Через два года США первыми в истории запустят корабль с ядерным двигателем за пределы земной орбиты — к Марсу

Вчера в рамках перестройки NASA и пересмотра лунной программы США также появилась информация о других проектах, в частности, о планах уже в конце 2028 года запустить в глубокий космос первый в мире корабль на ядерном реакторе на быстрых нейтронах. Это будет межпланетная космическая станция Space Reactor-1 Freedom (SR-1 Freedom), которая доставит на Марс три исследовательских вертолёта.

Аппарат SR-1 Freedom продемонстрирует возможность работы ядерной силовой установки с электрическими ракетными двигателями вдали от Земли. Ранее спутники с ядерными реакторами на обогащённом уране U-235 запускались только на земную орбиту (один экспериментальный американский реактор и советская серия аппаратов «Космос»). США намерены стать первой страной, отправившей станцию на ядерной установке прочь от планеты, что планируется выполнить в декабре 2028 года.

Миссия доставит на Марс полезную нагрузку под кодовым именем Skyfall, которая будет состоять из трёх вертолётов по примеру Ingenuity, проработавшего на Марсе несколько лет без существенных поломок. Проект будет реализовываться в сотрудничестве с Министерством энергетики США (DoE) и станет частью стратегии NASA по ускорению освоения Солнечной системы.

Станция SR-1 Freedom будет использовать ядерный реактор на топливе High-Assay Low-Enriched Uranium (HALEU) мощностью более 20 кВт. Распад урана, обогащённого до 20 %, приведёт к выделению тепла, которое, в свою очередь, будет использовано для генерации электроэнергии, а вырабатываемое электричество кроме питания бортового оборудования будет питать ксеноновые ионные двигатели корабля. По всей видимости, двигательная установка будет использована от только что закрытого проекта окололунной станции Gateway — она уже изготовлена и готова к работе, что обещает помочь уложиться новому проекту в обозначенные сжатые сроки.

Полезная нагрузка Skyfall включает три вертолёта, аналогичных Ingenuity, который успешно выполнил 72 полёта на Марсе в рамках миссии Perseverance. После прибытия к Красной планете примерно через год после старта аппарат сбросит вертолёты на спускаемом модуле, с которого вертолёты стартуют до спуска модуля на поверхность. Это позволит максимально упростить спускаемый аппарат, что тоже обусловлено малыми сроками до начала новой миссии.

Вертолёты проведут аэроразведку поверхности, в частности исследуют перспективные места посадки будущих пилотируемых экспедиций. С помощью радаров подповерхностного зондирования вертолёты создадут карты подземных запасов водяного льда в зонах предполагаемых пилотируемых миссий. Остаётся неясным вопрос связи вертолётов с орбитальным модулем для передачи данных на Землю. Для Ingenuity, например, базовой станцией работал марсоход Perseverance. Мощности передатчика вертолётов может не хватить для связи с орбитой.

Миссия SR-1 Freedom имеет огромное значение для развития космических технологий, поскольку впервые продемонстрирует ядерную энергетику в межпланетном полёте. Она ускорит подготовку к пилотируемым полётам на Марс и откроет путь к более эффективным экспедициям в глубокий космос. Успех проекта станет важным шагом в реализации национальной космической политики США, включая строительство лунной базы и дальнейшее исследование Солнечной системы.