История звездолетов: Проект «Орион»

Мы могли увидеть и такое. Увидеть, как в далеком 1971 вместо крошечного "Аполлона" поднимается в небо гигант массой в десятки тысячь тонн. Жить в эпоху, в которой полеты на Марс были бы так же привычны как и полеты в Америку. Увидеть старты первых звездолетов, поднимающихся к иным мирам. Могли бы. Если бы проекту "Орион" дали дорогу…

А началось все с заглушки.

Если быть точным, с 900-килограммовой стальной плиты, которая закрывала шахту "Паскаль Б" — одного из ядерных устройств, взорванных в ходе операции "Plumbbob". Масштабная серия ядерных испытаний 1957 года должна была стать первыми столь масштабными опытами. "Паскаль-Б" был довольно маленьким устройством, эквивалентом всего в 300 тонн взрывчатки. 27 августа 1957 года система сработала отлично — но вот после испытаний, заглушку так и не нашли.

Адекватного объяснения этому не было. Слабый взрыв не мог испарить или дезинтегрировать стальную заглушку. Кадры фотохроники показывали, что в результате взрыва заглушка была подброшена вверх — вот только отыскать ее не удалось.

Заинтересовавшийся этим инженер Браунли провел серию рассчетов, и пришел к парадоксальному выводу: энергия плазменной волны, образовавшейся в результате подрыва, была в принципе достаточна… чтобы запустить заглушку со скоростью, В ШЕСТЬ РАЗ ПРЕВОСХОДЯЩЕЙ ПЕРВУЮ КОСМИЧЕСКУЮ!

Разумеется, с высокой степенью вероятности заглушка должна была сгореть в атмосфере. Но если она-таки уцелела, то именно она стала первым объектом в Космосе, запущенным усилиями людей (хотя те не ожидали этого)

Вокруг инцидента с заглушкой была уйма неясностей, но сам факт могучей двигательной энергии ядерного взрыва заинтересовал многих…

И в 1958 году, Тэд Тайлер из "Дженераль Атомикс" и Фриман Дайсон начали разработку проекта "Орион".

Вообще-то он был не первым проектом, предполагавшим использованиеэ нергии ядерных взрывов для движения космического корабля. Ранний проект "Гелиос", того же Фримана Дайсона предполагал ядерный корабль, движимый ядерными взрывами в наполненной водой дюзе (взрывы превращали воду в реактивную струю). Проект был явно нереализуем, из-за отсутсвтия материалов, способных выдержать ядерный взрыв.

Авторы проекта "Орион" решили вообще отказаться от всякого подобия дюз.

Согласно проекту, корабль должен был приводиться в движение взрывами ядерных зарядов, запускаемых особым устргойством на 60 метров за корму корабля. Формирующаяся взрывом волна плазмы била в расположенную на корме плиту-отражатель из особо тугоплавкого сплава, и передавала ей свой импульс. Специальные амортизаторы — гигантские пневмопружинные конструкции — воспринимали и растягивали импульс, превращая его в ускорение, приемлемое для людей.

Разумеется, даже самая прочная металлическая плита не выдержала бы ядерных подрывов, и испарилась бы. Но конструкторы предусмотрели и эту проблему. При помощи специальных устройств — распылителей, на плиту наносилась бы графитовая смазка. Гравит, с его очень плохой теплопроводностью, испарялся бы под действием взрыва, но плита бы не страдала — и распылители снова покрывали бы ее графитом после каждого взрыва. Опыты 1954 года с стальынми шарами, покрытыми графитовой смазкой и помещенными в эпицентре ядерного взрыва, подтвердили надежность защиты.

Взрывая каждую секунду по 0,15 килотонному заряду, корабль мог бы иметь стабильное ускорение в 13 м/с (естественно, с учетом амортизаторов) Но была версия корабля — беспилотная — и лишенная амортизаторов, и там каждый импульс мог бы увеличивать скорость корабля на 1000 м/c!

В начале 1958 года, Фриман Дайсон подготовил первые рассчеты корабля, и уже они ясно давали понять, насколько перспективен проект.

 Из таблицы видно, насколько совершенне ядерно-импульсный корабль был в сравнении с водородными ракетами! Даже титанические нагрузки в десятки тысячь тонн не являлись для него проблемой, при этом итоговая цена запуска должна была быть на порядок ниже.

