В 1957 году хвостовые плавники, а не ремни безопасности, были стандартным оборудованием на американских автомобилях. Хвостовые плавники достигли пика популярности с 1957 года Chevrolet Bel-Air. Приводимый в действие 235-кубической прямой шестеркой или 283-кубическим дюймовым V-8, с ручным приводом или автоматической коробкой передач powerglide, Bel-Air имел двухцветный внешний вид, подчеркнутый анодированным алюминием, предлагающим космический Лос-Анджелес, а не Детройт железного века. Дополнительное оборудование, помимо ремней безопасности, включало электрические стеклоподъемники, шестиступенчатые сиденья с электроприводом и встроенную электрическую бритву. Русские были впереди в космосе, но General Motors был впереди на дороге.

Эта книга-История проекта Орион. В 1957 году небольшая группа ученых во главе с физиком Теодором Б. Тейлором и включая моего отца, Фримена Дж.Дайсона, предприняла серьезную попытку построить межпланетный космический корабль, приводимый в движение ядерными бомбами. Этот рассказ, насколько я могу его реконструировать, является историей, которую мой отец мог рассказать мне только фрагментами в то время.

Орион был родным братом как спутника, так и Chevrolet Bel-Air. Когда мой отец присоединился к проекту Орион, он был за рулем Ford 1949 года. После года, проведенного в Ла-Джолле, Калифорния, пришло время отказаться от Форда. "Наша бедная старая машина окончательно испустила дух", - сообщал он в своем еженедельном письме домой. - Итак, в пятницу вечером мы взяли старую машину на ее последний рейс. Мы отправились к крупному торговцу автомобилями в Сан-Диего. Мы посмотрели на много машин, проехали три, и наконец купили 2-летний Chevrolet в 9 вечера " бирюзово-белый 1957 Bel-Air. [1]

Для пятилетней девочки из Нью-Джерси Ла-Джолла (драгоценный камень) была раем, найденным в этом мире. General Atomic, подрядчик проекта, предоставил дом с бассейном и цитрусовым садом, задрапированным бугенвиллеей и выходящим на Тихий океан, который мы сканировали на закате для зеленой вспышки. Зимние волны разбивались о риф в Винданси, где сформировалась серферская культура, столь же стойкая, как прибрежные водоросли. Теодор Гейзель, более известный как Доктор Сьюз, посетил нашу трехкомнатную школу в бухте Ла-Хойя. Морское ушко, достаточно большое, чтобы противостоять монтировке, можно было собрать во время отлива. Мой отец и позже моя тринадцатилетняя сестра Катарина присоединились к местному клубу планеров и проводили субботы, пытаясь удержаться в воздухе на матерчатом планере, поднятом лебедкой в восходящие потоки над утесами в Торри Пайнс. Джек Керуак издается по дороге.

Хвостовое оперение "Шевроле" соответствовало межконтинентальным баллистическим ракетам "Атлас", которые "Конвэйр Астронавтикс", филиал той же корпоративной семьи, что и "Дженерал Атомик", строил на новом объекте стоимостью 40 миллионов долларов в четырех милях от берега. В июле 1958 года Convair провел День открытых дверей, предоставив бесплатные хот-доги и часовой полет модели МБР, которая, как объявила местная газета, "испустит след дыма и завершит свое путешествие большой красной вспышкой, имитирующей детонацию боеголовки.- Настоящие ракеты "Атлас" с дальностью полета 5000 миль несли термоядерные боеголовки, каждая из которых давала по сотне Хиросим. Доставка водородных бомб к гражданским объектам отмечалась днем открытых дверей, в то время как Orion, космический корабль, который будет использовать бомбы для доставки гражданских лиц на Марс, Юпитер и Сатурн, был настолько обременен секретностью, что до июля 1958 года даже существование проекта оставалось публично неизвестным.[2]

Большая часть записей проекта Орион все еще классифицируется как "секретно—ограниченные данные", хотя большая часть того, что держало проект в секрете в 1958 году, теперь открыта, за исключением нескольких конкретных технических деталей. Любая опасность того, что литература проекта Орион будет использована в разрушительных целях, перевешивается возможностью того, что знание Ориона может оказаться полезным в тех отношениях, которые мы сейчас не можем предсказать или понять. В конечном счете, мы перерастем использование ядерной энергии в качестве оружия. Проект Орион-это памятник тем, кто когда-то верил или все еще верит в превращение мощи этого оружия во что-то другое.

