Селена. Российско-китайская лунная база могла бы получить АСММ, разработанную на основе проекта Елена-АМ

Электрическая мощность лунной АСММ на начальном этапе составит 3-5 кВт, на последующих этапах - 500 кВт. НИЦ Курчатовский институт Москва, 30 авг - ИА Neftegaz.RU. Российско-китайская лунная база могла бы получить необслуживаемую саморегулируемую атомную станцию малой мощности (АСММ) Селена.
Об этом сообщил научный руководитель Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники им. Н.А. Доллежаля (НИКИЭТ, входит в Росатом) Е. Адамов на торжественном мероприятии, посвященном 75-летию со дня испытания первого отечественного ядерного заряда РДС-1 (реактивный двигатель специальный).
Мероприятие прошло 29 августа 2024 г. в Музее атомной энергии (павильон Атом) на ВДНХ.

Селена на Луне

В презентации Е. Адамова отмечается, что при освоении Луны в целях энергообеспечения работ перспективно разворачивание АСММ на принципах прямого преобразования энергии.
Адаптация принципов термоэлектрической АСММ к работе в лунных условиях позволит создать стационарные лунные энергоисточники.
Планируемые характеристики лунных энергоисточников:

• электрическая мощность на начальном этапе - 3-5 кВт, на последующих этапах - 500 кВт,
• масса 1,5 т с увеличением в дальнейшем до 12 т,
• излучатель размером 15x15 м с увеличением до 60x60 м.

На начальном этапе энергообеспечение АСММ Селена будет идти от источника ядерной энергоустановки, которую задействуют для доставки оборудования на Луну, возможно, в сочетании с солнечными панелями.
Как пояснил Е. Адамов, на лунной базе могла бы быть установлена станция малой мощности Елена по производству тепловой энергии.
Ранее о том, что в лунных экспедициях может использоваться АСММ Селена, реализующая принципы атомной термоэлектрической станции теплоснабжения Елена, говорил глава НИЦ Курчатовский институт М. Ковальчук.

НС АТЭС Елена-АМ

Проект необслуживаемой саморегулируемой атомной термоэлектрической станции (НС АТЭС) Елена начал разрабатываться еще во времена СССР.
Уникальность проекта заключается в том, что:

• это единственный проект АСММ, в котором используется прямой метод преобразования тепловой энергии в электрическую энергию,
• работа станции в энергетическом режиме не требует присутствия персонала,
• продолжительность работы станции на первоначальной загрузке топлива составляет 25 лет.

Особенность термоэлектрогенератора в том, что тепло преобразуется в электроэнергию напрямую за счет разницы температур: благодаря подаче тепла на один из проводников образуется разность потенциалов.
В термоэлектрических модулях был использован принцип трубки Фильда (труба в трубе).
Полупроводниковые батареи были изготовлены из низкотемпературных тройных сплавов.

По этому принципу в 1982 г. была построена и введена в эксплуатацию установка Гамма с водо-водяной реактор (ВВЭР) с саморегулированием мощности.
В 1989 г. Дальневосточное отделение Академии наук СССР предложило создать опытно-промышленный образец теплоэлектростанции для тепло- и электроснабжения научного поселка в районе бухты Елена о-ва Попова, что и дало имя планируемой АСММ.
Однако из-за недостатка финансирования проект остановился на стадии технического проекта.

Сейчас Росатом возобновляет проект НС АТЭС Елена.
НИЦ Курчатовский институт проектирует установку Елена-АМ (АМ - автоматизированная и модернизированная).
Заявленные параметры проекта:

• тепловая мощность - 7 МВт,
• электрическая мощность термоэлектрогенератора - не менее 200 кВт,
  
• реактор водо-водяного типа,
• саморегулирование во всем диапазоне электрической и тепловой нагрузок за счет отрицательного температурного эффекта реактивности (чем выше температура - тем ниже реактивность) и выгорающего поглотителя,
• естественная циркуляция теплоносителя (воды) в обоих контурах,
• срок службы оборудования - 40 лет,
• в активной зоне - 241 ТВС с обогащением топлива не более 19,5%,
• отсутствие потребности в постоянном обслуживании - установка работает 350 дней/год и затем на 2 недели останавливаться для диагностики и обслуживания, которые проводятся специализированной выездной бригадой.
  

Елена-АМ предназначена для обеспечения теплоснабжения в отдаленных и труднодоступных регионах, где отсутствует централизованное энергоснабжение.
На данный момент Елена-АМ находится на стадии НИОКР.
Подготовить проект реакторной установки и основного технологического оборудования НИЦ Курчатовский институт намерен до конца 2024 г.

Лунная база и ее атомная энергия

Работы по созданию лунной ядерной энергоустановки ведутся в рамках заключенного в ноябре 2022 г. российско-китайского соглашения о сотрудничестве в области создания Международной научной лунной станции (МНЛС).
Основными участниками проекта станут Роскосмос и Китайское национальное космическое управление (CNSA), которые в перспективе могут привлечь к нему международных партнеров.
На данный момент к проекту МНЛС, помимо России и Китая, присоединились 12 стран, в т.ч. Белоруссия, ОАЭ, ЮАР, Пакистан, Турция.
Станция будет состоять из нескольких модулей и иметь возможность длительной беспилотной эксплуатации с перспективой присутствия человека.
Создание МНЛС планируется развернуть в период с 2025 по 2035 г.

Необходимость создания атомной энергоустановки для проекта обусловлена тем, что лунная ночь длится примерно 14 земных суток.
Солнечные батареи не могут накопить достаточное количество энергии, чтобы обеспечить работу электроприборов в течение этого периода.

В марте 2024 г. глава Роскосмоса Ю. Борисов сообщал, что Россия и Китай предполагают доставить и смонтировать установку на поверхности Луны на рубеже 2033-2035 гг.
С российской стороны уже практически решены все технологические задачи, необходимые для создания такой установки, а доставку установки на Луны должны выполнить робототехнические средства.
Помимо ядерного энергоблока для МНЛС, в Лунной программе России и Китая планируется использовать ядерный буксир Зевс, который Россия разрабатывает с 2010 г.
В Роскосмосе заявляли о планах вывести его на орбиту в 2030 г. для летных испытаний.