После долгих исследований,с Дайсон выбрал для дальнейшей работы 4000-тонный дизайн, сочтя его оптимальным для постройки первого корабля. Но это был лишь первый шаг к осознанию возможностей "Ориона"…

Имея чрезвычайно выгодные соотношения удельного импульса и тяги (непревзойденные ни одним другим проектом!), корабли класса "Орион" могли с успехом выполнять весь спектр межпланетных миссий. Полеты на Марс, Венеру могли бы выполняться ими путем заброски не крошечных зондов или станций, но доставки целых баз, с экипажами в сотни человек. Столь же перспективным вгляделдо применение как средства вывода на орбиту. За одни рейс, крупный "Орион" мог вытащить на орбиту больше груза, чем за всю историю космонавтики!

При этом, корабль мог быть построен на Земле из материалов, совершенно доступных в 1958 году. Ни один элемент его конструкции не являлся технической проблемой.

Проведенные опыты с моделями "Ориона", запускаемыми обычной взрывчаткой показали правильность концепции — модель совершила устойчивый полет.

Но межпланетнарные миссии были лишь проверкой. Истинной целью "Ориона" должны были стать звезды.

Именно проект "Орион" стал первым дизайном детально проработанного звездолета, способного добраться до системы Альфа Центавра.

Фрипман Дайсон подготовил два проекта.

Первый из них — "Энерголимитированный Орион" — предполагал создание корабля, способного на максимально экономичный полет. В этом проекте не предполагалось использование графитовой смазки.

Роль защитной плиты в данном случае должна была играть исполинская междная полусфера диаметром почти в 20 КИЛОМЕТРОВ и массой ни много ни мало в ПЯТЬ МИЛЛИОНОВ ТОНН! При подрыве зарядов на достаточной дистанции, сфера успевала отвести тепло взрывов в виде излучения. Предполагалось, что взрывы будут происходить через 100 секунд.

"Топливом" дляданного корабля должны были стать ТРИДЦАТЬ МИЛЛИОНОВ ядерных бомб каждая — в одну мегатонну. Общая масса корабля на старте превышала СОРОК МИЛЛИОНОВ ТОНН. Имея постоянное ускорение порядка 0,00003g, он должен был за 100 лет разгона набрать скорость в 0,33% скорости света. Это позволяло пролететь расстояние от Земли до Альфы Центавры за 1000 лет.

И этот полет не был бы совершенно бецельным! При своей грандиозной массе и габаритах, корабль мог бы нести на борту до 5 миллионов тонн грузов и пассажиров. В эту массу вполне вмещались преокты замкнутых космических поселений, способных обеспечить проживание человеческой популяции на тысячу лет. Корабль поколений, потомки экипажа которого добрались бы до цели- вот проект "Орион".

Была и альтернатва. В проекте "Импульсно-ограниченного Ориона", предполагалось охлаждение плиты стандартной смазкой. Размеры корабля уменьшились — всего до 100000 тонн (и 300000 бомб). Имея ускорение в 1g, корабль мог бы развить скорость в 3% скорости света, что позволило бы ему достичь Альфы Центавра всего за век! При полезной нагрузке в 50000 тонн, такая экспедиция была бы вполне разумной даже для небольшого (опять-таки корабль поколений) экипажа.

По рассчетам, постройка первого корабля обошлась бы в 1 годовой ВВП США, второго — в 0,1.

Вопреки широко распространенному мнению, запуск корабля "Орион" заражал бы атмосферу не более чем обычный 10-мегатонный ядерный взрыв (в 1950-1960 регулярные ядерные испытания заражали гораздо сильнее). Таким образом, экологически корабль был вовсе не так опасен, как кажется. Большую проблему создавало бы электромагнитнео дейсвтие высотных взрывов, способное повредить спутники — но и эта проблема была решаемой. Инженеры гарантировали, что начав работы в 1959, можно получить летающий корабль к 1971 году!

Но… в 1963 году, США и СССР подписали соглашение о запрете ядерных испытаний в космической среде. США пытались протолкнуть разрешение на использование зарядов малой мощности в научных целях, в режиме открытости, но СССР, опасаясь военного аспекта программы, настоял на ее закрытии. Так завершилась история основного "Ориона".

Тем не менее, проект все же продолжается. К нему регулярно обращаются вновь, как к единстьвенному ПОЛНОСТЬЮ доступному проекту тяжелого корабля. Если вдруг у Земли возникнет срочная потребность в сверхтяжелом корабле — "Орион" будет первой кандидатурой.