Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

В 1955 году Станислав Улами Корнелиус Эвереттпредложили полностью устранить камеру сгорания. Вместо этого в направлении, противоположном движению, выстреливались ядерные заряды вместе с твердотопливными дисками. В результате взрыва диски испарялись, и образовывалось облако плазмы, которая создавало давление на мощную опорную плиту космического аппарата.

Именно такая схема импульсного ядерного двигателя была принята для проекта «Орион», работы по которому начала в 1958 году компания «Дженерал Атомикс». Основателем и руководителем компании был Фредерик де Хоффман, однако, движущей силой проекта стал Теодор Тэйлор, ветеран программы создания ядерного оружия в Лос Аламосе. Хоффман привлек к работам по проекту и физика-теоретика из Института прикладных исследований в Принстоне Фримэна Дайсона. Развивая идеи Улама, Тэйлор и Дайсон предложили объединить ядерный заряд вместе с твердым топливом в один модуль. В качестве топлива был предложен полиэтилен, который хорошо поглощает нейтроны, выделяющиеся при атомном взрыве. В результате была получена (пока только теоретически) высокая скорость истечения струи, большая тяга и высокий удельный импульс (от 10 000 до 1000 000 секунд). Кроме того, ими же была предложена система амортизаторов, связывающих корабль и опорную плиту, для гашения импульсных толчков от ядерных взрывов. В ноябре 1959 года был даже проведено испытание модели для проверки концепции.

Для дальнейшего развития проекта требовалось поддержка и финансирование со стороны государства. Поэтому в апреле 1958 года руководство компании «Дженерал Атомикс» обратилось за поддержкой в Управление Перспективных исследований Министерства обороны США (ARPA), которое согласилось ежегодно выделять на программу» названную «Орион», 1 миллион долларов в год.

Тэйлор и Дайсон были убеждены, что ракеты на химическом топливе, развиваемые НАСА, ограничены по своим возможностям и не способны обеспечить полеты за пределы Луны к другим планетам Солнечной системы. Они хотели создать межланетный корабль достаточно простой по устройству, просторный, а главное реализуемый. По мению Тэйлора крабль должен был бы стартовать с территории одного из ядерных полигонов в штате Невада. Сам корабль должен был быть похож на остроконечную пулю высотой в 16 этажей с опорной плитой диаметром 40 метров. Статовое сооружение представляло собой стартовый стол, установленный на восьми башнях-колоннах высотой каждая 75 метров. Стартовая масса корабля около 10000 тонн.

На начальной стадии подъема ежесекундно должны были выстреливаться ядерные заряды мощностью 0,1 кТ. По мере увеличения скорости полета частота выброса ядерных зарядов снижалась до одного в 10 секунд, а мощность каждого увеличивалась до 20 кТ. Удельный импульс двигателя должен был составить 2000 секунд. Для уменьшения радиоактивного загрязнения атмосферы корабль взлетал вертикально вплоть до выхода за пределы атмосферы.

По мнению авторов проекта при ежегодном финансировании на уровне 100 миллионов долларов вполне реальным были бы полеты к Марсу в 1965 году, а к Сатурну – в 1970 году. При этом масса полезной нагрузки исчислялась бы в тысячах тонн, а численность экипажа составила бы 150 человек.

Однако в 1959 году вошедшее в силу НАСА отобрало все гражданские космические проекты у ARPA, а остальные отошли к ВВС. К тому же НАСА ориентировалось исключительно на химические двигатели и безядерный космос. Проект «Орион» тоже перешел в руки ВВС, но с условием, что ему будет найдено военное применение. Таким образом, из корабля для мирного исследования планет «Орион» превращался в носителя ядерных зарядов для обстрела территории СССР.

В начале 60-х годов участники проекта «Орион» попытались заинтересовать своими идеями Центр космических полетов имени Маршалла. Они предложили создать верхнюю ступень ракеты «Сатурн-5» с импульсным ядерным двигателем. Вместе с кораблем ступень весила бы порядка 60 тонн, однако, удельный импульс двигателя составлял бы от 1800 до 2500 секунд. Диаметр опорной плиты ограничивался диаметром второй ступени ракеты-носителя (10 метров). Опорная плита соединялась с кораблем четырьмя телескопическими амортизаторами.

Для полета на Марс требовалось бы всего два пуска ракеты «Сатурн-5». При массе оборудования в 100 тонн, что составило бы 45 от массы всего комплекса, корабль с экипажем из восьми человек мог бы за 125 суток совершить облет Марса с возвращением на Землю.