Атомна загроза. Як Путін залякує світ ракетою Буревісник, а Захід готує ядерні двигуни для космосу

Головна перевага в тому, що реактор нагріває паливо (водень) без спалювання кисню. Завдяки цьому виходить набагато більший «пробіг» на кілограм палива, ніж може дати будь-яка хімія.

Інженери вимірюють це за допомогою «питомого імпульсу»: найкращі хімічні двигуни ледве досягають показника у 450 секунд, тоді як перше покоління NTP націлене приблизно на 900 секунд — удвічі ефективніше. На практиці це дає змогу або летіти швидше, або везти більше вантажу, використовуючи ту саму кількість палива. Це саме те, що потрібно для логістики у далекому космосі.

Реактор використовує уранове паливо для контрольованої ланцюгової реакції. Тепло надходить у тисячі вузьких каналів всередині міцних паливних елементів. Рідкий водень, що прокачується через ці канали, миттєво нагрівається до температур у 2300−3100 Кельвінів, розширюється і виривається через сопло, створюючи потужну тягу.

Активна зона реактора повинна витримувати температури, які розплавили б більшість металів, і водночас протистояти гарячому водню, який намагається роз'їсти все, до чого торкається. Саме тому старі американські реактори увійшли в історію не тим, що полетіли, а тим, що витримали наземні випробування на повній потужності. Вони довели, що сама термодинаміка працює.

Важливо не плутати NTP з іншою технологією — ядерними електричними двигунами (NEP). У цьому випадку реактор не нагріває паливо напряму. Натомість він працює як звичайна електростанція — виробляє електрику. Ця електрика потім живить іонні двигуни. Такі двигуни створюють ледь відчутну тягу, але роблять це з майже «чернечою» ефективністю, досягаючи питомого імпульсу в тисячі секунд.

NEP ідеальний для важких вантажів або дуже довгих місій, де час не такий важливий. NTP, зі свого боку, жертвує частиною ефективності заради набагато вищої тяги, що робить його кращим для пілотованих кораблів або швидких операцій біля Місяця.

Невада проти Байкалу

Сучасні суперечки про ядерні двигуни виникли не з повітря. Наприкінці 1950-х і в 1960-х роках інженери у Сполучених Штатах і Радянському Союзі вивели ядерні ракети зі світу уявних експериментів на арену випробувань.

Почнімо з найзухвалішої ідеї — американського проєкту Оріон. То був корабель «ядерно-імпульсного» типу, який мав рухатися завдяки серії зовнішніх ядерних вибухів, що вдаряли б у масивну амортизаційну плиту позаду корабля.

Концепція привабила неабиякі таланти, зокрема фізика Фрімена Дайсона. Але щойно Договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері, космічному просторі й під водою (1963) заборонив ядерні детонації в атмосфері та космосі, програма «Оріон» стала політично та юридично неможливою. До 1964 року проєкт помер, залишившись у музейних архівах як технічно сміливий, але стратегічно нездійсненний шлях.

Поки Оріон згасав, формувалася практична історія ядерної ракети. Це були Проєкт Rover та програма NERVA (Ядерний двигун для ракетного застосування) — тривала американська кампанія, що включала «гарячі» вогневі випробування справжніх ядерних теплових двигунів. Тести проходили на Станції розробки ядерних ракет (NRDS) в Зоні 25 полігону в Неваді.

Починаючи з кінця 1950-х, Лос-Аламоська лабораторія та NASA побудували там спеціалізовані об'єкти: цехи збирання, захищені диспетчерські на великій відстані та відкриті випробувальні стенди, що випускали розпечені струмені просто в пустелю. Мета полягала в тому, щоб довести: компактний реактор здатен нагріти водень до екстремальних температур і витримати це.

Серія реакторів KIWI допомогла встановити базову фізику в умовах, наближених до рушійних. Пізніші випробування NRX збільшили тривалість роботи та потужність. Масивні реактори Phoebus переслідували мету безпрецедентної теплової потужності. А майже готовий до польоту двигун NERVA XE-Prime вже інтегрував турбонасоси та системи управління, щоб імітувати, як справжній ступінь працюватиме в космосі.

