К звездам на атомной бомбе: непревзойденная история о сверхсекретном проекте Орион

В конце 1950-х и начале 1960-х годов правительство США спонсировал секретный проект по изготовлению гигантского пилотируемого ядерно-импульсного космического корабля и за 8 лет потратил на эту идею 10,5 млн. долл. США. Кодовое название проекта была Orion, а концепции, на основе которых звездолет разрабатывался, были настолько интересные, что и сегодня достойны внимания.

Конструкция “Ориона”

“Орион” должен был выглядеть как космический корабль высотой 60 м, весом около 4000 тонн и мог поднять 1600 тонн вместе с экипажем из восьми астронавтов, розміщених у капсулі розміром з відсік невеликої субмарини. Корпус судна повинен був бути виготовлений зі зварної сталі завтовшки в чверть дюйма з використанням стандартних методів виготовлення підводних човнів.
Двигательная система космического корабля базировалась на энергии атомных бомб небольшой мощности (от 0,01 к 0,35 кВт), что взрываются примерно за 200 футов позади транспортного средства. Корабль, сделан из сварной стали, должен быть защищен мощной плитой, установленной за кормой, яка б взяла на себе імпульс та передала його кораблю крізь потужну систему амортизаторів. Від ушкодження світловим спалахом, потоками гамма-излучения и высокотемпературной плазмой відбивальна плита была бы защищена с помощью графитовой смазки, какое бы снова розпилювалося после каждого подрыва.

Атомные бомбы являются дискретными об’объектами, поэтому система должна была работать в импульсном, а не в непрерывном режиме. Это было бы похоже на автомобильный двигатель, в котором предельные температуры горения значительно превышающих точки плавления цилиндров и поршней. Двигатель остается неповрежденным, поскольку период максимальной температуры кратковременный в сравнении с периодом цикла сожжения.

Идея кажется безумной, но в концепции было разумное зерно. Химические ракеты, которые являются единственным средством доставки грузов в космос, отличаются убыточно-низким КПД. Поэтому для того, чтобы доставить аппарат с астронавтами весом в две тонны до поверхности Месяцу, надо построить трехступенчатую ракету высотой 110 м и сжечь больше 2600 тонн топлива. Подрыв ядерного заряда в зависимости от мощности может давать импульс от 100 к 30 000 км/с, что позволяет создать корабль, ТТХ которого радикально превзойдут всю некогда созданную технику.
Упрощенный вариант “Ориона” имел бы начальную массу в 880 тонн и мог бы доставить на орбиту 300 тонн груза по 150 долларов за килограмм и 170 тонн груза в месяц. Модификация для межпланетных полетов должна была бы начальную вес в 4000 тонн при использовании бомб мощностью 0,14 килотонны и могла бы доставить 800 тонн груза и 60 пассажиров до Марса. Согласно розхрахункам, полет к Сатурну с возвращением на Землю занял бы всего 3 годы.

Орион предполагалось запустить с атомного полигона Джексес-Флэтс в штате Невада. Корабль в форме шара стартовал бы с 8 башен высотой 75 метров, чтобы избежать повреждения ядерным взрывом возле поверхности. В момент запуска каждой секунды должен был осуществляться один взрыв мощностью 0,1 кт. После выхода на орбиту, калибр зарядов увеличивался.

До Сатурна за три года

Расчеты показали, що використання мегатонних водних бомб дозволило б розігнати судно вагою 400 000 тонн до 3,3% скорости света. Из общего веса корабля на полезную нагрузку отводилось 50 000 тонн – все остальное пришлось бы на 300 000 ядерных зарядов необходимых для полета, и графитовая смазка. Політ до Альфи Центавра зайняв би 130 лет. Современные расчеты показали, что правильное строительство кораблей и зарядов позволило достичь где 8% -10% скорости света, что позволило бы долететь до ближайшей звезды за 40-45 лет. Стоимость такого проекта в 60-х оценивалась в 10% тогдашнего ВВП США (где 2,5 триллиона долларов в пересчете на наши цены).

Основные предостережения

Но проект имел ряд проблем, которые необходимо было бы как-то решить. Первая из них – радиоактивное загрязнение Земли на старте. Для того, чтобы отправить 4000 тонный корабль в межпланетную экспедицию, нужно было взорвать 800 бомб. За песимістичними оцінками це становило би загрозу, еквівалентну підриву 10 мегатонної ядерної бомби. По более оптимистичным оценкам, использование более эффективных и менее загрязненных радиационных зарядов способно значительно уменьшить эту цифру. Кстати, стоимость самих бомб была бы не так и велика – всего 7% стоимости приходится на собственно боеголовку. Куда больше тратится на ее корпус, системы наведения, топливо и обслуживание. По подсчетам, стоимость одного маленького ядерного заряда для “Ориона” составляла бы 300 000 долларов в современных ценах.
Во-вторых, остался нерешенным вопрос создания надежной системы изоляции и амортизаторов, которые бы защищали корабль и экипаж от чрезмерных перегрузок, а оборудование от электромагнитного толчка и от космической радиации.

В-третьих, существовала опасность повреждения защитной пластины и самого корабля осколками и шрапнелью от ядерного взрыва.

Проект “Орион” – смерть или консервация?

После создания NASA проект еще некоторое время получал небольшое финансирование, но потом был закрыт. В процессе борьбы идеологий победили сторонники Вернера Брауна с концепцией мощных химических ракет. С того времени идея использования взрывов никогда не пользовалась серьезной поддержкой внутри агентства, что авторы “Ориона” всегда считали большой ошибкой.

Впрочем, кроме идеологии большую роль сыграл тот фактор, что создатели во многом опередили время – ни тогда, нет сейчас у человечества пока что не возникло необходимости в одноразовом выводе тысяч тонн груза на орбиту. К тому же, учитывая очень популярный сейчас экологический движение, очень трудно представить, что политики позволят такой ядерный полет. Формальная точка в истории проекта была поставлена в 1963 году, когда СССР и США подписали договор о запрете ядерных испытаний (в том числе в воздухе и космосе).

Были предприняты попытки вставить в текст специальные предостережения для судов типа “Ориона”, но СССР отказалась делать какие-либо исключения из общего правила.
Но как бы то не было, такой тип корабля пока что является единственным проектом звездной зоны, который мог бы быть создан на основе имеющихся технологий и принести научные результаты в скором будущем. Никакие другие технологически возможные на данной стадии типы двигателей для космических аппаратов не обеспечивают приемлемого времени для получения результатов. А все остальные из предложенных концепций – фотонный двигатель, корабли на антиматерии класса “Валькирия” имеют большое количество нерешенных проблем и допущений, которые делают их возможной реализации делом отдаленного будущего. Про фантастичні червоточини та ВАРП-двигуни й говорити не доводиться – какой бы не была приятной идея мгновенного перемещения, к сожалению, все это пока остается чистой фантастикой.

Кто-то сказал, не смотря на то, что сейчас “Орион” представляет собой лишь теоретическую концепцию, но он всегда остается в запасе на случай возникновения каких-либо чрезвычайных обстоятельств, которые требуют отправки в космос Большого корабля.