Giải cứu khỏi bị đánh chặn và chi phí quá cao. Tiềm năng và triển vọng của chương trình DARPA DRACO
Chuyến bay của tàu vũ trụ với động cơ DRACO do một nghệ sĩ từ DARPA tưởng tượng
Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến DARPA tiếp tục tìm kiếm các công nghệ để tăng khả năng sống sót và ổn định của chòm sao quỹ đạo quân sự. Đề xuất táo bạo nhất trong lĩnh vực này liên quan đến việc tạo ra hệ thống đẩy hạt nhân DRACO cho các vệ tinh, nhờ đó chúng sẽ có thể cơ động và thoát khỏi cuộc tấn công. Khái niệm này trông rất thú vị, nhưng có cả ưu điểm và nhược điểm.
Sự phát triển đầy hứa hẹn
Chương trình DRACO (Tên lửa trình diễn cho hoạt động của Cislunar Agile) mới đã được triển khai cách đây khoảng một năm. Các kế hoạch chung để thực hiện một số công việc nhất định đã được soạn thảo, đồng thời xác định các yêu cầu và công nghệ chính cho dự án. Ngoài ra, việc tìm kiếm người biểu diễn đã bắt đầu.
Vào tháng 2020 năm 14, DARPA đã ký thỏa thuận với Gryphon Technologies. Trong vài năm tới, nó sẽ phải cung cấp hỗ trợ khoa học và công nghệ cho các nhà phát triển động cơ DRACO. Giá trị hợp đồng đạt XNUMX triệu USD.
Vào tháng 18 năm nay, những kế hoạch cho tương lai gần đã được biết đến; các thỏa thuận mới cũng được ký kết với những người thực hiện công việc. Trong XNUMX tháng tới, dự kiến sẽ thực hiện công việc thiết kế được chia thành hai hướng - Đường A và Đường B. Mục tiêu của Đường A là phát triển động cơ tên lửa hạt nhân mới. Là một phần của dự án song song “B”, họ sẽ nghiên cứu diện mạo của một tàu vũ trụ “hoạt động” cho một động cơ như vậy (Hệ điều hành - OS), đồng thời cũng sẽ tạo ra một trình diễn công nghệ (Hệ thống trình diễn - DS).
General Atomics được bổ nhiệm làm đơn vị thi công dự án Track A; nó sẽ được hỗ trợ bởi Gryphon Technologies, công ty trước đây đã tham gia vào chương trình. Việc phát triển tàu vũ trụ được giao cho Lockheed Martin và Blue Origin. Tất cả những người tham gia chương trình sẽ liên tục tương tác với nhau và trao đổi thông tin kỹ thuật cũng như các thông tin khác.
Vào tháng 6, một công ty khác đã gia nhập DRACO - Công nghệ hạt nhân siêu an toàn (USNC-Tech) từ Tập đoàn hạt nhân siêu an toàn (USNC). Nhiệm vụ của nó sẽ là hỗ trợ phát triển cả hai “đường ray” trong bối cảnh đảm bảo an toàn cho hệ thống đẩy và các hệ thống liên quan.
Như vậy, danh sách cuối cùng những người tham gia chương trình đã được xác định và công việc nghiên cứu và thiết kế thực sự đã bắt đầu. Họ dự định chi vài năm và hàng trăm triệu đô la cho chúng. Chuyến bay đầu tiên của máy bay trình diễn DS chạy bằng động cơ DRACO được lên kế hoạch vào năm 2025. Như đã báo cáo trước đó, một phương tiện phóng chạy bằng năng lượng hóa học sẽ phóng DS lên quỹ đạo, nơi hệ thống đẩy sẽ được thử nghiệm. Không biết bao lâu nữa các công nghệ mới sẽ được đưa vào giai đoạn OS và triển khai trên thực tế.
Nguyên tắc mới
Mục tiêu của chương trình DRACO là tạo ra hệ thống đẩy hạt nhân thuộc loại NTP (Động cơ đẩy nhiệt hạt nhân). Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của loại động cơ này đã được biết rõ nhưng DARPA vẫn chưa công bố các thông số kỹ thuật và đặc tính chính xác của sản phẩm trong tương lai.
