!!) двигателя Raptor (20 маршевых и 13 рулевых), которые по расчетам могут вывести на околоземную орбиту до 150 тонн полезного груза.
Вся конструкция гораздо тяжелей и длинней ракеты «Сатурн-5», которая выводила корабли на Луну в 70-е годы. Хотя полезной нагрузки выводится ненамного больше (150 тонн против 140 тонн).
Советская ракета «Энергия», способная выводить на орбиту от 100 до 200 тонн полезной нагрузки, была оснащена всего четырьмя кислородно-керосиновыми ускорителями РД-170 первой ступни и четырьмя кислородно-водородными маршевыми двигателями РД-012 второй ступени.
Как же случилось, что спустя полвека американцы побили рекорд по числу двигателей, ранее принадлежавших советской лунной ракете «Н-1», оснащённой 30 маршевыми движками?
Самый точный ответ состоит в том, что мощности двигателей, работающих на химическом топливе, с тех пор ничуть не возросли, а марсианские и лунные амбиции Илона Маска потребовали установки нового рекорда по числу двигателей, установленных на ракете, призванной штурмовать просторы дальнего космоса. Ведь у американцев движки-то похуже наших, Маск никогда этого и не скрывал.
«Я провожу много времени, изучая конструкцию российских ракетных двигателей. Есть замечательные российские двигатели», – сказал Маск в интервью Everyday Astronaut. «Наш двигатель – с большим давлением, чем раньше, и он с полной газификацией компонентов горения. Но это относительно небольшие усовершенствования в отношении того, что русские уже сделали», – говорит основатель SpaceX. По его словам, российские инженеры «давно производят жидкостные ракетные двигатели и создали уже в прямом смысле сотни различных конструкций».
Создатель двигателя РД-180 (конструктор и академик РАН) Борис Каторгин тоже говорит, что ракеты Маска «слабее наших».
Однако современные цифровые системы управления полётом, как надеялся Маск, смогут нейтрализовать неизбежный рассинхрон и сбои в работе трех десятков двигателей. Пока ему это не удалось и вряд ли удастся.
Создать один супермощный двигатель вместо трех десятков маломощных инженеры SpaceX не смогут, они и сами это понимают. Поэтому Starship еще долго будет дребезжать и взрываться.
А отказавшись от разработки ядерных космических двигателей, США закрыли свои перспективы по освоению дальнего космоса, сосредоточившись на строительстве «Золотого купола», который якобы сможет защитить их от ядерных ракет России и Китая.
Интересно, через сколько месяцев или лет они закроют и эту техноутопию?
