杏彩注册:俄罗斯核动力太空项目发展概述

　　俄罗斯的一家名为KB Arsenal的公司正在研发一种新型的配备核动力源的军事卫星，该卫星被称为Ekipazh，未来很可能用于太空中的电子战。

　　俄罗斯KB Arsenal公司发展核动力卫星技术已有几十年的历史。在苏联时期，它制造了被称为US-A的卫星，该卫星是一种核动力的海洋雷达侦察卫星。US-A卫星的三千瓦热电子反应堆，称为BES-5或Buk，由Krasnaya Zvezda组织建造。1987年，KB Arsenal公司发射了两颗名为Plazma-A(正式宣布为Cosmos 1818和1867)的实验卫星，配备了5千瓦的Krasnaya Zvezda热电子反应堆。Krasnaya Zvezda是一个没有移动部件的热电子反应堆，通过热电子发射过程将热量从表面直接射出，直接将热量转化为电能。卫星上搭载一种实验载荷(称为Epikur)旨在产生等离子云，从而可以保护卫星免受来自反卫星的攻击。这是苏联为保护其太空卫星资产免受反卫星武器攻击计划一部分。

　　苏联解体后，天基核反应堆的工作几乎陷入停顿，甚至有几处卖给了美国。KB Arsenal将注意力转向了一个名为Liana的项目，该项目包括称为Lotos-S的电子情报卫星和称为Pion-NKS的军事雷达观测卫星，是共享公用总线的太阳能卫星。在经历了多次延误之后，第一枚Lotos-S卫星于2009年进入轨道，随后在2014年、2017年和2018年又发射了三枚。Pion-NKS则至今未发射。

　　1998年2月2日，俄罗斯政府通过了一项法令，旨在恢复其中断的太空核计划。法令恢复了该领域的研究与开发，目标是生产容量达100千瓦的核反应堆，并在2010年之后运行五至七年。该计划的一个关键的短期目标是将核反应堆用作一个名为“运输和能源模块”(TEM)的能源系统，这是俄罗斯的一个电动太空拖船项目。核反应堆将为电力推进系统提供动力，以将航天器提升至其运行轨道，并随后向其机载系统提供能源。TEM将有可能使传递到高轨道的有效载荷质量增加两到三倍，并为其提供比以前多10到20倍的功率。

　　KB Arsenal早在1987年就凭借Plazma-A卫星开拓了运输功能。它们的核反应堆为小型电动推进器(由OKB Fakel制造的62E或Gryada)提供动力，以进行轨道校正。然而，直到1998年政府法令颁布六年后的2004年，该公司才着手设计一种真正的核动力太空拖船，该拖船可容纳多种有效载荷。这个被称为Plazma-2010或UKP-YaEU(全称为“通用空间平台-核动力装置”)的概念在本世纪初由KB Arsenal发表的几篇文章中进行了详细描述。

　　当时发布的图纸显示，该平台处于发射状态，已连接到有效载荷和液体燃料推进系统上。发射后卫星延伸起重臂，以将核反应堆置于距有效载荷安全距离的位置。该平台搭载Krasnaya Zvezda公司的第二代热电子反应堆，这是1980年代早期TEU-5/Topol/Topaz反应堆的改进版本。Krasnaya Zvezda制定了一系列反应堆的计划，容量从10到400千瓦不等。这些项目中最轻的YaEU-25M有可能用于一颗在Soyuz-2级火箭发射能力范围内的卫星，较重反应堆的则需要使用Proton或Angara-A5火箭进行发射。

　　电推进系统用于将卫星置于其运行轨道并执行随后的轨道校正。其中两篇文章表示KB Arsenal已命令Keldysh研究中心进行容量高达35千瓦的固定式等离子推进器(一种霍尔效应推进器)的研究。在移交给核动力电力推进系统之前，卫星需要被提升到一个相对较高的轨道。这样，如果核反应堆在激活后出了问题，就不会对地球构成直接威胁。

　　Plazma-2010平台中带有核反应堆的拖船(左)、有效载荷(中)和液体燃料推进系统(右)

　　在2014年的几次采访中，KB Arsenal的总干事Andrei Romanov强调，Plazma-2010仍是一个活跃的项目，该平台已基本可以投入生产。罗曼诺夫(Romanov)于2013年12月发表了带有热电子反应器的人造卫星博士学位论文，在同年早些时候成为KB Arsenal的总干事后，似乎大力推动了该项目，但他于2014年底被取代。

