40
57
перевести КА на геостационарную орбиту, то во избе-
жание радиационных повреждений аппаратуры целесо-
образно пройти область радиационных поясов как мож-
но быстрее, используя двигатели большой тяги. Для это-
го с помощью ТКК на низкую орбиту выводится специ-
альная ракетная ступень-буксир многократного исполь-
зования, работающая на смеси кислород-водород и до-
ставляющая грузы с низкой орбиты на промежуточную
(14 000 км) и обратно. Для транспортировки космиче-
ских объектов от промежуточной орбиты до геостаци-
онарной уже можно использовать ЭРД. Мы остановим-
ся на двух проектах создания «космического электрока-
ра» (КЭК).
Согласно проекту английской фирмы «Роллс-Ройс»
источником энергии КЭК служит ядерный реактор, а в
качестве ЭРД используются либо электронагревные дви-
гатели, работающие на водороде, либо плазменные дви-
гатели с азимутальным дрейфом, работающие на бла-
городных газах (например, аргоне). За счет большого
удельного импульса ЭРД (в данном случае от 800 до
1500 с) существенно возрастает доля полезного груза,
транспортируемого с помощью КЭК. Так, при стартовом
весе ракеты на низкой орбите, равном 20 т, КЭК с арго-
новыми двигателями выводит на геостационарную ор-
биту более 13 т груза (обычная ракета — 6 т), а стои-
мость выведения оказывается в 4 раза меньше, чем при
использовании химической ракеты.
КЭК 1 на солнечных батареях является составной
частью американского проекта SEP. Этот проект преду-
сматривает создание универсальных ракетных ступеней
с электрической тягой для околоземных и межпланет-
ных полетов. Тяга создается описанными выше ртутны-
ми ионными двигателями с диаметром 30 см и удельным
импульсом 3000 с. КЭК для околоземных полетов имеет
длину 3 м; в его задней части установлены 9 двигателей,
а спереди смонтирована специальная система стыковки
с буксируемыми космическими объектами. Две панели
солнечных батарей (13 кг/кВт) вырабатывают 25 кВт
электроэнергии, из которых 21 кВт подводится к дви-
гателям. Коэффициент полезного действия электрореак-
тивной двигательной установки равен 66%. Одновремен-
но работает не более семи двигателей. Вес КЭК равен
2700 кг, из которых 1500 кг приходится на запас ртути,
1 Он изображен на обложке.
58
размещенной в четырех баках. Этого количества ртути
хватит на 530 дней работы двигателей КЭК (ресурс
двигателя 10 000 ч). С помощью комбинации ТКК —
буксир — КЭК можно за 180 дней вывести на геостаци-
онарную орбиту 6 т груза, или возвратить с геостаци-
онарной орбиты 5,5 т груза, или обеспечить одновремен-
но вывод и возвращение 3,5 т груза. Для сравнения
укажем, что комбинация ТКК — буксир способна опе-
рировать с гораздо меньшим грузом (в зависимости от
конкретного типа буксира вес груза оказывается в
2—6 раз меньше!). Использование КЭК выгодно и эко-
номически: если, например, запуск геостационарного
спутника связи консорциума «Интелсат» обычной раке-
той стоит 15 млн. долл., то использование электротяги
позволяет снизить эти расходы более чем в 2,5 раза!
Проект SEP предусматривает также создание спе-
циального служебного ремонтного спутника. Его двига-
тельная установка включает 4 ионных двигателя, из ко-
торых работают одновременно 2. Солнечные батареи
вырабатывают 7 кВт электроэнергии, из которых
5,5 кВт подводится к двигателям. Спутник весит 350 кг
(100 кг приходится на запас ртути). Он снабжен теле-
камерой и телеманипуляторами.