Vaisseau spatial à moteur nucléaire

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Vaisseau spatial à moteur nucléaire Empty Vaisseau spatial à moteur nucléaire

Message Mar 16 Aoû 2011 - 23:33


Le "design préliminaire" du vaisseau spatial à moteur nucléaire sera prêt en 2012 selon Koroteev. Le design préliminaire du moteur lui-même le sera en 2011 et le vaisseau en 2012.


17.08.2011 / 00:05 In the year 2012 will be ready to ship preliminary design of the nuclear engine



Preliminary design of a spacecraft with a nuclear power plant megawatt
class will be completed by the end of 2012, designing a nuclear reactor
for him - in 2011, said Tuesday at the MAKS-2011 Director General of the
State Scientific Center named after Keldysh Anatoly Koroteev, RIA
Novosti reported.


" In 2011, the completed preliminary design of the reactor, and in 2012
in accordance with the plan we have to finish the project completely
around the product - as a nuclear engine, and on the spacecraft itself,
"- said the academician Koroteev.
- KI

[NK]
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Propulsion électronucléaire ? Pas de lien vers la source ?

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http://goo.gl/GrrJMb

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@Henri a écrit:Propulsion électronucléaire ? Pas de lien vers la source ?

Le lien: la source ce sont les nouvelles du site de NK mais ces nouvelles, en première page, sont ensuite archivées et changent donc d'adresse ce qui empêche un lien fiable à long terme... C'est pourquoi dans ce cas j'indique [NK]...

Le lien vers les nouvelles est celui-ci: http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/news.shtml

Désolé je ne peux mieux faire. :oops:
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Le développement du moteur nucléaire pour vaisseau spatial russe se poursuit (une coopération Energia, Rosatom et Institut Keldysh).

28.03.2012 / 17:03 A nuclear power plant for spacecraft of the future can create by 2017

Nuclear power plant megawatt-class vessel, designed for deep space missions, should be ready by 2017, said on Wednesday the head of a cluster of nuclear technologies fund "Skolkovo" Denis Kovalevich.
previously ex-head of Russian Federal Space Agency Anatoly Perminov informed that the establishment of the power plant is planned implemented before 2019, and the creation of a new spacecraft - no earlier than 2025.
"There are a number of fuel tests, and then - go to the detailed design. In 2013, the first should be" chunks "(nuclear facility), by 2017 it the plans must be prepared, "- said Kovalevich.
megawatt nuclear power plant is created for the class of ship, designed for deep space missions. Design of the ship, as reported previously Perminov, is likely to be entrusted to experts RSC "Energia". In the drafting of the engine will need 17 billion rubles for nine years.
development cost of transport and energy module based on a nuclear power plant, according to the approved program of innovation development of Rosatom, in 2010-2018 will amount to 7.245 billion rubles, respectively.
In the years 2013-2018 under the project should be utilized nine of innovative technologies. In 2018 scheduled increase in electrical power systems and space propulsion efficiency propulsion systems, RIA Novosti reports.

NK
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Les américains y croient aussi... et reconnaissent l'expertise russe dans le domaine.

05.15.2012 / 00:05: Expert mission to Mars will go to the Russian engines


Major technological contribution of Russia to an international expedition to Mars could be nuclear engines, as well as methods of adaptation and the health of astronauts, said a member of the special commission believes NASA manned flights Edward Crowley (Edward Crawley).
Speaking at the State University with a lecture dedicated to the American plans for manned space exploration, Crowley stressed that no country is able to independently carry out a manned mission to Mars. In this project, he said, should bring together the U.S. and Russia, and Europe, and possibly that of China.
"It may be claimed Russia's experience in the development of nuclear engines, I think Russia has a very large experience in the development of rocket engines, as well as in nuclear technology. She also has extensive experience of human adaptation to space conditions, as Russian cosmonauts performed very long flights, "- said Crowley told reporters after the lecture, answering the question of what the Russian technology could be claimed for such a flight.
In 2010, Russian President Dmitry Medvedev ordered the creation of a space transportation and power module based on the nuclear power plant megawatt class. The development of the entire project will require 17 billion rubles for nine years. Of these funds, 7.245 billion rubles allocated for Rosatom to build the reactor (this will be engaged in NIKIET). Keldysh Center will create the installation of nuclear power, on what is planned to spend 3.955 billion rubles, and RSC "Energy" - self-energy transport module, to which allocated 5.8 billion rubles.
The idea of using nuclear engines for space vehicles is not new: the decision to develop nuclear rocket engines in the USSR in the 1960s took another Akademik Mstislav Keldysh, Igor Kurchatov and Sergei Korolev. Such developments were not only in the USSR, but in the U.S..
At the dawn of the space age, scientists have tried to create a nuclear rocket engine in which the working fluid, creating thrust directly into the heated reactor. However, such facilities were given "exhaust" the extremely high radioactivity.
The new project involves the use of ionic electro-motors, in which the jet thrust is created by accelerating electric field of the ion flux. Nuclear reactor "supplies" necessary for this process an electric current, and radioactive substances do not enter into the environment.
It is assumed that the working fluid in an engine is xenon.
In accordance with a map of the project for 2018 is planned to confirm the increase, compared to the traditional level of electrical power systems in space 30 times and sustainer propulsion efficiency by 12 times, according to RIA Novosti.

NK
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Un article dans Novosti Kosmonavtiki concernant le développement du module de propulsion nucléaire:



Space megawatts

VI Afanasyev.
"News of Cosmonautics"

2 mars in the State Atomic Energy Corporation "Rosatom" was the protection of preliminary design of the reactor space nuclear power plant (NPPUs) transport-power module (TEM) megawatt class.

We recall that the project NPPUs with turbomachinery drive was announced in late 2009 (NC № 12, 2009, p.40; № 2, 2010, p.44-47).

