Тра́нспортно-энергети́ческий мо́дуль (ТЭМ, я́дерный букси́рСколько лететь до Марса: сейчас и в будущем? // КП.руРоссия способна опередить США в «ядерном» освоении космоса // Рамблер, косми́ческий букси́р «Зевс») — разрабатываемое российское космическое транспортное средство (межорбитальный буксирВ России объявился собственный Илон Маск // СВ Пресса).

ТЭМ разрабатывается АО ЦНИИмашЦНИИмаш разработает транспортно-энергетический модуль на ядерной энергии // Interfax по заказу РоскосмосаСоздание в России транспортного модуля с ядерным двигателем обойдётся в 3,8 миллиарда рублей // arms-expo.ru.

Создание модуля является частью разработки на базе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного классаРоссия заработает на мусоре. Космическом // Life.ru, совместного проекта группы предприятий входящих в состав госкорпораций Роскосмос и РосатомРоссия не стала сокращать расходы на ГЛОНАСС // ИзвестияИнтервью Ю. Г. Драгунова газете «Аргументы и факты».

ТЭМ создаётся как транспортное средство для решения большого спектра задач, в том числе для доставки грузов на орбиту Луны, геостационарную орбиту (ГСО), траектории к планетам Солнечной системы (как к Марсу, так и далее), а также для борьбы с мусором на орбите Земли.

Цель проекта — создание принципиально нового транспортного средства в космосе, обладающего возросшим уровнем энергии и позволяющего обеспечить участие России в крупных международных проектах, осваивать передовые технологии, вырастить новых специалистов и позволить осуществлять длительные задания по исследованию Солнечной системы.

Отличительная особенность проекта от предыдущих космических аппаратов, имеющих ядерные реакторы на борту — источник энергии мегаваттного класса (благодаря ЯЭДУ мегаваттного класса, модуль получит тридцатикратное увеличение объёмов располагаемой энергии), раздвижной капельный холодильник-излучатель.

Работы по проекту начались в 2009 годуВ России собрали первый в мире ТВЭЛ для космической энергоустановки // Лента. Ру, июль 2014; разработку с 2011«Полёт на околомарсианскую орбиту возможен в обозримые сроки, при наличии политического решения и международной кооперации» // energia.ru до 2015 года«Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С. П. Королёва» во втором десятилетии XXI века. 2011—2015 // energia.ru вела РКК ЭнергияБуксир в невесомость // РГРоссия построит космический аппарат с ядерным двигателем // Известия, планировалось, что он будет готов к 2018 годуСоздание в РФ транспортного модуля с ядерным двигателем обойдётся в 3,8 млрд рублей // ТАСС.

Дата появления лётного прототипа модуля примерно в 2022—2023 году (2030 год).

На 2018 год приблизительная стоимость проекта оценивается в 8 миллиардов 250 миллионов рублей.

На основе ТЭМ КБ «Арсенал» разрабатывает космический комплекс «Нуклон» для научных исследований в интересах освоения Луны и изучения Солнечной системы.

Описание

Модуль состоит из энергоблока с реакторной установкой, электроракетной двигательной установки (ЭРД) и приборно-агрегатного комплекса.

Конструкция модуля также состоит из раздвижных ферм, стыковочного узла, солнечных батарей, капельного холодильника-излучателя, маршевых электрореактивных двигателей, системы преобразования энергии, креновых ЭРД, зоны размещения робототехнических средств, генератора капельВнешние медиафайлы «Эскиз и таблица»Дизайн ядерной энергодвигательной установки для межпланетных перелётов // pvsm.ru.

Новые ионные двигатели (ИД-500) повышенной мощности.

Сборка может осуществляться на орбите с использованием МКС.

Груз стыкуется с помощью другого корабля (см. главную иллюстрацию статьи).

ОКР по теме ТЭМ

Цель выполнения ОКР: создание принципиально нового транспортного средства в космосе, обладающего качественно возросшим уровнем энергетики и позволяющего обеспечить: участие России в перспективных масштабных международных проектах по освоению космического пространства; освоение новых инновационных технологий в обеспечение развития отечественной промышленности; формирование научно—технической элиты для решения комплексных инновационных задач; возможность создания систем энергоснабжения Земли из космоса, борьбы с астероидно-кометной опасностью и очистки околоземных орбит от неработающих спутников и космического мусора.

Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи: Обеспечение космического транспортного средства электрической мощностью мегаваттного уровня. Создание маршевых двигательных установок на основе электроракетных двигателей с удельным импульсом тяги не менее 70000 м/с. Освоение и передача в производство инновационных технологий, в том числе: технологий создания высокотемпературных (до 1500 K) турбин; технологий создания высокотемпературных (до 1200 K) компактных теплообменных аппаратов; технологий создания высокоэффективных электроракетных двигателей большой мощности (более 50 кВт); технологий создания высокотемпературного (до 1600 K) компактного газоохлаждаемого реактора на быстрых нейтронах с системами обеспечения ядерной и радиационной безопасности на всех этапах эксплуатации; технологий создания высокотемпературных тепловыделяющих элементов; технологий создания высокооборотных (30000…60000 об/мин) электрогенераторов и статических преобразователей большой мощности; технологий создания высокотемпературных (до 1500 K) конструкционных материалов с ресурсом до 100000 часов; технологий создания бескаркасных холодильников—излучателей; технологий развёртывания крупногабаритных конструкций в космосе. Рост количества высококвалифицированных работников ракетно-космической и атомной отраслей российской промышленности.

