Капсула на 4,5 кг: Китай испытал «черный ящик» для ядерных космических аппаратов

Китайские исследователи предложили «черный ящик» для космических аппаратов с ядерными энергетическими установками. Смысл у идеи довольно приземленный: если запуск закончится аварией, модуль должен пережить удар, сохранить телеметрию и передать координаты обломков через BeiDou. Для техники с радиоактивными компонентами это уже не техническая мелочь, а способ быстрее найти место падения и не растаскивать проблему по большой территории.

Концепцию показала группа из Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики. По их расчетам, модуль весит 4,5 кг, а по габаритам укладывается примерно в 16,5 × 16,8 см. При этом он должен выдерживать серьезные механические нагрузки и поглощать до 25 969 Дж энергии удара. Внутри две отдельные системы: регистратор полетных данных и аварийный маяк. Второй обязан работать даже после жесткого приземления.

Корпус сделали многослойным. Снаружи — алюминиевый сплав, дальше идет алюминиевая сотовая структура, которая гасит удар, затем слой магниевого сплава, эластичный пеноматериал и внутренний аэрогель для защиты электроники от высокой температуры. Сначала схему прогнали через моделирование на суперкомпьютере производительностью около 1400 Тфлопс. Потом дошли до прототипа и баллистической установки: внешняя оболочка деформировалась, а внутренний модуль остался жив и продолжил подавать сигнал.

Есть у проекта и версия с надувной амортизацией. По расчетам, она снижает ударные нагрузки примерно на 44% и помогает модулю держаться на воде. Для районов падения в океан это уже не приятная опция, а почти обязательная штука: значительная часть запусков проходит над морем, а искать обломки там долго и дорого.

Интерес к таким системам подогревает новая волна разговоров о ядерной энергетике в космосе. NASA и DARPA уже несколько лет ведут программу DRACO с ядерным тепловым двигателем для демонстрационного полета, а в дальних миссиях США давно используют радиоизотопные источники энергии: они стоят на Voyager, New Horizons и марсоходе Curiosity. История, правда, нервная. После аварии советского спутника «Космос-954» в 1978 году радиоактивные фрагменты пришлось собирать на территории Канады, а в 1964 году американский спутник Transit 5BN-3 с SNAP-9A рассеял плутоний в атмосфере после неудачного запуска. На таком фоне отдельная «капсула выживания» выглядит уже не экзотикой, а нормальной страховкой.

До реальных полетов китайской разработке еще далеко. Авторы показали концепт и результаты испытаний прототипа, но не назвали программу, куда модуль собираются ставить. Если Китай действительно пойдет к дальним миссиям с ядерной энергетикой в 2030-х, такие регистраторы вполне могут стать таким же обычным элементом, как аварийные маяки в авиации: цену ошибки у ядерного аппарата лучше не проверять на практике.