In accordance with the plan of work on the project of the Presidential Commission for Modernization and Technological Development of the Russian economy, "Creation of transport and energy module based on the nuclear power installed megawatt class", in November 2011 in the Keldysh Center was completed fabrication and commissioning work performed on the thermal reactor simulator. The simulator is designed to test bezreaktornyh turbine systems convert heat to electricity, its thermal power project - 1 MW, the temperature of the working gas - up to 1500 K, the working gases - helium, xenon, krypton, argon and mixtures thereof.

February 4 head of Russian Space Agency V.A.Popovkin visited Keldysh Research Center. During the visit, were presented the main results of the company, aimed at ensuring the reliability of the engines operated rocket and space technology, the creation of a new generation of rocket engines. Experts reported on the progress of the project with the TEM NPPUs. This, in particular, was the creation of a specialized methodology and software for optimization of design solutions that identify and justify the amount of experimental development, which ultimately should help to reduce development time and cost.

At the end of this year, according to the plan of the project should be completed by the development of conceptual designs NPPUs and TEM. As part of preliminary design NPPUs will focus on physical and mathematical modeling of processes in NPPUs the primary, transient and non-standard modes, the analysis of possible failures that lead to emergency situations at all stages of the NPPUs, developing a program to ensure safe operation, and comprehensive program of experimental testing NPPUs. Here are the results of calculations of the radiation situation in all compartments of the TEM and to determine the optimal design of radiation protection with the minimum volume requirements.

The composition of the materials of preliminary design will include the results of TEM aerogazodinamicheskih and strength calculations, development of control algorithms, software reliability and safe operation of TEM, a set of documents of the means of emergency rescue.

The plan of the project for the current year also provides construction and testing of experimental models and models of the key elements NPPUs, as well as experimental models of turbo-generators, heat exchangers, machinery shut-off and control valves NPPUs.

The development of the project TEC for nine years, will require 17 billion rubles. Costs Rosatom 2010-2018 gg., According to the approved program of innovation development, will amount to 7.245 billion rubles.

In the 2013-2018 years. the project must be mastered nine innovative technologies. In 2018 scheduled increase in electrical power systems and space propulsion efficiency of propulsion.

With the use of communications Gazeta.ru, RIA "Novosti" and KeRC
patchfree
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At the end of this year, according to the plan of the project should be completed by the development of conceptual designs NPPUs and TEM.

On peut avoir une explication sur ce que sont TEM et NPPU ? (ces acronymes sont-ils liés à la terminologie russe ou est-ce la terminologie en américain ?)
montmein69
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NPPU=Nuclear Power Plan Unit. Voir au début de l'article.


Pour mémoire, 17 milliards de roubles = 427 millions de dollars
Aux US, il faudrait au moins 10 fois plus pour un tel projet.
lambda0
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Donc le TEM ... Transport Power Module, c'est un module complet de propulsion pour un vaisseau spatial (dans lequel est intégré le NPPU) ?
montmein69
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Le développement du moteur nucléaire pour vaisseau spatial avance bien. La première partie du technical design s'achèvera à la fin de l'année: choix du carburant et la façon de le contenir ont été décidés. Ce "technical design" dure en tout 3 ans et sera suivi de la construction réelle du moteur puis des tests grandeur nature. Le cycle complet avait été annoncé de 8 ans ce qui donne une échéance vers la fin de la décennie.

08.28.2012 / 15:14 The first part of the draft nuclear engine for the ship completed in 2012

The first stage of the design development of the Russian nuclear power installation megawatt class for the spacecraft will be completed this year, told RIA Novosti Director - General Designer of the Research and Development Institute of Power Engineering named after NA Dollezhal (NIKIET), corresponding member of Russian Academy of Sciences Yuri Dragunov.
"Last year, completed a preliminary design of the reactor facility, this year, the technical validity of the reactor installation. Required a huge amount of testing, especially of fuel, including the study of the behavior of fuel and structural materials in the reactor conditions. Work on technical design will be quite long, about about 3 years, but the first stage of the technical design, the references we have this year to prepare. Today, we have identified and adopted technical solution design selection of the fuel element and the final solution at the option of the embodiment of the reactor. And just a few weeks ago was the technical decision on the choice of the embodiment of the core and on its configuration, "- he said, according to RIA Novosti.
patchfree
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C'est bien que les russes tentent des choses comme cela. Pas de débouché dans l'immediat, mais au moins on sait qu'à long terme cela pourra avoir une utilité dans les vols longue durée, où emporter une grande quantité de carburant est difficile et où l'electricité ne suffit pas.

A suivre :up8:
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Une interview de l'Académicien Koroteev sur l'état de développement du moteur nucléaire dans le journal Rossikaïa Gazeta. Particulièrement intéressant.

http://www.rg.ru/2012/10/03/raketa.html

Vaisseau spatial à moteur nucléaire 1000

Spoiler:
Tug in weightlessness
Russia has created a fundamentally new power propulsion system for space missions
03.10.2012, 00:34 , "Rossiyskaya Gazeta" - federal issue № 5900 (227)
Text: Aleksander Emelianenko

The dream of Sergei Korolyov, Wernher von Braun and their predecessors - get powerful energy for space travel and long work in orbit - may soon be realized.

According to the head of Roscosmos, Vladimir Popovkin, a prototype nuclear power installation megawatt class, designed for interplanetary missions, will appear in Russia in 2017. A year later in the Pine Forest near Petersburg can begin bench testing of a nuclear reactor for the purpose.

We briefly recall the background to the problem (of longer - we are at the end). Two years ago, in June of 2010, came the order of Russian President Dmitry Medvedev to support the project of space transport and energy module (TEM) on the basis of the nuclear power plant megawatt class.

To implement the planned between 2010 and 2018 had been promised 17 billion rubles. Of these funds 7.245 billion rubles intended state corporation "Rosatom" to build the reactor. Other 3955000000 - FSUE "Keldysh Research Center" to build a nuclear - power propulsion plant. Another 5.8 billion rubles - for the RSC "Energia", which at the same time will have to form a working face of the transport and energy module.

According to the first person "Rosatom" and the space industry, the project has been successful. How to assess the current status of its direct participants? Especially now, when the talk - about the failures and crashes pursuing Roscosmos?