История С 1970-х годов РКК «Энергия» совместно с рядом предприятий вела разработки космической ядерной энергетической установки с использованием литий-ниобиевой технологии электрической мощностью 500—600 кВт для создания буксира «Геркулес». В 1988 году усилиями РКК «Энергия» появились первые разработки солнечных электроракетных буксиров большой мощности. С 2001 по 2005 год РКК «Энергия» в сотрудничестве с ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», ЦНИИмаш, ГКНПЦ им. М. В. Хруничева, ИКИ РАН, ИМБП РАН и рядом других организаций участвовала в проектно-конструкторской работе над ключевыми элементами энергодвигательного комплекса и космической платформы для обеспечения реализации пилотируемой экспедиции на Марс. В проекте также был рассмотрен вариант солнечного межорбитального буксира с мощностью 15 МВт с тонкоплёночными солнечными батареями и электроракетной двигательной установкой Паром.

Невозможность осуществлять межорбитальные перелёты, осваивать Солнечную систему и защитить Землю от метеоритов и астероидов привела к тому, что в 2009 году «Комиссией по модернизации и технологическому развитию экономики России при президенте России» было принято решении о начале проектных работ над Транспортно-энергетическим модулем на основе ядерной энергодвигательной установки, РКК «Энергия» играла головную роль в части проектирования модуля, Центр Келдыша возглавил разработку установки, а НИКИЭТ занялся созданием реактора. Инициативой заинтересовались в США, и в 2011 году предложили сотрудничество, однако после 4 заседаний межправительственной комиссии достичь договорённости не удалосьРоскосмос и НАСА обсудят возможность создания нового космического корабля с ядерной установкойФЕДЕРАЛЬНОЕ КОСМИЧЕСКОЕ АГЕНТСТВО (РОСКОСМОС) .. В апреле 2015 пресса растиражировала новость о том, что работы по проекту были свёрнуты, однако информация была опровергнута. К 2018 году были сданы эскизный и технический проекты, двигатели и реактор.

Ход работ

2009 год

Благодаря многолетним теоретическим и практическим изысканиям, которыми занимались ведущие предприятия России, появилась возможно подготовить теоретическую базу, с результатами которой были ознакомлены члены Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России при президенте России. Проект создания модуля был частью разработки на базе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса, при сотрудничестве Роскосмоса и Росатома.

Президент России Дмитрий Медведев, ставший инициатором работ, полагал, что следует отнестись к проекту со всей серьёзностью ввиду его значимости. Анатолий Перминов, также один из инициаторов работ, полагал, что эта работа поможет обойти конкурентов, с одной стороны, а с другой, настаивал на международной кооперации.

В октябре 2009 года Анатолий Перминов сообщил, что эскизное проектирование будет закончено к 2012 году, а на всю работу уйдёт около 9 лет.

2010 год

В 2010 году по распоряжению президента России Дмитрия Медведева начались работы по созданию транспортного модуля на основе ЯЭДУ. Росатом утвердил техническое задание на разработку установки мегаваттного класса и модуля. В марте была осмотрена технологическая база для создания и обеспечения эксплуатации систем управления ядерными реакторами.

2011 год

Роскосмос объявил конкурс на создание ядерной энергодвигательной установки большой мощности, способной выполнять длительные перелеты.

9 февраля 2011 года состоялась видеоконференция руководителей предприятий-участников проекта, подводились итоги работ по прошлому году и задачи в новом году, особое внимание в ходе встречи было уделено необходимости создания испытательного комплекса Ресурс для отработки реакторной установки.

На совещании 11 октября 2011 года обсуждались вопросы в области создания радиационно стойкой элементной базы, необходимой для системы управления реактором и транспортно-энергетического модулем в целом. В результате специалисты пришли к выводу, что система управления комплексом может быть создана на российской элементной базе. Был завершён эскизный проект установки.

2012 год

Сформировать рабочий облик модуля предстояло РКК «Энергия», на что с 2010 по 2018 год выделялось 5,8 миллиардов рублей. В этом же году был подготовлен технический проект. Завершили первую часть технического проекта установки. В ГНЦ РФ-ФЭИ подготовлены материалы по техническому проекту лётного и наземного вариантов установки по оптимальной системе радиационной защиты. Проведены расчёты для обоснования радиационной безопасности, дополнительной радиационной и биологической защиты.

2013 год Эскизное проектирование было завершено в 2013 году На основе полученных в 2012 году результатов было принято решение перейти к этапу рабочего проектирования и изготовления оборудования и образцов для автономных испытаний. На МАКС-2013 был представлен макет модуля и некоторых важных частей, таких как: ядерная энергодвигательная установка и турбокомпрессор-генератор.

2014 год Проводились испытания новых ионных двигателей повышенной мощности ИД-500. Начались испытания ТВЭЛов.

В декабре 2014 были изготовлены трубы из молибденового сплава для рабочих органов системы и защиты реакторной установки.

2015 год

29 июня 2015 года на заседании руководителей проекта, были рассмотрены предложения по поэтапности разработки ТЭМ, план-графика поставки комплектов деталей и узлов твэлов РУГК и изготовления комплекта твэлов РУГК, заключённые договора, выполнение работ во втором квартале года. На заседании главных конструкторов проекта от 5 августа разбирались вопросы по организации работ, разработке дополнения к проекту и созданию испытательного комплекса Ресурс.

В октябре в ходе заседания совета по проекту, рассматривались вопросы по опытно-конструкторским работам его составных частей, схемы деления ТЭМ, возможные технические средства в составе модуля, обеспечение радиационной безопасности при выводе на орбиту.

2016 год

Планировалось, что корпорация Энергия создаст модуль к 2018 году. Однако летом 2016 года стало известно, что Роскосмос заказал Центру имени Келдыша разработку транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса стоимостью в 3,8 миллиарда рублей.

В конце марта на выставке «Госзаказ — ЗА честные закупки 2016» вновь был показан макет ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса.