Нуклон (космический комплекс)

Две компоновки космического буксира «Зевс» (в работу пойдёт с рамой из трёх телескопических труб)

«Нуклон» — опытно-конструкторские работы по космическому комплексу, с ядерной энергетической установкой, разрабатываемого в России аппарата (космического буксира) «Зевс», для научных исследований в интересах освоения Луны.

Согласно ТЗ, космический буксир сможет перемещать с НОО на орбиту Луны полезную нагрузку массой до 10 тонн не более чем за 200 суток (этот срок существенно больше времени полёта к Луне на жидкостных ракетах, так как буксир использует ионные двигатели, которые многократно слабее, но многократно энергоэффективнее жидкостных).

Заказчик — Роскосмос, головной исполнитель (на стадии аванпроекта) — КБ «Арсенал».

Разработка

10 декабря 2020 года между Роскосмосом и КБ «Арсенал» был заключён контракт стоимостью 4,174 млрд руб на разработку аванпроекта по созданию космического комплекса, с транспортно-энергетическим модулем (ТЭМ) и модулем полезной нагрузки (МПН). Шифр: «Нуклон-АП». Срок исполнения контракта: 28 июня 2024.

Техническое задание на создание аванпроекта предусматривает:

• лётную экспериментальную отработку ТЭМ,
• межорбитальную транспортировку и
• энергетическое обеспечение МПН (Модуль полезной нагрузки),
• выполнение научных исследований Луны.

Устройство

Космический комплекс «Нуклон» будет включать в себя:

• Орбитальный комплекс, состоящий из двух модулей:
  • Транспортно-энергетический модуль (ТЭМ);
  • Модуль полезной нагрузки (МПН);
• Технический комплекс на космодроме Восточный;
• Наземный комплекс управления;
• Специальные средства транспортирования.

Общая масса орбитального комплекса не должна превышать 55 тонн (ТЭМ не более 35 и МПН (с учётом массы рабочего тела) не более 20 тонн).

Ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) в составе ТЭМ должна обеспечивать выработку электроэнергии с электрической мощностью 500 кВт из которых до 450 кВт будут потребляться МПН.

Срок активного существования: не менее 2,5 лет после первичного запуска ЯЭУ для ТЭМ и не менее 2 лет для МПН.

Сборка орбитального комплекса

Программа сборки орбитального комплекса предусматривает, как минимум, 2 запуска с космодрома Восточный:

• первый запуск РН «Ангара-А5В» с заявленной грузоподъёмностью 37,5 тонн на НОО выведет ТЭМ массой 35 тонн на радиационнно-безопасную орбиту, высотой не менее 900 км и наклонением 51,7°;
• второй запуск РН Ангара-А5 с заявленной грузоподъёмностью около 25 тонн на НОО доставит на эту же орбиту МПН.

Назначение

По словам исполнительного директора Роскосмоса по перспективным программам и науке Александра Блошенко, первый экземпляр космического комплекса предполагается запустить в 2030 году последовательно к Луне, Венере и одному из спутников Юпитера. При этом масса полезной нагрузки виде научного и специального зондирующего радиолокационного оборудования составит десятки тонн.

В мае 2021 года СМИ со ссылкой на Исследовательский центр им. Келдыша сообщили, что ядерный буксир "Зевс" с мегаваттной энергодвигательной установкой можно будет использовать в системе ПВО страны для отслеживания летательных аппаратов с орбиты и целеуказания средствам поражения. В зависимости от мощности радиолокационной аппаратуры (50 или 200 кВт) буксир сможет, соответственно, прикрыть зону радиусом 2200 км или 4300 км. Во втором случае в зону его действия войдет все воздушное пространство России и часть пространства сопредельных государств.

Исследование Луны

Среди задач, выполняемых на орбите Луны:

• картографирование поверхности с определением уклонов и высоты неровностей;
• картографирование верхнего покрова глубиной до нескольких километров;
• идентификация районов с подповерхностными пустотами, оценка их размеров, объема и глубины залегания;
• разведка полезных ископаемых Луны, в том числе её криолитосферных ресурсов;
• определение электрофизических свойств грунта, идентификация районов с аномальной проводимостью, теплоёмкостью, плотностью в целях обеспечения связи на поверхности Луны, выбора оптимальных мест посадки и размещения стационарных станций.

Перелёт с околоземной орбиты сборки комплекса на орбиту искусственного спутника Луны займёт не более 200 суток.

См. также

• Лунная программа России
• Транспортно-энергетический модуль
• Геркулес (межорбитальный буксир)
• Паром (межорбитальный буксир)
• X-energy