For the answer to this question correspondent "RG" went to "Keldysh Research Center," and met with General Director Academician Anatoly Koroteyev.

Through him, the function of a formal and informal leader of the "project TEM" organically coincided: Academician Koroteev is the scientific director of this school, and he also chairs an interdepartmental working group.
In the same boat

Anatoly Sazonovich, let's first clarify who and what exactly is responsible in this ambitious project?

Anatoly Koroteev: Lead agency responsible for developing its own nuclear reactor - Scientific Research and Design Institute for Energy Technology (NIKIET), part of a system of "Rosatom". "Keldysh Research Center", which I direct, as the lead on nuclear power plant. A module is responsible for the transport Rocket and Space Corporation "Energia".

As I understand it, there are three "shaft-". Who else caught or going to attract?

Anatoly Koroteev: The basis - cooperation of enterprises "Rosatom", which should make the reactor and the Russian Space Agency, which will manufacture turbochargers, generators and engines. We must bear in mind that we are not in the open field started this project. It draws on the reserve, created in previous years.

For example, the reactor in cooperation NIKIET made and offer their own experience Podolsky Research Technology Institute, Kurchatov Center, Obninsk Institute of Physics and Power Engineering. A closed loop done much "Keldysh Research Center", CB Chemical and Voronezh KB chemical automation. Generator is connected Institute for Electromechanics.

You head the interagency working group. How often and for what purpose it is going?

Anatoly Koroteev: meet as necessary, one or two times a month, sometimes more often. Emerging issues for each other try not to accumulate.

In July, the working group discussed the pros and cons of various design options refrigerators, radiators for heat removal from the reactor in zero gravity and vacuum. In August, a meeting was held at Pine Forest near St. Petersburg where decided to conduct field tests of such a reactor.
On closed circuit

It is no secret that the development of nuclear rockets were launched in the U.S. and the USSR in the 60's of last century. How far they have come? And what are the problems faced along the way?

Anatoly Koroteev: Indeed, the work on the use of nuclear power in space were started and we were in the U.S. in the 1960s and 70s.

Originally was tasked to create rocket engines, which, instead of chemical energy of combustion of fuel and oxidizer used to heat hydrogen to a temperature of about 3000 degrees. But it turned out that such a direct way yet effective. We briefly get more traction, but the spurt, which in the case of abnormal operation of the reactor can be radioactively contaminated.

Some experience has been gained, but neither we nor the Americans could not then create reliable engines. They worked, but not much, because the hydrogen is heated to 3000 degrees in a nuclear reactor - a serious problem. And in addition, there were problems of environmental properties during ground tests of engines, as radioactive jet injected into the atmosphere. It is no secret that such work was carried out on a specially prepared for nuclear tests Semipalatinsk, which remained in Kazakhstan.

That is, there were two critical parameters - temperature and prohibitive emissions of radiation?

Anatoly Koroteev: In general, yes. For these and other reasons, some of us in the U.S. have been terminated or suspended - can be assessed in different ways. And resume them in, I would say, head-way to make the nuclear engine has all these disadvantages, it seemed unwise. We have proposed a very different approach. It differs from the old to the same, the difference between a hybrid car from the usual. In a typical car engine turns the wheels, and in hybrid - the engine produces electricity, and electricity is already spinning wheel. That is, create a kind of intermediate power.

Here we have proposed a scheme in which space does not heat the reactor jet ejected from it, and produces electricity. The hot gas from the reactor turns a turbine, the turbine spins a generator and compressor, which circulates the working fluid in a closed loop. The generator produces electricity for the same plasma thruster with a specific thrust is 20 times higher than that of chemical analogues.

Tricky circuit. Essentially, this is a mini-nuclear power in space. And what are its advantages over nuclear powered ram?

Anatoly Koroteev: Main - coming out of the new engine jet will not be radioactive, since through the reactor is completely different working fluid contained in a closed circuit.

In addition, we do not need at this circuit is heated to transcendent values ​​of hydrogen to the reactor circulates the inert working fluid is heated to 1500 degrees. We greatly simplifies the task itself. And in the end raise the specific impulse is not twice, but 20 times as compared to chemical engines.

And more importantly: there is no need for complex navigation tests, which require infrastructure of the former Semipalatinsk nuclear test site, in particular, is the bench base that remains in Kurchatov.

In our case, all the necessary tests can be carried out on the territory of Russia, not being drawn into long international negotiations on the use of nuclear power outside of the state.
For a place in orbit

The project to fruition in the time span, there is need for some additional measures of organizational or financial nature of the Russian Space Agency and the Russian government?

Anatoly Koroteev: The entire project to 2018 inclusive promised 17 billion rubles. The declared amount is less than desired, but I think that in the coming years is enough.

Are the now similar work in other countries?

Anatoly Koroteev: I had a meeting with the deputy head of NASA, we discussed issues related to the return to work in nuclear power in space, and he said that Americans are showing this much interest.

It is quite possible that China may respond by active actions on its part, is why it is necessary to work quickly. And not only in order to get ahead of someone half a step.

We have to work quickly in the first place so that in the emerging international cooperation, but de facto it is formed, we looked decent.

I do not exclude that in the short term may be initiated by the international program on space nuclear power plant

implemented similar programs now on controlled thermonuclear fusion.
___________________________
view from outside

Gift from Crowley and NASA

Member of the special committee of NASA manned flights Edward Crowley (Edward Crawley, who is also the president - founder of Skolkovo Institute of Science and Technology) believes that the major technological contribution of Russia to an international expedition to Mars could be nuclear engines, as well as methods of adaptation and the health of the astronauts. In his view, no country alone can not make a manned mission to Mars. In this project, according to Crowley, must unite intellectual, technological and financial capabilities of the United States, Russia, European Union and possibly China. In particular, it can be claimed the Russian experience in the development of nuclear engines. "Russia - Crowley made clear - there is a lot of experience in the development of rocket engines, as well as in nuclear technology."
Emphasis

Transport and energy module based NPPUs megawatt class can provide an increased 30-fold (compared with the achieved) the level of energy supply spacecraft and ten times (by weight) fuel economy sustainer propulsion. A technical solutions embodied in the concept of the TEC can address the full range of space problems of the XXI century, including: delivery of goods to the geostationary orbit, Earth orbit cleaning of broken satellites and protect the Earth from asteroid hazard, creating energy systems of the Earth from space research program of the Moon; exploratory missions to distant planets.