　　2014年，KB Arsenal在其网站上发布了三颗核动力卫星的图纸，这些图纸显然基于Plazma-2010平台。据说这些是用于“地球遥感、太空研究和深空研究期间的信号中继”。核反应堆被确定为Krasnaya Zvezda的YaEU-25M，卫星的预期寿命为“至少七年”。网站还给出了运行轨道的高度和倾斜度，分别为1500公里和67度，质量为7600公斤，但尚不清楚这是所有三颗卫星的参数，还是其中的某一颗卫星的参数。

　　在接下来的几年中，关于Plazma-2010的消息鲜为人知，并且没有迹象表明它已经超出了提案阶段并获得了政府资助。2019年年初，KB Arsenal和Krasnaya Zvezda网站上有关平台和热电子反应器的所有信息突然消失了。这两个网站上的更改并没有引起俄罗斯媒体的注意，并引起了对该项目状态的质疑。

　　KB Arsenal还参与了另一项太空核电项目，该项目由俄罗斯总统Dmitri Medvedev在2009年宣布，并于2010年正式开始。该项目由Roscosmos和罗莎敦国家原子能公司共同管理，它计划开发一个1兆瓦级的核反应堆，该反应堆将为一系列离子推力器提供动力，这些离子推力器将有效载荷传递到太阳系的高轨道或其他目的地。该项目通常称为TEM，这也是电动太空拖船的通用术语。该项目最初的目标是在2018年开始对该反应堆进行试飞。

　　公开资料中关于KB Arsenal在1兆瓦TEM项目中确切作用的信息存在矛盾。在2014年的一些采访中，罗曼诺夫说，他的公司已从Keldysh研究中心接任总承包商。确实有一份与TEM项目有关的法院文件称，Roscosmos于2014年9月29日发布命令，将该角色移交给KB Arsenal。但是，这与采购文件相矛盾，采购文件显示，Roscosmos于2016年6月29日向Keldysh研究中心授予了一份合同，用于2016-2018年的TEM项目，KB Arsenal随后与Keldysh研究中心签署了一份合同于2016年11月18日作为分包商。

　　法院文件还显示，KB Arsenal于2015年7月1日与赫鲁尼切夫中心签署了一项合同(称为TEM-Arsenal)，该合同用于确定由Angara-A5火箭发射的327AN30-TEM-1轨道演示器。根据该文件，KB Arsenal最初研究了140千瓦版本的演示器，但在2016年5月被命令将该容量升级到500千瓦，导致的问题之一是它比Angara-A5的发射容量大了约1.5吨。Roscosmos的负责人Dmitri Rogozin表示，尚未确定是否有必要在过渡到1兆瓦版本之前构建500千瓦的临时版本。2019年8月在莫斯科附近举行的MAKS-2019航空展上展示了演示卫星的模型。

　　1兆瓦的TEM项目似乎受到了2016年3月批准的2016-2025年俄罗斯联邦航天计划大幅削减预算的影响。当时，Roscosmos下令进行一系列研究，最终计划于2025年之前发射示范卫星。KB Arsenal于2017年11月被分配到其中一项研究(称为“Yadro”或“Core”)。该研究旨在于2018年11月之前确定TEM的可能任务，并且必须确定实际飞行器的技术规格(包括反应堆容量从100千瓦到1兆瓦不等)将在称为Nuklon的后续工作中开发。2019年初Roscosmos发布的招标表明完整的1兆瓦TEM可能至少要再等待十年，该招标要求在2030年之前在Vostochny Cosmodrome完成TEM的地面基础设施。

　　此外，KB Arsenal可能还存在另一个名为Ekipazh的项目。该名称首次出现在一家名为NPP KP Kvant的公司的2015年年度报告中，该公司生产用于卫星定向系统的光学传感器。它显示该公司已经与KB Arsenal在Ekipazh项目下签署了一项合同，为“运输和能源模块”提供一个地球传感器。根据2015年的报告，Ekipazh的试飞将于2021年完成。

　　Ekipazh这个名字也出现在2017年Aleksandr Kulakov发表的博士学位论文中。Kulakov隶属于俄罗斯科学院圣彼得堡信息与自动化研究所(SPIIRAN)的系统分析和建模信息技术实验室(LITSAM)，并且同时还是KB Arsenal部门专门从事卫星控制系统的工程师。Ekipazh是应用Kulakov研究的几个项目之一，更具体地说，Kulakov制定了算法来解决卫星机载控制系统出现的任何问题，如果出现异。