Все люди, которых я посещал или посещал снова, собирая этот отчет, считают, что они внесли свой вклад в мечту, которая, тем не менее, была важна для неудачи. Годы, которые они провели, работая на Орионе, были самыми захватывающими в их жизни. Неужели они сделают это снова? Определенно да. Может нам стоит сделать это сейчас? Скорее всего, нет.

"У нас было удивительно свободное время, прежде чем что-либо из этого fallout пришло вниз", - говорит ведущий экспериментатор Orion Брайан Данн. - Это была сумасшедшая эпоха. Все наши ценности были подправлены из-за холодной войны. Это было закрытое общество, и все виды странных идей были способны расти."

1 Спутник

4 октября 1957 года был запущен первый искусственный спутник Земли весом 184 фунта. Спутник I облетал Землю каждые 90 минут в течение следующих трех месяцев. Спутник II последовал за ним 3 ноября и весил 1120 фунтов, включая лайку, пионера космических собак. Третий искусственный спутник Земли был выведен на орбиту 31 января 1958 года. Запущенный 32-тонной ракетой "Юпитер-с" производства корпорации "Крайслер", "Эксплорер I" весил 31 фунт.

Началась космическая гонка. В Вашингтоне, округ Колумбия, агентству перспективных исследовательских проектов (тогда ARPA, а теперь DARPA) был выделен небольшой офис в Пентагоне и поручена задача координации усилий Соединенных Штатов—как гражданских, так и военных—чтобы наверстать упущенное. НАСА не существовало до июля 1958 года. Все три ветви вооруженных сил Соединенных штатов имели конкурирующие проекты в космосе. "Если он летает, то это наш департамент", - заявили ВВС. -Но они называются космическими кораблями, - возразил военный флот. "Хорошо, но Луна - это высокая земля", - ответила армия, которая уже завербовала пионера ракетостроения Вернера фон Брауна.

Спутник застал американскую общественность, но не аэрокосмический истеблишмент Соединенных Штатов, врасплох. Американские ученые были хорошо осведомлены о советских усилиях, и несколько космических программ Соединенных Штатов—в том числе межконтинентальные баллистические ракеты "Атлас" и "Титан", спутниковые программы "Эксплорер" и "Авангард", ядерный ракетный проект "Ровер" в Ливерморе и Лос—Аламосе и даже планы по высадке на Луну - были начаты до того, как появились российские спутники. Миссия ARPA заключалась в консолидации существующих аэрокосмических проектов, дифференциации военных и гражданских целей и рассмотрении всех альтернатив, какими бы надуманными они ни казались. Ядерные проекты рассматривались с энтузиазмом. Это была эпоха неограниченных испытаний атмосферных бомб, с эквивалентом нескольких тысяч Хиросим, которые взрывались из года в год.

Одна из альтернатив ARPA, получившая кодовое название "проект Орион", представляла собой межпланетный космический корабль, приводимый в движение ядерными бомбами. Орион был потомком идеи, впервые предложенной в качестве беспилотного летательного аппарата математиком из Лос-Аламоса Станиславом Уламом вскоре после испытания атомной бомбы Trinity в Аламогордо, штат Нью-Мексико, 16 июля 1945 года. Это было типично для Улама-думать об использовании бомб для доставки ракет, в то время как все остальные думали об использовании ракет для доставки бомб.

Чтобы представить себе Орион, представьте себе огромный одноцилиндровый двигатель внешнего сгорания: один поршень, совершающий возвратно-поступательное движение в камере сгорания пустого пространства. Сам корабль, яйцевидной формы и высотой с двадцатиэтажное здание, представляет собой поршень, бронированный 1000-тонной толкающей пластиной, прикрепленной амортизирующими ножками. Первые двести взрывов, произведенных с интервалом в полсекунды, с общей мощностью, эквивалентной примерно 100 000 тонн тротила, должны были поднять корабль с уровня моря до 125 000 футов. Каждый удар добавляет около 20 миль в час к скорости корабля, импульс, эквивалентный падению корабля с высоты 15 футов. Еще шестьсот взрывов, постепенно увеличивая мощность до пяти килотонн каждый, должны были вывести корабль на 300-мильную орбиту вокруг Земли. "Я много мечтал о движении вверх", - говорил Тед Тейлор, младший коллега Улама, который основал проект Orion и, будучи дизайнером как самых маленьких, так и самых больших ядерных бомб в репертуаре Соединенных Штатов, был уникально квалифицирован, чтобы мечтать там, где только кошмары иначе привели. - Первый полет этой штуки, выполняющей свою полную миссию, будет самым захватывающим зрелищем, которое когда-либо видели люди."

Производительность обычной ракеты определяется скоростью движения ее выхлопных газов. Это ограничивается энергосодержанием топлива, эффективностью его преобразования в кинетическую энергию с помощью топлива, а также температурой, при которой камера сгорания и сопла ракеты начинают плавиться. Для химической ракеты максимальная скорость выхлопа-около 3 км / сек (6 000 миль в час)—ограничена скоростью, до которой энергия, выделяемая путем перегруппировки электронов в химической реакции, может заставить продукты сгорания разлететься. Единственный способ продвинуть ракету быстрее-это оставить часть ракеты позади, поскольку следующая стадия продолжается. Для достижения низкой околоземной орбиты (7 км/сек) требуется по меньшей мере две ступени, а для достижения скорости убегания (11 км/сек)—по меньшей мере три, что позволит вам уйти от Земли, но не вернет вас обратно. Для заданной конечной полезной нагрузки каждая ступень добавляет коэффициент около четырех к начальной массе. Для выведения на низкую околоземную орбиту однотонной полезной нагрузки требуется около 16 тонн химической ракеты. Кругосветное путешествие на Луну, требующее пяти этапов, занимает почти тысячу тонн за каждую тонну, которая делает его туда и обратно. Путешествия к Юпитеру, Сатурну или даже Марсу становятся запретительными, вот почему нам до сих пор приходится выходить за пределы Луны только с односторонними, беспилотными зондами. Чтобы действительно исследовать Солнечную систему, в масштабе времени совместимом с карьерами отдельных авантюристов, требуется высокое ускорение, чтобы добраться до интересных мест, топливо для обратной поездки и хорошие тормоза, чтобы вы могли остановиться.

Орион избегает этих ограничений, потому что ядерное деление высвобождает в миллион раз больше энергии горящих химических веществ, а также потому, что сжигание топлива дискретными импульсами и на расстоянии позволяет избежать высоких температур внутри корабля. В химической ракете топливо, нагретое ее собственным сгоранием, становится ракетным топливом. Топливо Ориона, отличное от урана или плутония, используемого в качестве топлива, может быть почти любым дешевым, инертным материалом, который помещается между толкателем и бомбой. Он может быть таким же легким, как полиэтилен или таким же тяжелым, как вольфрам, и во время длительного путешествия может также включать в себя отходы с корабля в дополнение ко льду, замороженному метану или другому материалу, полученному с поверхности Марса, среди колец Сатурна или в другом месте, где корабль решает остановиться.

Топливо испаряется в струю плазмы с помощью бомбы. В отличие от ракеты, которая отталкивает топливо от корабля, Орион отталкивает корабль от топлива-выбрасывая медленно движущееся топливо, зажигая бомбу, а затем отскакивая от дна корабля часть полученного быстро движущегося топлива. Осколки бомбы ударяются в толкатель со скоростью, примерно в сто раз превышающей скорость выхлопа ракеты, создавая температуру, которую ни одно сопло ракеты не могло выдержать. Примерно в течение одной трехтысячной секунды плазма застаивается на толкающей пластине при температуре около 120 000 градусов. Время слишком мало для того, чтобы тепло проникло в толкач, поэтому корабль способен пережить продолжительную серию импульсов, так же как кто-то может пробежать босиком через слой углей, не обжигаясь. Даже в амбициозной межпланетной миссии, включающей несколько тысяч взрывов, общее время взаимодействия плазмотрона с толкачом составляет менее одной секунды. Высокие температуры безопасно изолированы, как во времени, так и на расстоянии, от корабля.

Особенностью, которая продала Orion ARPA в 1958 году, ВВС в течение семи лет и кратко НАСА в 1963 году, является его удельный импульс—стандартная мера для сравнения производительности различных форм движения в космосе. Формально определяемая как скорость выхлопа топлива, деленная на ускорение силы тяжести, g, удельный импульс (Isp) измеряется в секундах и может быть визуализирован неофициально как отрезок времени, в течение которого один фунт топлива может генерировать один фунт (на Земле) в тяге. Лучшие химические ракеты достигают удельного импульса около 430, а реакторные ядерные ракеты, используя существующую технологию, могут достигать 1000. Удельный импульс изменяется как квадратный корень из температуры выхлопных газов, поэтому ракета внутреннего сгорания не может достичь гораздо более высокого удельного импульса без плавления корабля.

Двигатель внешнего сгорания Orion избегает температурного ограничения, развивая гораздо более высокий Isp: от 2000 до 3000 для конструкций первого поколения, от 4000 до 6000 для более крупных транспортных средств, использующих существующие бомбы, возможно, на порядок выше, если бы современное состояние было продвинуто. Другие технологии, такие как ядерно-электрическое или солнечно-электрическое ионное движение, предлагают высокий удельный импульс, но только при очень низкой тяге. Химические ракеты производят высокую тягу, но низкий удельный импульс. Только Орион предлагает и то, и другое. И чем больше корабль, тем выше интернет-провайдер. Даже версии Orion первого поколения могут, как описывает их историк аэрокосмической промышленности Скотт Лоутер, "перейти из центра города Jackass Flats на орбиту Сатурна обратно на низкую околоземную орбиту в одном этапе."[3]

Проект "Орион" осуществлялся с 1957 по 1965 год в компании "Дженерал Атомик", подразделении корпорации "Дженерал Дайнемикс", созданной для развития мирного использования атомной энергии, как правило, предполагалось, что она включает в себя все ядерное, кроме бомб. General Atomic был основан в 1955 году Фредериком де Гофманом, молодым физиком, ставшим предпринимателем, который стремился вернуть себе свободолюбивый дух, который он знал в Лос-Аламосе во время войны. General Atomic привлекала не только первоклассных теоретиков и экспериментаторов, но и поддержку политиков, финансистов и промышленников, которые после успеха Манхэттенского проекта и его последователей-создателей водородных бомб-с нетерпением ждали, что же еще придумают коллеги де Гофмана. Между запуском Спутника и приверженностью Соединенных Штатов исключительно химическому подходу к космическому пространству существовало узкое окно возможностей. Это было только время, подобное этому, и место, подобное General Atomic, которое давало шанс такому неортодоксальному предложению, как Орион. Где еще мог тридцатидвухлетний физик появиться на работе на следующий день после Спутника, начать мечтать о том, сколько бомб потребуется, чтобы вывести на орбиту нечто размером с атомную подводную лодку, и провести следующие семь лет—при поддержке General Dynamics, AEC, ВВС и, в небольшой степени, даже НАСА—делая серьезные усилия, чтобы воплотить эту идею в жизнь?

Де Хоффман и Тейлор получили от Альбукеркского отделения комиссии по атомной энергии контракт на проведение исследований на сумму 5000 долл.США, что являлось формальностью, обеспечивавшей доступ к секретной информации, необходимой для работы над любыми материалами, имеющими отношение к ядерным бомбам. 3 ноября 1957 года, в тот день, когда был запущен Спутник II (с Лайкой на борту), General Atomic выпустила записку T. B. Taylor о возможности ядерного движения очень большого транспортного средства на скоростях, превышающих земные скорости убегания. Новый проект был назван Orion-без особой причины, говорит Тейлор, который просто " выбрал имя с неба.- Маршалл Розенблут предложил написать кодовое имя О'Райан—чтобы сбить остальных со следа.

К началу 1958 года начали формироваться планы по строительству "Ориона". Предложение Теда Тейлора, представленное Арпа в начале 1958 года, предусматривало создание 4000-тонного транспортного средства, несущего до 2600 бомб и способного выводить на орбиту полезную нагрузку в 1600 тонн. "Доктор Тейлор подсчитал, что полностью законченный космический корабль может быть достигнут к 1963-1964 годам и обойдется примерно в 500 000 000 долларов", - отметил второй лейтенант Рональд Пратер, один из контрактных наблюдателей ARPA, после посещения General Atomic в ноябре 1958 года. [4]

Предлагаемые миссии варьировались от возможности доставить "водородную боеголовку такого размера, что она опустошила бы страну размером в одну треть от Соединенных Штатов" до грандиозного тура по Солнечной системе, который главные ученые Ориона рассматривали как продолжение путешествия Дарвина на "Бигле": четырехлетняя экспедиция на спутники Сатума, включая двухлетнее пребывание на Марсе.- Сатурн к 1970 году, - объявили физики. "Тот, кто контролирует Орион, будет управлять миром", - заявил генерал Томас Пауэр, главнокомандующий стратегической воздушной армией.[6]

Ранней весной 1958 года General Atomic начал переезд из временного жилья в школе Barnard Street School в центре города Сан-Диего в впечатляющий объект на 300 акрах Столовой горы над пляжами Ла-Хойи возле Торри Пайнс. Центральное место занимала круглая техническая библиотека высотой в два этажа и диаметром в 135 футов—точно такой же, как у 4000-тонного Ориона. Библиотека, включавшая в себя кафетерий, создавала ощущение масштаба. Тед Тейлор указывал на легковой автомобиль или грузовик доставки, размер существующих космических аппаратов, и говорил: "это тот, который смотрит через замочную скважину.- Тогда он указал бы на библиотеку и сказал: "А это та, которая открывает дверь."

Большинство технических ссылок на проект Орион остаются засекреченными и по сей день. Даже названия документов часто были засекречены, оставляя лишь случайные намеки на их существование, например ссылку на первоначальный доклад Теда Тейлора и Маршалла Розенблута о возможности Orion, идентифицированный в рассекреченной переписке ВВС только как GA-292, и историками ВВС, которые отмечают, что он "включал все необходимые практические рабочие функции для очень большого космического аппарата... который был направлен в ARPA и AFSWC в начале 1958 года."Некоторые из причин этой секретности, такие как потенциал Orion как стратегической платформы для оружия в глубоком космосе, теперь устарели [7], другие секреты, особенно детали того, как построить миниатюрные ядерные взрывчатые вещества с направленной энергией, использующие очень малое количество плутония, остаются столь же чувствительными, как и сегодня.

Тейлор мог бы дополнить имеющийся штат сотрудников компании General Atomic внешними консультантами, если бы у них имелся актуальный Q-допуск, то есть особый уровень безопасности, обеспечиваемый AEC в соответствии с законом об атомной энергии 1954 года. Одним из консультантов был мой отец, Фримен Дж.Дайсон из Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, который периодически исчезал в General Atomic с небольшим намеком на то, над чем он работал, хотя можно было догадаться.

"Я ничего особо оригинального не могу сказать о спутниках. Я очень рад за них", - написал он своим родителям в Англию в первый день Нового года 1958 года, летя из Нью-Йорка в Сан-Диего, чтобы провести первые десять дней своей жизни, консультируя проект Orion с Тедом. "Мне кажется ясным, что Советское правительство не намерено ни в кого бросать бомбы, а намерено господствовать на земле путем быстрого научного и промышленного роста. Это, в свою очередь, будет стимулировать американцев к осуществлению целого ряда крупных проектов, которые они были бы слишком скупы, чтобы сделать иначе. Нет никаких сомнений, что колонизация Луны и планет будет одной из них. Я ожидаю, что в конечном итоге приложу к этому руку сам."[8]

К весне. Фримен все больше времени проводил на западном побережье. "Я нахожусь сейчас в группе не более чем из 12 человек, все мы моложе 40 лет, планируя предприятие, которое неизбежно вырастет в колоссальные размеры", - написал он 27 апреля из отеля Del Charro, недалеко от пляжа на берегу Ла-Хойи. "То чувство и атмосфера, в которой мы сейчас находимся, должно быть, похожи на проект атомной бомбы в самые первые дни, еще до того, как был задуман Лос-Аламос, когда Оппенгеймер, Теллер и горстка других людей нащупывали свой путь в проблему и устанавливали основные идеи для всего, что пришло позже. Характерно для этого очень раннего времени, что нет никакого чувства давления или срочности, все довольно неформально и расслабленно, и нам самим трудно воспринимать всю ситуацию всерьез. В последующие годы, когда из этого вырастут огромные проекты и целые империи, ранний период станет легендарным, и мы сами не сможем отличить наши воспоминания об этом времени от легенд, которые будут расти вокруг нас."[9]

"То, что я сказал в этом письме, не является нарушением тайны, - добавил он, - поскольку я ничего не сказал о том, что мы делаем. И все же я хотел бы, чтобы вы даже помалкивали об этом, и не говорили вашим друзьям, что я делаю что-то необычное."В мае 1958 года проект "Орион" получил разрешение раскрыть характер своего бизнеса конфиденциально и только для целей рекрутинга, поскольку стало трудно нанимать талантливых людей без объяснения основных принципов и целей проекта. Наконец, 21 июля 1958 года существование—но не название-этого проекта было обнародовано в одностраничном пресс-релизе, опубликованном в Вашингтоне, округ Колумбия: "Рой В. Джонсон, директор Агентства перспективных исследовательских проектов, сегодня объявил, что командование воздушными исследованиями и разработками было уполномочено заключить контракт на технико-экономическое обоснование с главным атомным подразделением корпорации "Дженерал Дайнемикс", расположенным в Сан-Диего, Калифорния, в связи с возможной разработкой новой концепции двигательных установок с использованием управляемых ядерных взрывов... внутри атмосферы и за ее пределами. Первоначальные обязательства по этому исследованию предусматривают расходование одного миллиона долларов в течение 1959 финансового года."[10]

Мне было пять лет, и до космоса можно было дотянуться таким способом, который понимают только дети спутника. Летом 1957 года мы подъехали к Обсерватории лик на горе Гамильтон в Калифорнии, чей 26-дюймовый рефрактор был когда-то самым мощным телескопом в мире. Когда отец поднес меня к холодному Медному окуляру, Сатурн и его кольца заполнили черную звездную ночь величиной с суповую тарелку, как будто купол, в котором мы стояли, был космическим кораблем, и мы уже прошли полпути туда. Позже в том же году мы сканировали Млечный Путь, когда первые спутники пролетали над нашими головами. Под ясным зимним небом Нью-Джерси я научился распознавать звезды и различать планеты, руководствуясь копией Find The Constellations от H. A. Rey, автора также любопытного Джорджа. "Сегодня вечером, когда я вернулся с работы, уже стемнело, и Джордж сказал: "я только что был на улице и видел Венеру и Орион", - сообщил Фримен моему деду в октябре 1957 года. "Мне даже не нужно было проверять, что его заявление было точным. Его глаза очень широко открыты для всех природных явлений, птиц и бабочек, червей и облаков."[11]

Космические путешествия в 1950-х годах казались неизбежными. Как отметили ВВС при рассмотрении проекта, " использование Ориона оказалось столь же безграничным, как и само пространство.Дети, которые были бы лишены наследства в 1960-х годах из-за колониальной войны во Вьетнаме, провели 1950-е годы, полагая, что мы станем колонистами в космосе. Когда выяснилось, что правительство Соединенных Штатов планирует построить межпланетный космический корабль с бомбовым двигателем и что мой отец намеревается быть на его борту, я был в числе наименее удивленных. "Когда я сегодня утром отвезла Джорджа в школу, я рассказала ему о космическом корабле",-сообщила моя мачеха в июне 1958 года, когда AEG и Министерство обороны впервые позволили генералу атомному упомянуть в прессе о существовании контракта. - Он был очень взволнован, сразу же спросил, на какую планету вы его отправите, и не найдется ли рядом с вами маленького сиденья, чтобы он мог присоединиться."[13]

Когда отец вернулся домой, у меня возникло множество вопросов. -А насколько велик космический корабль? На что это будет похоже? Как это работает? Куда вы пойдете и как долго вас не будет?"