Чому ж він не полетів? Коли програма Аполлон добігала кінця, грандіозні місії, які потребували NTP — пілотовані обльоти Марса, швидка доставка вантажів до зовнішніх планет — вислизнули з найближчого порядку денного. Бюджети скоротилися, а програмний імпульс згас. До 1972−1973 років NERVA та Rover були скасовані.

По той бік «залізної завіси» СРСР розробляв власний ядерний тепловий двигун — РД-0410. У 1965 році проєкт доручили Конструкторському бюро хімічної автоматики (КБХА) у Воронежі.

На відміну від американського проєкту Оріон, який покладався на вибухи, то був класичний ядерний тепловий двигун (NTP): рідкий водень нагрівається компактним реактором і вилітає через сопло, створюючи тягу. У відкритих радянських документах навіть вказується їхній технічний підхід: паливо на основі карбідної матриці, а в ролі сповільнювача нейтронів — гідрид цирконію. Це дозволяло зробити активну зону реактора дуже компактною.

Якщо в американців для тестів були Ослячі рівнини у Неваді, то СРСР побудував свій еквівалентний випробувальний комплекс на Семипалатинському полігоні (сьогодні це територія Казахстану). Комплекс Байкал разом з іншими стендами був створений спеціально для розробки та тестування ядерних ракетних двигунів. На цьому майданчику розміщувалися експериментальні реактори, які допомагали відпрацьовувати технології палива та активнях зон.

Чого ж насправді досягли в СРСР? Публічних даних, певна річ, значно менше, ніж про американську програму. Проте міжнародні технічні брифінги малюють таку картину: наприкінці 1970-х — 1980-х роках радянські інженери справді випробували наземний двигун. Він показав тривалу роботу з питомим імпульсом близько 900 секунд при відносно скромній тязі (близько 35 кН).

То був не гігантський прискорювач, а малий, ефективний реактор, оптимізований для дальніх космічних апаратів. Документи МАГАТЕ підтверджують ці цифри та здатність двигуна працювати до години з можливістю кількох перезапусків. Та коли СРСР розвалився, подальша робота та будь-які плани польотів канули в Лету.

І NASA з DARPA, і Європейське космічне агентство в наш час відкрито спиралися на «книгу знань», написану за часів Холодної війни. Адже фізика процесу та більшість ключових інженерних питань були вирішені ще півстоліття тому.

Як Європа і США біжать наввипередки

Вже десятиліття NTP розглядається як спосіб скоротити місії на Марс і дати космічним кораблям більше можливостей для маневрування в навколомісячному просторі.

Якийсь час Вашингтон йшов ва-банк, націлившись на орбітальну демонстрацію ядерного теплового двигуна (NTP). Два роки тому NASA спільно з DARPA (Агентство передових оборонних дослідницьких проєктів США) навіть заявили про програму DRACO, метою якої є демонстраційний політ «вже у 2027 році».

У презентаціях зазначалося, що реактор залишатиметься «холодним» (неактивним) під час запуску. Численні апаратні «запобіжники» мали гарантувати, що він не запуститься ані на стартовому майданчику, ані під час підйому. І лише після виходу на орбіту — у спеціально розрахованому безпечному режимі — система мала «запуститися по-гарячому» для демонстрації.

Головним підрядником космічного корабля був Lockheed Martin, а реактор будувала компанія BWX Technologies. Обґрунтування було простим: вища ефективність NTP обіцяє швидші перельоти та доставку більшої кількості наукового обладнання.

Іншим стовпом програми була паливна політика. Програми часів Холодної війни передбачали використання високозбагаченого урану (HEU), який по суті є збройовим. DRACO ж зробив ставку на HALEU — високопробний низькозбагачений уран, де збагачення менше 20%. Це дозволяло зберегти високу продуктивність, але водночас прив’язати програму NTP до ширшого геополітичного проєкту: створення неросійського ланцюжка постачання HALEU. Як повідомляло агентство Reuters, донедавна Росія була єдиним комерційним постачальником цього палива у світі.

