가로채기 및 과도한 비용에서 구출. DARPA DRACO 프로그램의 잠재력과 전망
DARPA의 아티스트가 선보인 DRACO 엔진을 탑재한 우주선의 비행
첨단개발청(Advanced Development Agency) DARPA는 군사궤도단의 생존성과 안정성을 높이는 기술을 계속 연구하고 있다. 이 분야에서 가장 대담한 제안은 위성을 위한 DRACO 핵 추진 시스템의 생성을 포함하며, 이를 통해 공격을 받고 탈출할 수 있습니다. 이 개념은 매우 흥미롭게 보이지만 장점과 단점이 모두 있습니다.
원근법 개발
새로운 DRACO(애자일 Cislunar Operations를 위한 데모 로켓) 프로그램은 약 XNUMX년 전에 시작되었습니다. 특정 작업을 수행하기 위한 일반 계획을 수립하고 주요 요구 사항 및 프로젝트 기술을 식별했습니다. 이와 함께 출연자 찾기도 시작됐다.
2020년 14월 DARPA는 Gryphon Technologies와 계약을 체결했습니다. 향후 몇 년 동안 DRACO 엔진 개발자에게 과학 및 기술 지원을 제공해야 합니다. 서명된 계약의 가치는 XNUMX만 달러에 달했습니다.
올해 18월에 가까운 장래에 대한 계획이 알려졌습니다. 또한 계약자와 새로운 계약을 체결했습니다. 향후 XNUMX개월 동안 트랙 A와 트랙 B의 두 방향으로 나누어 설계 작업을 수행할 계획입니다. "트랙 A"의 목표는 새로운 핵 로켓 엔진을 개발하는 것입니다. 병렬 프로젝트 "B"의 일환으로, 그들은 그러한 엔진(Operational System - OS)에 대한 "작동" 우주선의 모양을 연구하고 기술 데모(Demonstration System - DS)도 만들 것입니다.
General Atomics는 Track A 프로젝트의 집행자로 임명되었습니다. 그녀는 이전에 프로그램에 참여했던 Gryphon Technologies의 도움을 받을 것입니다. 우주선 개발은 록히드 마틴과 블루 오리진에 맡겼습니다. 모든 프로그램 참가자는 지속적으로 서로 상호 작용하고 기술 및 기타 정보를 교환합니다.
XNUMX월에는 또 다른 회사인 USNC(Ultra Safe Nuclear Corporation)의 Ultra Safe Nuclear Technologies(USNC-Tech)가 DRACO에 합류했습니다. 그 임무는 추진 시스템 및 관련 시스템의 안전 측면에서 두 "트랙"을 개발하는 데 도움이 될 것입니다.
따라서 프로그램 참가자의 최종 목록이 결정되고 실제 연구 및 설계 작업이 시작되었습니다. 그들은 몇 년과 수억 달러를 쓸 계획입니다. DRACO 동력 DS 실증기의 첫 비행은 2025년으로 예정되어 있습니다. 이전에 보고된 바와 같이 화학 동력 발사체가 DS를 궤도로 발사하여 추진 시스템을 테스트할 예정입니다. 새로운 기술이 얼마나 빨리 OS 및 실제 구현 단계에 도달할 수 있을지는 알 수 없습니다.
새로운 원칙
DRACO 프로그램의 목표는 NTP(Nuclear Thermal Propulsion) 유형의 핵 추진 시스템을 만드는 것입니다. 이러한 엔진의 아키텍처와 작동 원리는 잘 알려져 있지만 DARPA는 아직 참조 조건과 향후 제품의 정확한 특성을 공개하지 않았습니다.
NTP 엔진을 탑재한 우주선의 모습. 그래픽 Popularmechanics.com
NTP/DRACO 엔진의 핵심 요소는 필요한 출력의 원자로입니다. 보고된 바에 따르면, 원자로는 5-20% 농축 수준의 우라늄을 사용할 것입니다. (소위 HALEU - 고 분석 저농축 우라늄). 반응기의 열은 작동 유체를 가열하는 데 사용되며, 이는 액화 수소 또는 다른 물질이 됩니다. 액체는 증발하고 추가 에너지를 얻으며 필요한 추력을 제공하기 위해 고속으로 노즐을 통해 흘러 나옵니다.
수소를 사용하는 NTP 엔진은 전반적인 성능과 성능 면에서 화학 엔진보다 약 XNUMX배 정도 효율적이고 경제적일 것으로 추정됩니다. 이것은 우주선의 개발 및 운영에 알려진 이점을 제공할 것입니다. 특히 수소 "연료"용 탱크를 줄이고 선박의 총 질량을 줄이는 것이 가능할 것입니다.
DRACO 프로젝트의 주요 목표는 저궤도에서 군용 우주선의 안전성을 향상시키는 것입니다. 미국의 적대국으로 여겨지는 선진국들은 위성 요격 무기를 보유하고 있거나 개발 중입니다. 따라서 전면적인 충돌 과정에서 펜타곤의 궤도 그룹은 장비와 능력의 적어도 일부를 빠르게 잃을 위험이 있습니다.
DRACO 프로젝트의 주요 결과는 다양한 목적을 위해 우주선에 장착하기에 적합한 범용 핵 추진 시스템이어야 합니다. 그것의 도움으로 위성을 요격 미사일이나 요격기의 공격에서 철수하는 것이 제안됩니다.