Có thể xuất hiện một tàu vũ trụ với động cơ NTP. Đồ họa của Popularmechanics.com
Yếu tố chính của động cơ NTP/DRACO là lò phản ứng hạt nhân có công suất cần thiết. Được biết, lò phản ứng này sẽ sử dụng uranium với mức độ làm giàu dao động từ 5-20%. (còn gọi là HALEU – Uranium làm giàu thấp xét nghiệm cao). Nhiệt từ lò phản ứng sẽ được sử dụng để làm nóng chất lỏng làm việc, đó sẽ là hydro hóa lỏng hoặc chất khác. Chất lỏng sẽ bay hơi, nhận thêm năng lượng và chảy qua vòi phun với tốc độ cao, cung cấp lực đẩy cần thiết.
Theo tính toán, động cơ NTP sử dụng hydro sẽ có hiệu suất và tiết kiệm gần gấp đôi so với động cơ hóa học xét về đặc tính và công suất chung. Điều này sẽ mang lại những lợi ích nhất định trong việc phát triển và vận hành tàu vũ trụ. Đặc biệt, có thể giảm bớt các thùng chứa “nhiên liệu” hydro và giảm tổng trọng lượng của tàu.
Mục tiêu chính của dự án DRACO là cải thiện sự an toàn của tàu vũ trụ quân sự ở quỹ đạo thấp. Các nước phát triển được coi là đối thủ tiềm tàng của Mỹ đều đã hoặc đang phát triển vũ khí chống vệ tinh. Theo đó, trong một cuộc xung đột toàn diện, nhóm quỹ đạo của Lầu Năm Góc có nguy cơ nhanh chóng mất đi ít nhất một số thiết bị và năng lực của mình.
Kết quả chính của dự án DRACO sẽ là một hệ thống đẩy hạt nhân đa năng phù hợp để lắp đặt trên tàu vũ trụ cho nhiều mục đích khác nhau. Với sự trợ giúp của nó, nó được đề xuất loại bỏ các vệ tinh khỏi cuộc tấn công của tên lửa chống vệ tinh hoặc phương tiện đánh chặn.
Nguyên tắc bảo vệ như vậy khá đơn giản. Nếu phát hiện một cuộc tấn công, động cơ hạt nhân sẽ phải nhanh chóng chuyển thiết bị sang quỹ đạo khác, kể cả quỹ đạo. cao hơn, ngoài tầm với vũ khí kẻ thù. Sau khi mối đe dọa biến mất, DRACO sẽ có thể đưa thiết bị trở lại quỹ đạo trước đó. Hiệu quả cao về nhiên liệu hạt nhân và chất lỏng làm việc sẽ cho phép các thao tác như vậy được thực hiện nhiều lần.
Tiềm năng dự án
Ở cấp độ ý tưởng và khái niệm chính, chương trình DRACO có vẻ khá thú vị và đầy hứa hẹn. Đồng thời, rõ ràng là việc phát triển tất cả các thành phần cần thiết sẽ đi kèm với những khó khăn nghiêm trọng và sẽ khá tốn kém. Liệu có thể vượt qua mọi khó khăn dự kiến và bất ngờ và hoàn thành mọi kế hoạch hay không - thời gian sẽ trả lời.
Ý tưởng sử dụng hệ thống đẩy tiết kiệm để loại bỏ vệ tinh khỏi cuộc tấn công có tiềm năng cao và rất được quan tâm. Các tên lửa chống vệ tinh và phương tiện đánh chặn hiện tại và tương lai được thiết kế để tiêu diệt các mục tiêu trên quỹ đạo trên quỹ đạo đã biết, cho phép người ta tính toán điểm dẫn đầu.
Một sự thay đổi đột ngột về các thông số quỹ đạo của mục tiêu ít nhất sẽ làm giảm hiệu quả của những loại vũ khí đó. Kẻ thù sẽ phải tung ra các phương tiện đánh chặn mới, việc sử dụng thành công chúng cũng không được đảm bảo. DRACO cũng sẽ có thể nâng vệ tinh lên trên đường đánh chặn - điều này sẽ khiến mọi tên lửa và tàu vũ trụ chiến đấu trở nên vô dụng.
