6. Тематическая область «Космические системы»

В данной тематической области планируется достижение следующих общих результатов

• Создание ракетных двигателей и энергоустановок нового поколения

• Разработка принципов создания долговременных орбитальных станций многомодульного построения, предназначенных для работы в условиях космического пространства более 10 лет

• Разработка принципов сборки, монтажа и тестирования на орбитальных станциях Земли космических аппаратов (КА) различного назначения с последующим пуском на другие орбиты и трассы полета

• Создание космических систем на базе малоразмерных космических аппаратов (микро-, нано- и пико- спутники) и технологии их запуска и поддержания на целевых орбитах

• Создание крупногабаритных космических конструкций для использования в радиотехнических, энергетических и других направлениях космической деятельности

• Создание принципиально новых элементов конструкции ракетных двигателей (сопла, сопловые насадки, корпуса ракетных двигателей твердого топлива, элементы тепловой защиты)

• Разработка робототехнических средств для выполнения орбитальных операций и технического обслуживания в автоматическом и адаптивном режимах в космосе

• Снижение стоимости и уменьшение сроков отработки новых образцов ракетно-космической техники

• Увеличение сроков активного существования космических аппаратов до 15 лет

• Повышение энерговооружённости космических аппаратов, особенно эксплуатируемых на высоких орбитах, включая геостационарные орбиты

6.1 Ракетные и космические двигатели нового поколения и энергетические установки, в том числе с ядерными источниками энергии

Результаты, которые могут быть получены к 2020-2030 годам

Исследования должны обеспечить появление к 2030 году ракетных и космических двигателей нового поколения, в том числе ракетных двигателей многоразового использования, обеспечивающих снижение стоимости запуска ракет на 20-40% и космических плазменных двигателей высокой мощности для использования в составе ядерных энергодвигательных систем.

Для достижения данной цели будут проведены:

Фундаментальные поисковые исследования, необходимые для достижения перечисленных результатов

Фундаментальные поисковые исследования, включающие разработку концепции двигателей новых схем, в том числе реализующих новые принципы ускорения рабочего тела в мощных долгоресурсных плазменных двигателях с высокими плотностью тяги и скоростями истечения плазмы, ядерных энергетических установок. Разработка технологий длительного хранения криогенных компонентов ракетного топлива в условиях космического пространства.

Проблемно-ориентированные исследования, необходимые для достижения перечисленных результатов

Проблемно-ориентированные исследования, направленные на создание жидкостных ракетных двигателей на экологически безопасных видах топлива, двигателей многоразового использования на топливах кислород + углеводороды или водород с улучшенными характеристиками, в том числе двигателей малой тяги с использованием электролиза воды. Создание технологий диагностики и аварийной защиты жидкостных ракетных двигателей (повышение коэффициента охвата аварийных ситуаций до уровня 90-95 %), в том числе снижение габаритно-массовых параметров аппаратуры и стоимости наземной отработки жидкостных ракетных двигателей. Разработка перспективных ядерных энергетических установок и мощных долгоресурсных плазменных двигателей с высокими значениями плотности тяги и удельного импульса тяги.

Прикладные исследования, необходимые для достижения перечисленных результатов

Прикладные исследования, включающие разработку специализированных трубопроводов, баков и баллонов для компонентов топлива и сжатых газов, в том числе криогенных компонентов. Разработка устройств для создания сильных магнитных полей при условии их длительного функционирования в космосе. Исследование долговременного поведения компонентов и систем ядерных энергетических установок в космосе, в том числе при воздействии ионизирующего излучения. Создание технологий наземной отработки как элементов пневмо-гидро систем, так двигательных установок новых схем в целом.