이러한 보호의 원리는 매우 간단합니다. 공격이 감지되면 핵 엔진은 장치를 다른 궤도로 신속하게 옮겨야 합니다. 더 높은, 손이 닿지 않는 оружия 적. 위협이 사라진 후 DRACO는 장치를 이전 궤도로 되돌릴 수 있습니다. 핵 연료 및 작동 유체 측면에서 높은 효율성은 이러한 기동을 두 번 이상 수행하는 것을 가능하게 할 것입니다.
프로젝트 잠재력
핵심 아이디어와 개념 수준에서 DRACO 프로그램은 매우 흥미롭고 유망해 보입니다. 동시에 필요한 모든 구성 요소의 개발은 심각한 어려움과 관련이 있으며 비용이 많이 들 것이 분명합니다. 모든 예상과 갑작스러운 어려움을 극복하고 모든 계획을 수행 할 수 있는지 여부는 시간이 알려줄 것입니다.
인공위성을 충돌로부터 제거하기 위해 경제적인 추진 시스템을 사용한다는 아이디어는 높은 잠재력을 가지고 있으며 큰 관심을 받고 있습니다. 기존 및 유망한 요격 미사일 및 요격 차량은 알려진 궤적에서 궤도 목표물을 파괴하도록 설계되어 리드 포인트를 계산할 수 있습니다.
목표 궤도의 매개변수가 갑자기 변경되면 최소한 그러한 무기의 효율성이 감소합니다. 적은 새로운 요격 수단을 시작해야 하며, 성공적인 사용도 보장되지 않습니다. 또한 DRACO는 요격선 위로 위성을 들어올릴 수 있습니다. 이렇게 하면 미사일과 전투 우주선이 무용지물이 됩니다.
조립 단계의 최신 GPS 위성 중 하나입니다. 앞으로 이러한 장치는 DRACO 엔진을 받을 수 있습니다. 록히드 마틴 사진
그러나 그러한 기회를 얻는 것은 다양한 종류의 많은 어려움과 관련이 있습니다. 우선, 로켓 및 우주 기술에 통합하기에 적합한 NTP 유형의 엔진은 여전히 이론적인 수준에서만 존재한다는 점을 염두에 두어야 합니다. General Atomics, Gryphon Tech., USNC-Tech 및 기타 회사는 아직 필요한 모든 기술을 찾고 본격적인 작동 엔진을 만들지 못했습니다.
DARPA는 2025년 초에 첫 번째 OS/DRACO 궤도 비행을 수행할 계획과 약간의 낙관론을 보이고 있다는 점에 유의해야 합니다. 이는 연구 작업의 일부가 완료되고 성공적으로 완료되었음을 나타낼 수 있습니다. 그들의 결과에 따라 본격적인 프로젝트 개발이 시작됩니다. 작업의 모든 복잡성에도 불구하고 프로그램 참가자는 지정된 마감일 전에 충분한 시간을 갖습니다.
DRACO 프로그램은 다른 많은 유망한 프로젝트와 마찬가지로 재정적 문제에 직면할 수 있습니다. 근본적으로 새로운 엔진 및 관련 제품을 개발하는 정확한 비용은 아직 결정되지 않았지만 이미 우리가 수억 또는 수십억 달러에 대해 이야기하고 있음이 분명합니다. 복잡성 및 기술적 위험과 결합된 높은 비용은 가장 심각한 비판을 받거나 프로젝트를 종료할 수도 있습니다.
DRACO 제품으로 DS 및 OS의 개발 및 테스트를 완료한다고 해서 완전한 성공을 보장하는 것도 아닙니다. 우주선에 사용하기 위해 유망한 핵 시설이 개발되고 있습니다. 직렬 엔진의 비용은 얼마이며 궤도 별자리 업데이트 비용에 어떤 영향을 미칠 것인지는 큰 문제입니다.
먼 미래에 DRACO 개발은 컴팩트하고 경제적인 추진 시스템이 필요한 로켓 및 우주 산업의 다양한 영역에서 응용 프로그램을 찾을 수 있습니다. 그러나 전체 방향의 이러한 전망은 현재 프로젝트의 결과에 직접적으로 의존합니다. 군대와 국회의원에게 적합하지 않다면 민간 우주 비행사도 핵 엔진을 포기할 것이라는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
불확실한 미래로
국방 분야의 유망한 발전의 조직에 맞게 DARPA 기관은 또한 특정 문제를 해결하고 실제 프로젝트에서 사용하기 위해 본격적인 핵 로켓 엔진을 만들기 위해 다시 노력하고 있습니다. 제안된 아이디어는 큰 관심을 받고 있으며, 새로운 프로젝트는 위성 요격 무기가 실제적이고 심각한 위협이 될 때 미래를 위한 큰 예비를 만들 수 있습니다.
그러나 DRACO 프로그램의 성공적인 완료는 여전히 의문입니다. 그것은 매우 복잡한 작업에 직면하고 있으며, 그 해결책은 과학과 기술의 관점에서 빠르고 저렴하며 간단하지 않을 것입니다. 따라서 프로그램은 지연, 자금 부족 및 기타 문제에 직면할 위험이 있습니다. 모든 마감일을 충족하고 예산을 충족하며 필요한 특성을 가진 장비를 만드는 것이 가능한지 여부는 향후 몇 년 동안 분명해질 것입니다.
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