Một trong những vệ tinh GPS cuối cùng ở giai đoạn lắp ráp. Trong tương lai, những thiết bị như vậy có thể nhận được động cơ DRACO. Ảnh của Lockheed Martin
Tuy nhiên, việc có được những cơ hội như vậy đi kèm với rất nhiều khó khăn khác nhau. Trước hết, cần lưu ý rằng động cơ NTP phù hợp để tích hợp vào công nghệ tên lửa và vũ trụ vẫn chỉ tồn tại ở mức độ lý thuyết. General Atomics, Gryphon Tech., USNC-Tech và những công ty khác vẫn chưa tìm ra tất cả các công nghệ cần thiết và tạo ra một công cụ hoạt động đầy đủ.
Cần lưu ý rằng DARPA đang thể hiện sự lạc quan nhất định và có kế hoạch thực hiện chuyến bay quỹ đạo đầu tiên của OS / DRACO vào đầu năm 2025. Điều này có thể cho thấy việc tiến hành và hoàn thành thành công một số công việc nghiên cứu. Dựa trên kết quả của họ, việc phát triển một dự án chính thức sẽ bắt đầu. Bất chấp sự phức tạp của nhiệm vụ, những người tham gia chương trình vẫn có đủ thời gian trước thời hạn quy định.
Chương trình DRACO, giống như nhiều dự án đầy triển vọng khác, có thể gặp vấn đề về tài chính. Chi phí chính xác để phát triển một động cơ mới về cơ bản và các sản phẩm liên quan vẫn chưa được xác định, mặc dù rõ ràng là chúng ta đang nói về hàng trăm triệu hoặc hàng tỷ đô la. Chi phí cao, kết hợp với sự phức tạp và rủi ro kỹ thuật, có thể là lý do dẫn đến những lời chỉ trích gay gắt nhất hoặc thậm chí khiến dự án phải đóng cửa.
Việc hoàn thành thành công quá trình phát triển và thử nghiệm DS và OS với sản phẩm DRACO không đảm bảo thành công hoàn toàn. Một cơ sở hạt nhân đầy hứa hẹn đang được phát triển để sử dụng trên tàu vũ trụ. Động cơ sản xuất sẽ có giá bao nhiêu và chúng sẽ ảnh hưởng như thế nào đến chi phí cập nhật chòm sao quỹ đạo là một câu hỏi lớn.
Trong tương lai xa, sự phát triển của DRACO có thể tìm thấy ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của ngành công nghiệp tên lửa và vũ trụ, nơi cần có hệ thống đẩy nhỏ gọn và tiết kiệm. Tuy nhiên, triển vọng như vậy cho toàn bộ hướng đi phụ thuộc trực tiếp vào kết quả của dự án hiện tại. Nếu nó không phù hợp với quân đội và các nghị sĩ, đừng ngạc nhiên khi chương trình không gian dân sự cũng sẽ từ bỏ động cơ hạt nhân.
Với một tương lai không chắc chắn
Để phù hợp với một tổ chức phát triển tiên tiến trong lĩnh vực quốc phòng, DARPA một lần nữa đang cố gắng tạo ra một động cơ tên lửa hạt nhân chính thức, hơn nữa, để giải quyết các vấn đề cụ thể và hướng đến ứng dụng trong các dự án thực tế. Những ý tưởng được đề xuất rất được quan tâm và dự án mới thực sự có khả năng tạo nền tảng to lớn cho tương lai, khi vũ khí chống vệ tinh trở thành mối đe dọa thực sự và nghiêm trọng.
Tuy nhiên, việc hoàn thành thành công chương trình DRACO vẫn còn bị nghi ngờ. Nó phải đối mặt với những nhiệm vụ rất phức tạp mà giải pháp của chúng khó có thể nhanh chóng, không tốn kém và đơn giản xét theo quan điểm khoa học và công nghệ. Theo đó, chương trình có nguy cơ phải đối mặt với sự chậm trễ, thiếu kinh phí và các vấn đề khác. Liệu có thể đáp ứng mọi thời hạn, phù hợp với ngân sách và tạo ra thiết bị có các đặc tính cần thiết hay không sẽ trở nên rõ ràng trong vài năm tới.
tin tức