Replica skeptic:

- Well it turns ohrenet! For half a century, the two superpowers could not vigorous opposition to the missile dviglo tie, and here Roscosmos - hryas, and for three years to the surface gives a super-duper way to the stars. In short, book a ticket for the first flight to Alpha Sheridan.

Svargaman, published in 2012.
__________________

atom in orbit: Background

The idea of ​​using nuclear engines on the spacecraft, in principle, is not new and goes back to the early 1960s. Even then Akademik Mstislav Keldysh, Sergei Korolev and Igor Kurchatov - the first person of the Soviet space program and the Soviet Atomic Project - make such tasks. Similar development with a view to the creation of new weapons were in the U.S.. But in the space rocket propulsion engines and did not leave. Although it is known that the Soviet Union withdrew from 1970 to 1988 on different orbits 32 spacecraft with nuclear thermoelectric power plant (the principle of its operation is based on the transformation of the decay energy to electrical energy of the atom). Such plants have relatively low power and time-limited life span, then decayed, creating a headache - where radioactive debris fall? - For terrestrial tracking.

At the end of 1980 an agreement was concluded not to launch more satellites with such power plants. But for now, hope to Roscosmos and "Rosatom", due to the possible development of an international expedition to the Moon and Mars, the old taboos may be revised. President of RSC "Energia" Vitaly Lopota with remarks that operate ships and transport modules with such reactors should only orbits, "from which will not fall." He is convinced that in the next decade is technically feasible to establish thermionic power plant capacity from 150 kilowatts to megawatts. This is enough to orbiting satellites. And for interplanetary missions require reactor power plant capacity from one to six megawatts.



Dernière édition par patchfree le Sam 3 Nov 2012 - 19:46, édité 2 fois
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Le problème est que le nucléaire est considéré comme tabou par beaucoup de gens, alors ils ne voudront pas d'un moteurs nucléaire alors qu'on sait très bien qu'il seront mis en orbite par des lanceurs chimiques. Voilà un des seuls inconvénients...
ApolloMars
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@ApolloMars a écrit:Le problème est que le nucléaire est considéré comme tabou par beaucoup de gens, alors ils ne voudront pas d'un moteurs nucléaire alors qu'on sait très bien qu'il seront mis en orbite par des lanceurs chimiques. Voilà un des seuls inconvénients...

C'est même dans ce cas LE problème principal, à partir du moment où on maitrisera cette technologie de propulsion "nucléaire", ce qui n'est tout de même pas gagné à la vue des obstacles teshno toujours existants.

Je met nucléaire entre guillement, car le moteur présenté sur l'image (type NERVA) consiste à chauffer un gaz (de l'hydrogène par exemple) avec la chaleur des barres de combustible.

Le risque est clairement réel, car l'explosion du lanceur permettant de satelliser les barres de combustibles serait une catastrophe environnementale majeure. Une des solutions est d'envoyer l'ensemble de la matière fissile en plusieurs fois afin de limiter les retombées en cas d'échec et de travailler sur une enveloppe suffisement solide pour résister à l'explosion d'une fusée, mais le coût devient vite très très élevé.

Et il reste encore le risque de disfonctionnement en orbite. Toute explosion d'un gros moteur (suffisemment puissant pour une mission habitée lonitaine) provoquerait aussi une catastrophe potentiellement encore pire que pendant la phase de satellisation, car là c'est l'ensemble du globe qui serait impacté......

La question se pose déjà à chaque fois qu'on envois un pauvre RTG d'à peine quelques kilogrammes (et même pour les militaires). Mais de toutes façons, il faudra bien finir par aborder le sujet un jour, car le problème va être le même pour les propulseur électriques (que ce soit VASIMR ou autre) puisqu'il faut une source d'énergie électrique dont seul la technologie nucléaire semble répondre pour le moment.
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Est ce qu'on peut considérer que le NERVA a fait avancer les connaissances nécessaires à la construction d'un moteur nucléaire opérationnel dans le sens où on ne partirait pas "de zéro" dans les études ?
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Tant qu'un réacteur à l'uranium 235 n'a pas divergé, il ne contient pas de produits de fission qui eux sont beaucoup plus nocifs que l'uranium et s'il retombe sur Terre, il ne fera que revenir à son origine - certes localisé sur une zone plus restreinte... en tout cas cela sera moins catastrophique qu'un sous-marin nucléaire en perdition ayant longtemps fonctionné avant l'échange de ses barres de combustible nucléaire.

A ce sujet, on devrait imposer des échanges des barres suffisamment rapprochés ... mais le droit international et le militaire ;)



Ensuite il faut le mettre sur une trajectoire ne lui permettant pas de revenir sur Terre.

NB: l'uranium 235 se trouve dans l'uranium naturel et on l'extrait de celui-ci par des procédés d'enrichissement en le séparant de l'autre isotope beaucoup plus abondant, le 238
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Giwa
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@Giwa a écrit:Tant qu'un réacteur à l'uranium 235 n'a pas divergé, il ne contient pas de produits de fission qui eux sont beaucoup plus nocifs que l'uranium et s'il retombe sur Terre, il ne fera que revenir à son origine - certes localisé sur une zone plus restreinte... en tout cas cela sera moins catastrophique qu'un sous-marin nucléaire en perdition ayant longtemps fonctionné avant l'échange de ses barres de combustible nucléaire.

[...]

Quand même, aller dire qu'en cas d'explosion l'uranium 235 ne ferait que revenir dans la nature c'est un énorme raccourcit !
Dans la nature, U235 représente 0,716 % du minerai d'uranium, le reste étant de l'U238. Le minerai lui même se trouve à la concentration de 3g/tonne (0,0003%) dans l'écorce terrestre.
Dans un réacteur électrique, on est plutôt autour d'une concentration de 5% en U235 et jusqu'à 90% pour une utilisation militaire. Donc une fois pulvérisé dans l’atmosphère, on est quand même très loin des conditions naturelles ! Surtout que sa période de demie vie est de 703,8 millions d'années, ça fait une petit bout de temps pour s'en débarrasser.

Et que je sache, les sous-marins, nucléaires ou non, explosent rarement dans l’atmosphère.
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@Jeep a écrit:
@Giwa a écrit:Tant qu'un réacteur à l'uranium 235 n'a pas divergé, il ne contient pas de produits de fission qui eux sont beaucoup plus nocifs que l'uranium et s'il retombe sur Terre, il ne fera que revenir à son origine - certes localisé sur une zone plus restreinte... en tout cas cela sera moins catastrophique qu'un sous-marin nucléaire en perdition ayant longtemps fonctionné avant l'échange de ses barres de combustible nucléaire.

[...]

Quand même, aller dire qu'en cas d'explosion l'uranium 235 ne ferait que revenir dans la nature c'est un énorme raccourcit !
Dans la nature, U235 représente 0,716 % du minerai d'uranium, le reste étant de l'U238. Le minerai lui même se trouve à la concentration de 3g/tonne (0,0003%) dans l'écorce terrestre.
Dans un réacteur électrique, on est plutôt autour d'une concentration de 5% en U235 et jusqu'à 90% pour une utilisation militaire. Donc une fois pulvérisé dans l’atmosphère, on est quand même très loin des conditions naturelles ! Surtout que sa période de demie vie est de 703,8 millions d'années, ça fait une petit bout de temps pour s'en débarrasser.

Et que je sache, les sous-marins, nucléaires ou non, explosent rarement dans l’atmosphère.

Il ne faudrait pas trop sortir des brimes de phase dans leur contexte et grossir le trait : nous sommes là pour débattre, non pour polémiquer.

Je ne vois pas en quoi un sous-marin qui laisse diffuser ses produits radioactifs dans la mer serait moins dangereux qu'un bloc d'uranium enrichi dans un sarcophage ne lui permettant pas de se répandre.

Quant à l'argument de la durée de demi- vie de l'uranium de 703,8 millions d'année cela prouve qu'il est très faiblement radioactif puisque ce sont les désintégrations qui le font disparaitre -et s’il est localisé, il est plus facile de le repérer et de s'en éloigner que s'il est diffusé.

De plus cela ne change rien au problème car il faudra attendre autant pour l'uranium 235 présente dans la nature pour qu'il disparaisse .

Si l'uranium 235 est une matière fissible, elle n'est que faiblement radioactive.

On ne peut raisonner avec l'uranium 235 comme on raisonne avec le plutonium 239 - qui lui n'était pas dans la nature au départ, puisqu'obtenu par transmutation nucléaire et qui lui correspond à la demi-vie la plus défavorable pour l'environnement avec une demi-vie de 24100 ans donc beaucoup plus radioactif que l'uranium 235 et avec une demi-vie certes courte au niveau géologique, mais longue pour l'humanité pour nous empoisonner pas mal de temps
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Giwa
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@Giwa a écrit:

Je ne vois pas en quoi un sous-marin qui laisse diffuser ses produits radioactifs dans la mer serait moins dangereux qu'un bloc d'uranium enrichi dans un sarcophage ne lui permettant pas de se répandre.

La comparaison est un peu fallacieuse. Puisque dans le premier cas il y a perte de confinement ... alors que tu estimes qu'elle est inviolée (et inviolable) dans le second cas.
L'histoire du sarcophage ... peut être pertinent si par exemple on monte par plusieurs tirs séparés les barres de combustible radioactifs emballées. Un accident au début du vol ... on peut envisager que le sarcophage résiste. Au pire s'il ne résiste pas on aurait une pollution sur une zone limitée ((et la gravité dépendrait de la concentration en isotope radioactif) .. mais on est déjà au-delà de l'acceptable.
Mais inévitablement dans les phases d'assemblage de l'engin, les phases de test .... l'emballage n'y sera plus et le confinement sera plus lié à l'éloignement qu'à la protection autour du combustible.
Bref le risque de redescente dans l'atmosphère serait lié alors à un dysfonctionnement et à un démantèlement du réacteur.
Le retour dans l'atmosphère s'accompagnerait d'une dissémination comparable aux essais nucléaires atmosphériques, donc pas acceptable. Sauf à estimer que la peste vaut mieux que le choléra. :affraid:

Si on s'oriente vers de tels engins, il faudra y mettre le prix de la sécurité :
- pour mener des essais au sol (mais cela on maitrise assez bien)
- lancement en plusieurs fois pour diluer le risque de dissémination en cas d'accident lors du lancement (et on utilise le top du sarcophage en acceptant d'en payer le prix en terme de payload)
- assemblage en orbite ... probablement au-delà des orbites LEO, MEO (on voit l'intérêt possible d'une station d'assemblage en orbite lunaire ) ... donc peut-être des vols trans-lunaires ou vers un point de Lagrange

Rien de nouveau sous le soleil .... un engin interplanétaire avec ce genre de moteur cela coûtera cher.
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Existe-t-il des études ou expériences sur le principe d'une structure type "sarcophage" pouvant résister à l'explosion d'un lanceur au décollage ?
J'imagine que ça doit dépendre pour beaucoup du type de propulsion choisi ainsi que de la puissance du lanceur, mais a-t-on une idée de l'ordre de grandeur de la masse d'une telle protection par rapport à celle de la charge utile ?
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L’isotope 238 de l'Uranium est peu dangereux (il peut être manipulé à la main). Le 235 est très dangereux, mais dans la nature il est quasi inexistant.
Si dans les armes nucléaires, on utilise de l'uranium enrichi à 90% d'U235, pour les réacteurs nucléaires, y compris Nerva, on utilise de l'Uranium peu enrichi, donc peu dangereux.

Dans le cas du Nerva, il n'est pas question de sarcophage autours de l'Uranium lors de l'envol, pour des questions de poids.
En cas de problème, le lancement des fusées se faisant au dessus de l'Océan (pour Saturn V), l'ensemble retombe dans la mer, sans risques.

En cas de rentrée accidentelle dans l'atmosphère et de désintégration, la quantité d'Uranium est négligeable, diffusée sur une immense surface, sans danger pour les populations au sol.

A noter que lors de la rentrée dans l'atmosphère du LEM de Apollo 13, il transportait un RTG au plutonium.
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@patchfree a écrit:Une interview de l'Académicien Koroteev sur l'état de développement du moteur nucléaire dans le journal Rossikaïa Gazeta. Particulièrement intéressant.

http://www.rg.ru/2012/10/03/raketa.html

Vaisseau spatial à moteur nucléaire 1000

Spoiler:
Tug in weightlessness
Russia has created a fundamentally new power propulsion system for space missions
03.10.2012, 00:34 , "Rossiyskaya Gazeta" - federal issue № 5900 (227)
Text: Aleksander Emelianenko

The dream of Sergei Korolyov, Wernher von Braun and their predecessors - get powerful energy for space travel and long work in orbit - may soon be realized.

According to the head of Roscosmos, Vladimir Popovkin, a prototype nuclear power installation megawatt class, designed for interplanetary missions, will appear in Russia in 2017. A year later in the Pine Forest near Petersburg can begin bench testing of a nuclear reactor for the purpose.

We briefly recall the background to the problem (of longer - we are at the end). Two years ago, in June of 2010, came the order of Russian President Dmitry Medvedev to support the project of space transport and energy module (TEM) on the basis of the nuclear power plant megawatt class.

To implement the planned between 2010 and 2018 had been promised 17 billion rubles. Of these funds 7.245 billion rubles intended state corporation "Rosatom" to build the reactor. Other 3955000000 - FSUE "Keldysh Research Center" to build a nuclear - power propulsion plant. Another 5.8 billion rubles - for the RSC "Energia", which at the same time will have to form a working face of the transport and energy module.

According to the first person "Rosatom" and the space industry, the project has been successful. How to assess the current status of its direct participants? Especially now, when the talk - about the failures and crashes pursuing Roscosmos?

For the answer to this question correspondent "RG" went to "Keldysh Research Center," and met with General Director Academician Anatoly Koroteyev.

Through him, the function of a formal and informal leader of the "project TEM" organically coincided: Academician Koroteev is the scientific director of this school, and he also chairs an interdepartmental working group.
In the same boat

Anatoly Sazonovich, let's first clarify who and what exactly is responsible in this ambitious project?

Anatoly Koroteev: Lead agency responsible for developing its own nuclear reactor - Scientific Research and Design Institute for Energy Technology (NIKIET), part of a system of "Rosatom". "Keldysh Research Center", which I direct, as the lead on nuclear power plant. A module is responsible for the transport Rocket and Space Corporation "Energia".

As I understand it, there are three "shaft-". Who else caught or going to attract?

Anatoly Koroteev: The basis - cooperation of enterprises "Rosatom", which should make the reactor and the Russian Space Agency, which will manufacture turbochargers, generators and engines. We must bear in mind that we are not in the open field started this project. It draws on the reserve, created in previous years.

For example, the reactor in cooperation NIKIET made and offer their own experience Podolsky Research Technology Institute, Kurchatov Center, Obninsk Institute of Physics and Power Engineering. A closed loop done much "Keldysh Research Center", CB Chemical and Voronezh KB chemical automation. Generator is connected Institute for Electromechanics.

You head the interagency working group. How often and for what purpose it is going?

Anatoly Koroteev: meet as necessary, one or two times a month, sometimes more often. Emerging issues for each other try not to accumulate.

In July, the working group discussed the pros and cons of various design options refrigerators, radiators for heat removal from the reactor in zero gravity and vacuum. In August, a meeting was held at Pine Forest near St. Petersburg where decided to conduct field tests of such a reactor.
On closed circuit

It is no secret that the development of nuclear rockets were launched in the U.S. and the USSR in the 60's of last century. How far they have come? And what are the problems faced along the way?

Anatoly Koroteev: Indeed, the work on the use of nuclear power in space were started and we were in the U.S. in the 1960s and 70s.

Originally was tasked to create rocket engines, which, instead of chemical energy of combustion of fuel and oxidizer used to heat hydrogen to a temperature of about 3000 degrees. But it turned out that such a direct way yet effective. We briefly get more traction, but the spurt, which in the case of abnormal operation of the reactor can be radioactively contaminated.

Some experience has been gained, but neither we nor the Americans could not then create reliable engines. They worked, but not much, because the hydrogen is heated to 3000 degrees in a nuclear reactor - a serious problem. And in addition, there were problems of environmental properties during ground tests of engines, as radioactive jet injected into the atmosphere. It is no secret that such work was carried out on a specially prepared for nuclear tests Semipalatinsk, which remained in Kazakhstan.

That is, there were two critical parameters - temperature and prohibitive emissions of radiation?

Anatoly Koroteev: In general, yes. For these and other reasons, some of us in the U.S. have been terminated or suspended - can be assessed in different ways. And resume them in, I would say, head-way to make the nuclear engine has all these disadvantages, it seemed unwise. We have proposed a very different approach. It differs from the old to the same, the difference between a hybrid car from the usual. In a typical car engine turns the wheels, and in hybrid - the engine produces electricity, and electricity is already spinning wheel. That is, create a kind of intermediate power.

Here we have proposed a scheme in which space does not heat the reactor jet ejected from it, and produces electricity. The hot gas from the reactor turns a turbine, the turbine spins a generator and compressor, which circulates the working fluid in a closed loop. The generator produces electricity for the same plasma thruster with a specific thrust is 20 times higher than that of chemical analogues.

Tricky circuit. Essentially, this is a mini-nuclear power in space. And what are its advantages over nuclear powered ram?

Anatoly Koroteev: Main - coming out of the new engine jet will not be radioactive, since through the reactor is completely different working fluid contained in a closed circuit.

In addition, we do not need at this circuit is heated to transcendent values ​​of hydrogen to the reactor circulates the inert working fluid is heated to 1500 degrees. We greatly simplifies the task itself. And in the end raise the specific impulse is not twice, but 20 times as compared to chemical engines.

And more importantly: there is no need for complex navigation tests, which require infrastructure of the former Semipalatinsk nuclear test site, in particular, is the bench base that remains in Kurchatov.

In our case, all the necessary tests can be carried out on the territory of Russia, not being drawn into long international negotiations on the use of nuclear power outside of the state.
For a place in orbit

The project to fruition in the time span, there is need for some additional measures of organizational or financial nature of the Russian Space Agency and the Russian government?

Anatoly Koroteev: The entire project to 2018 inclusive promised 17 billion rubles. The declared amount is less than desired, but I think that in the coming years is enough.

Are the now similar work in other countries?

Anatoly Koroteev: I had a meeting with the deputy head of NASA, we discussed issues related to the return to work in nuclear power in space, and he said that Americans are showing this much interest.

It is quite possible that China may respond by active actions on its part, is why it is necessary to work quickly. And not only in order to get ahead of someone half a step.

We have to work quickly in the first place so that in the emerging international cooperation, but de facto it is formed, we looked decent.

I do not exclude that in the short term may be initiated by the international program on space nuclear power plant

implemented similar programs now on controlled thermonuclear fusion.
___________________________
view from outside

Gift from Crowley and NASA

Member of the special committee of NASA manned flights Edward Crowley (Edward Crawley, who is also the president - founder of Skolkovo Institute of Science and Technology) believes that the major technological contribution of Russia to an international expedition to Mars could be nuclear engines, as well as methods of adaptation and the health of the astronauts. In his view, no country alone can not make a manned mission to Mars. In this project, according to Crowley, must unite intellectual, technological and financial capabilities of the United States, Russia, European Union and possibly China. In particular, it can be claimed the Russian experience in the development of nuclear engines. "Russia - Crowley made clear - there is a lot of experience in the development of rocket engines, as well as in nuclear technology."
Emphasis

Transport and energy module based NPPUs megawatt class can provide an increased 30-fold (compared with the achieved) the level of energy supply spacecraft and ten times (by weight) fuel economy sustainer propulsion. A technical solutions embodied in the concept of the TEC can address the full range of space problems of the XXI century, including: delivery of goods to the geostationary orbit, Earth orbit cleaning of broken satellites and protect the Earth from asteroid hazard, creating energy systems of the Earth from space research program of the Moon; exploratory missions to distant planets.

Replica skeptic:

- Well it turns ohrenet! For half a century, the two superpowers could not vigorous opposition to the missile dviglo tie, and here Roscosmos - hryas, and for three years to the surface gives a super-duper way to the stars. In short, book a ticket for the first flight to Alpha Sheridan.

Svargaman, published in 2012.
__________________

atom in orbit: Background

The idea of ​​using nuclear engines on the spacecraft, in principle, is not new and goes back to the early 1960s. Even then Akademik Mstislav Keldysh, Sergei Korolev and Igor Kurchatov - the first person of the Soviet space program and the Soviet Atomic Project - make such tasks. Similar development with a view to the creation of new weapons were in the U.S.. But in the space rocket propulsion engines and did not leave. Although it is known that the Soviet Union withdrew from 1970 to 1988 on different orbits 32 spacecraft with nuclear thermoelectric power plant (the principle of its operation is based on the transformation of the decay energy to electrical energy of the atom). Such plants have relatively low power and time-limited life span, then decayed, creating a headache - where radioactive debris fall? - For terrestrial tracking.

At the end of 1980 an agreement was concluded not to launch more satellites with such power plants. But for now, hope to Roscosmos and "Rosatom", due to the possible development of an international expedition to the Moon and Mars, the old taboos may be revised. President of RSC "Energia" Vitaly Lopota with remarks that operate ships and transport modules with such reactors should only orbits, "from which will not fall." He is convinced that in the next decade is technically feasible to establish thermionic power plant capacity from 150 kilowatts to megawatts. This is enough to orbiting satellites. And for interplanetary missions require reactor power plant capacity from one to six megawatts.


Tout celà finit par devenir un peu confus. Une partie de l'image représente un moteur nucléo-thermique, le dialogue parle de générateur électro-nucléaire pour alimenter des moteurs plasmiques, ce qui est très différent.
Si le vaisseau représenté était propulsé par un moteur nucléo-thermique, les réservoirs seraient bien plus évidents.
Apparemment, c'est bien un vaisseau à propulsion plasmique, avec le réacteur nucléaire à une extrémité (en jaune) et les moteurs plasmiques à l'autre extrémité. Pas beaucoup de volume en réservoirs quand même.
Dommage que je ne lise pas les légendes en russe.
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@lambda0 a écrit:Tout celà finit par devenir un peu confus. Une partie de l'image représente un moteur nucléo-thermique, le dialogue parle de générateur électro-nucléaire pour alimenter des moteurs plasmiques, ce qui est très différent.
Si le vaisseau représenté était propulsé par un moteur nucléo-thermique, les réservoirs seraient bien plus évidents.
Apparemment, c'est bien un vaisseau à propulsion plasmique, avec le réacteur nucléaire à une extrémité (en jaune) et les moteurs plasmiques à l'autre extrémité. Pas beaucoup de volume en réservoirs quand même.
Dommage que je ne lise pas les légendes en russe.

Effectivement, l'image seule porte à confusion, et je n'avais personnellement pas vu/lu le texte traduit dans le spoiler. Il est donc bien question d'un concept de propulsion plasmique avec un générateur électrique nucléaire. Le schéma du NTP est là pour rappeler la technologie existante notamment développée sur NERVA et pour illustrer qu'ils veulent utiliser le même concept mais en boucle fermée (pas de tuyère ni d'éjection des gaz, donc petits réservoirs de gaz et différence thermique moindre).

En faisant quelques recherches sur le net, j'ai trouvé un document complémentaire traitant entre autre ce concept de vaisseau russe:

http://www.tsi.lv/space/SGS1020_4-130/Koroteev.pdf

A priori, à l'avant on retrouve le réacteur nucléaire avec ses turbo générateurs protégés par un bouclier. Les gigantesques panneaux servent à dissiper par rayonnement l'énergie thermique du réacteur. Les propulseurs plasmiques sont disposés sur les 4 bras, et on retrouve au centre le module d'habitation des cosmonautes (si je ne me trompe pas, en même temps c'est la place la plus logique, le plus loin possible du réacteur). Le tout est monté sur une structure déployable.

@Akwa a écrit:L’isotope 238 de l'Uranium est peu dangereux (il peut être manipulé à la main). Le 235 est très dangereux, mais dans la nature il est quasi inexistant.
Si dans les armes nucléaires, on utilise de l'uranium enrichi à 90% d'U235, pour les réacteurs nucléaires, y compris Nerva, on utilise de l'Uranium peu enrichi, donc peu dangereux.

Dans le cas du Nerva, il n'est pas question de sarcophage autours de l'Uranium lors de l'envol, pour des questions de poids.
En cas de problème, le lancement des fusées se faisant au dessus de l'Océan (pour Saturn V), l'ensemble retombe dans la mer, sans risques.

En cas de rentrée accidentelle dans l'atmosphère et de désintégration, la quantité d'Uranium est négligeable, diffusée sur une immense surface, sans danger pour les populations au sol.

A noter que lors de la rentrée dans l'atmosphère du LEM de Apollo 13, il transportait un RTG au plutonium.

Le problème est assez sensible tout de même. Notamment sur le fait qu'on ne possède que très peu de données et de certitudes sur l'impact environnemental de l'uranium appauvris ou le 238. Seules les répercussions sur les soldats pendant les différentes guerres du kosovo, et du golfe pourraient permettre d'évaluer la toxicité réelle du produit. Malheureusement les armées se cachent bien de donner des chiffres et détails précis, mais quelques fuites tendent à dire que ce n'est pas le top quand même niveau passivité...

Le problème principal n'étant d'ailleurs pas le bloc de combustible en lui-même, mais le cas où il se ferait pulvériser dans l'atmosphère, car ce sont les poussières que l'on redoute énormément. Pour un bloc entier faiblement (même hautement) radioactif c'est facile, il "suffit" de s'en éloigner. Mais les poussières se fixent dans les organismes et se répandent sur de très grandes étendues (surtout si en haute altitude) et il y a certainement un risque à long terme. Ce n'est pas sans rappeler l'amiante qu'on a utilisé (et encore dans pleins de pays) en la pensant faiblement toxique, mais les poussières se sont révélées toxiques à long terme...

L'autre soucis reste la défaillance du réacteur dans l'espace (explosion, fusion, mauvais fonctionnement). Et même les russes se posent la question de la distance d'allumage ainsi que la désorbitation.... mais pas vers la terre!!! D'ailleurs à partir du moment où le réacteur fonctionne un peu, là on obtient des produits de fissions extrèmement dangereux en cas de dispersion.

Bref, c'est un problème qui je pense est pris un peu moins à la légère que dans les années 60/70 de NERVA. Et il y a une différence (même si la toxicité est moindre) entre quelques kilos de matière d'un RTG et quelques dizaines voire centaines de kilos nécessaire à un réacteur suffisemment puissant pour alimenter un vaisseau inter-planétaire. Mais c'est à priori la seule et incoutournable solution technologique pour de tels voyages humains (bien que faisable avec les technos actuelles non nucléaires si on minimise le facteur humain ;-)) d'où la rennaissance de nombreux projets.
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@Akwa a écrit:

Dans le cas du Nerva, il n'est pas question de sarcophage autours de l'Uranium lors de l'envol, pour des questions de poids.
En cas de problème, le lancement des fusées se faisant au dessus de l'Océan (pour Saturn V), l'ensemble retombe dans la mer, sans risques.
En cas de rentrée accidentelle dans l'atmosphère et de désintégration, la quantité d'Uranium est négligeable, diffusée sur une immense surface, sans danger pour les populations au sol.

En pariant sur de telles prémisses .... j'ai bien peur que les levées de bouclier (plutôt de banderoles et de pancartes 🤡 ) foisonnent .... et mettent à mal le projet.

Il y avait eu des difficultés lors du lancement de Cassini, qui emportait un RTG ... dont la dangerosité est effectivement assez faible ... proportionnelle en fait à la puissance électrique qu'on peut en tirer. (de l'ordre de 4 kW pour quelques kg de plutonium )
http://en.wikipedia.org/wiki/GPHS-RTG
Curiosity a pu décoller sans trop de craintes exprimées. Et c'est tant mieux que le nucléaire soit accepté pour de telles sondes (et engins) qui vont explorer dans des zones où une alimentation (et chauffage) par le photo-voltaïque serait limite ou insuffisante.

Obtenir une puissance de l'ordre de plusieurs MW ... c'est une autre paire de manches.
Je crois qu'on n'y coupera pas d'un principe de précaution drastique ... c'est le prix à payer.
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si j'ai bien compris la grosse crainte pour la livraison de carburant nucleaire dans l'espace c'est de voir le colis disperser (façon puzzle ) :) touts son contenu, si jamais le lanceur explosait .
bah j'ai beau ne pas être un expert en astronautique mais on n'a pas déjà trouvé une solution loin -des sarcophages hyper lourd-

sur une configuration de vol man-rated il y a forcement un système d'éjection d'urgence (sauf la navette mais elle est a la retraite) . la fonction principale de ce dernier est , si je ne me trompe pas, de pousser/tirer l’équipage au-delà de la "sphère" d'explosion de la fusé en cas de défaillance majeure

par exemple si spaceX équipe sa capsule dragon d'un système d’éjection quelle pourrais être la probabilité de dispersion du contenu de la capsule ???
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peronik

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