Втім, у червні 2025 року DARPA скасувало програму DRACO, а в проєкті бюджету на 2026 фінансовий рік адміністрація США просто викреслила фінансування робіт NASA над космічними ядерними двигунами. Профільні видання, як-от Aviation Week та Breaking Defense, зійшлися на одній причині: падіння вартості запусків та зміна пріоритетів послабили потребу в демонстрації ядерного двигуна в космосі найближчим часом, принаймні для США.

Якщо США раптом знову відкриють програму NTP наприкінці цього десятиліття, головними проблемами стануть постачання палива HALEU (високопробний низькозбагачений уран) та наявність досвідчених виробників реакторів. Зобов’язання компанії BWXT щодо виробництва HALEU були прив’язані до скасованого проєкту DRACO. Тепер Міністерство енергетики США намагається гарантувати, що «метал» буде в наявності, коли з’явиться клієнт.

А ось Європа тим часом намагається підхопити цю ідею у цивільній сфері. У 2025 році Європейське космічне агентство (ESA) опублікувало своє дослідження Alumni — це європейська концепція ядерного двигуна (NTP) та дорожня мапа для швидших місій на Місяць і Марс.

Публічні матеріали ESA наводять ті самі фізичні аргументи, які американці використовували для DRACO: нагріти водень компактним реактором, щоб отримати приблизно подвійну ефективність порівняно з найкращими хімічними двигунами.

У дорожній карті ESA також ідеться про проєктування двигуна, який вмикатиметься лише в космосі. Це свідома відмова від повернення до практик 1960-х років із «гарячими» випробуваннями реакторів просто неба в пустелі. Такий підхід неявно спирається на масиви даних, отриманих американцями в програмах Rover/NERVA та СРСР у проєкті РД-0410.

Чи вартий путінський Буревісник свічок

Москва ще з 2018 року використовує як інструмент залякування свою крилату ракету Буревісник, буцімто здатну нести ядерний заряд. У жовтні 2023 року російський диктатор Володимир Путін заявив, що ракету «успішно випробували». Цього ж місяця, у жовтні 2025 року, ворожий Генштаб повідомив про 15-годинний політ на 14 тисяч км, знову подаючи це як доказ «необмеженої» дальності.

Reuters цитує скептицизм Заходу: ракета, найімовірніше, дозвукова, її можна виявити, і вона може мати серйозні проблеми з безпекою та надійністю. Історична аналогія тут — американський Проєкт Плутон 1960-х років. Це був ядерний прямоточний двигун, реактори якого (Tory) випробовували на рейках на полігоні у Неваді, але він ніколи не літав. Програму скасували в 1964 році через очевидні радіологічні та політичні ризики, пов’язані з польотом низьколітаючої крилатої ракети з гарячим реактором на борту.

То що ж насправді продемонструвала Росія? Західні аналітичні центри, що відстежують ракетні програми, фіксують періодичні приготування до випробувань та часткові тести протягом останнього десятиліття на полігонах, пов’язаних з Новою Землею (Архангельська область). Аналітики наголошують на ключових інженерних бар'єрах: мініатюризація реактора, який має надійно запуститися в польоті, управління екрануванням та нагрівом, а також уникнення забруднення від «гарячого» вихлопного потоку.

Аварія в Ньоноксі 2019 року — це єдиний момент, коли реальні дані прорвалися крізь завісу таємності. 8 серпня 2019 року вибух на морській випробувальній платформі поблизу Сєвєродвінська вбив п’ятьох фахівців Росатому. Місцеві датчики на короткий час зафіксували сплеск радіації, що в 4−16 разів перевищував фон.

Москва спочатку назвала це аварією з рідким паливом, але пізніше Росатом визнав, що загиблі були інженерами-ядерниками. Західні ЗМІ, посилаючись на експертів, пов’язали цей інцидент саме з розробкою Буревісника — РФ офіційно цього не підтвердила.

Схоже, Захід має на меті «замкнути» ядерну енергію в космосі в межах цивільних правил. Шлях Москви ж є звичним — розмивати межі та «грати м’язами». Єдина проблема, що між цими двома полюсами стислися революційні технології. І вже зараз ядерні ракетні двигуни чекають на нові бюджети й політичні рішення.