SR-1 Freedom: аппарат NASA с ядерным реактором должен доставить к Марсу три вертолёта

Что NASA объявило 20 октября

20 октября 2026 года NASA сообщило, что работа над ядерным энергетическим модулем аппарата Space Reactor-1 (SR-1) Freedom продвигается. Модуль состоит из двух частей: реактора, который выделяет тепло при делении атомных ядер, и системы преобразования энергии, превращающей это тепло в электричество для бортового оборудования и электрических ракетных двигателей.

Реактор проектирует Национальная лаборатория Айдахо (Idaho National Laboratory) Министерства энергетики США. Система преобразования работает по замкнутому циклу Брайтона: газ циркулирует по контуру, нагревается в реакторе и вращает турбину. Эту систему поставит компания Sierra Lobo Inc. по контракту, который курирует Исследовательский центр Гленна NASA в Кливленде. По словам NASA, заключённые контракты снижают технический риск и помогают выдержать график миссии.

Всё, что касается полёта, пока только запланировано: NASA рассчитывает запустить аппарат в конце 2028 года, а прибытие к Марсу намечено на 2029 год. NASA также сообщает, что реактор не будет работать ни во время запуска, ни пока аппарат обращается вокруг Земли: реактор включат только после того, как аппарат покинет околоземную орбиту. Согласно информационной справке NASA, это произойдёт в течение 48 часов после ухода с орбиты.

Зачем аппарату ядерная электродвигательная установка?

Химический ракетный двигатель даёт короткий мощный импульс, после чего аппарат летит по инерции. У электрического ракетного двигателя всё иначе: он ионизирует газ, например ксенон, и выбрасывает ионы, разгоняя их электрическим и магнитным полями. Тяга у такого двигателя слабая, зато он может работать месяцами и тратит гораздо меньше рабочего тела. По данным NASA, по сравнению с химическими двигателями экономия рабочего тела достигает 90%.

Мощность электрического двигателя ограничена его источником питания — солнечными батареями или ядерным реактором. NASA отмечает, что пылевые бури на Марсе могут неделями не пропускать солнечный свет к поверхности, а на Луне даже в лучших местах у полюсов темнота порой длится по нескольку суток. Реактор же даёт энергию, которая не зависит от Солнца. SR-1 Freedom должен сначала испытать эту технологию в космосе — раньше, чем на Луну доставят отдельный реактор, Lunar Reactor-1: это намечено на 2030 год.

По данным NASA, электрическая мощность реактора составит более 20 киловатт. Аппарат будет оснащён двигателем на эффекте Холла мощностью 12 киловатт — это одна из разновидностей электрических ракетных двигателей. Топливом для реактора послужит низкообогащённый уран (HALEU), но с более высокой долей урана-235, чем в топливе обычных АЭС. Масса аппарата — около 12 000 килограммов. Аппарат собирают на базе уже существующей платформы — энергодвигательного модуля Power and Propulsion Element, собственные солнечные батареи которого дают 48 киловатт; новый элемент, который предстоит испытать, — реактор. Для сравнения: радиоизотопный генератор марсохода «Персеверанс» при запуске давал около 110 ватт, так что реактор SR-1 должен выдавать примерно в 180 раз больше.

• Реактор и радиоизотопный генератор: генератор «Персеверанса» получает тепло от естественного распада плутония-238. Ядерный реактор выделяет тепло иначе — при делении ядер урана, и мощность у него на два порядка выше: установка SR-1 должна давать более 20 киловатт, а не около 110 ватт.
• Редкий шаг: по данным NASA, до сих пор США запускали в космос лишь один реактор — SNAP-10A в 1965 году, причём этот реактор так и не покинул околоземную орбиту.

SkyFall: три вертолёта для Марса

Полезная нагрузка SR-1 Freedom — SkyFall, три вертолёта, созданных на основе «Индженьюити». Именно «Индженьюити» первым совершил управляемый полёт с двигателем на другой планете. Аппарат SR-1 Freedom пролетит мимо Марса и при этом отправит вертолёты к планете; где они сядут, NASA ещё не выбрало.

Летать на Марсе трудно. Сила тяжести там около трети земной, и это помогает, но атмосферное давление у поверхности — всего около 1% от земного, так что лопастям винта почти не на что опереться: молекул газа слишком мало. На трёх вертолётах будут георадары и камеры для поиска подповерхностного льда, а также датчики температуры воздуха, скорости и направления ветра. NASA надеется, что собранные данные помогут выбрать места посадки для будущих пилотируемых экспедиций, и считает, что вертолёты смогут проработать несколько месяцев, а возможно, и несколько лет.

Что может увидеть любитель астрономии?

Пока ничего: аппарат ещё не запущен, а его реактор включат только после ухода с околоземной орбиты. Это новость о космической технике, а не небесное явление, так что искать в ночном небе нечего.

Зато можно следить за сроками. Стартовое окно к Марсу в 2028 году сдвинуть нельзя, потому что Земля и Марс должны занять нужное взаимное положение; если миссия не успеет к этому окну, следующее откроется примерно через 26 месяцев. Свежие новости о ходе работ — на странице SR-1 Freedom на сайте NASA и в пресс-релизах агентства.