-Я не могу вам сказать, - ответил он. -Но когда-нибудь ты это узнаешь."

2 Мир Освободился

"Эти атомные бомбы, которые наука взорвала в мире в ту ночь, были странными даже для людей, которые их использовали",—писал Герберт Уэллс в книге"Мир освободился", пророческом романе, появившемся на заре Первой мировой войны. Уэллс предвидел будущее, преобразованное атомной энергией, но боялся, что отсутствие необходимого преобразования человеческой природы приведет к" последней войне "- той, которую мы все еще называем, надеясь, что мы избежали ее, как мировой войны III. "центральноевропейские бомбы были такими же, за исключением того, что они были больше", - объяснил Уэллс. "Ничто не могло быть более очевидным для людей начала двадцатого века, чем быстрота, с которой война становилась невозможной. И уж точно они этого не видели. Они не замечали этого, пока атомные бомбы не взорвались в их неуклюжих руках.... До начала последней войны было общеизвестно, что человек может носить в сумочке такое количество скрытой энергии, которого хватило бы, чтобы разрушить полгорода... и все же мир по-прежнему, как говорили американцы, "дурачился" с атрибутикой и притязаниями на войну."[14]

Ядерное деление было неизвестно в 1914 году. Атомные бомбы Уэллса, выделявшие энергию, которая, как известно, питает Солнце, были ближе к термоядерным (водород), чем к делящимся (урановым или плутониевым) бомбам. "Орион" был бы снабжен энергией от небольших, но в остальном обычных атомных бомб. Прежде чем покинуть General Atomic в сентябре 1959 года, Фримен Дайсон провел неофициальную беседу, исследуя пределы Ориона, взяв в качестве примера водородную бомбу, приводимую в действие межзвездным кораблем, который "мог бы доставить колонию из нескольких тысяч человек к Альфе Центавра, примерно в 4 световых годах, примерно за 150 лет.- Только одна проблема: чтобы добраться туда, потребуется 25 миллионов водородных бомб—и еще 25 миллионов бомб, если вы захотите остановиться.[15]

Однако мечты проекта "Орион" о крупномасштабных перевозках пассажиров и грузов вокруг Солнечной системы подпитывались ожиданием того, что к тому времени, когда начнут летать флотилии космических кораблей с бомбовыми двигателями, появятся маленькие, чистые, без деления или с чрезвычайно низким уровнем деления бомбы. Хотя небольшие термоядерные бомбы никогда не материализовались, происхождение и развитие Ориона были тесно связаны с происхождением и развитием водородной бомбы. Термоядерный синтез был в воздухе в 1956 году. Ранней весной мы с отцом возвращались домой из его офиса в Институте перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, когда я обнаружил сломанный ремень вентилятора, лежащий на дороге. Я спросил его, что это было. -Это кусочек солнца, - сказал он.

Неудивительно, что мой отец, приехавший в Америку в 1947 году в качестве студента Ганса бете, рассматривал ремень вентилятора не как остаток автомобиля, а как остаток ближайшей звезды. Именно бете в 1938 году пролил свет на углеродный цикл, который производит энергию путем слияния водорода и гелия в недрах звезд. Другие реакции в более старых звездах производят более тяжелые элементы, приводящие к полноте нашего материального существования, от железного ядра Земли до вентиляторных ремней, брошенных на обочине дороги в Нью-Джерси. "У звезд есть жизненный цикл, очень похожий на животных", - объяснил Бет, принимая Нобелевскую премию. - Они рождаются, растут, проходят через определенное внутреннее развитие и, наконец, умирают, чтобы вернуть материал, из которого они сделаны, чтобы новые звезды могли жить."[16]

-Когда в 1939 году появилась фундаментальная работа бете о ядерных реакциях углеродного цикла, - объяснил Стэн Улам, - мало кто мог предположить или представить, что в течение очень немногих лет такие реакции будут произведены на Земле."По меньшей мере за три года до того, как были взорваны первые атомные бомбы, было признано, что это приведет к появлению на мгновение температур и давлений более экстремальных, чем те, что находятся внутри Солнца. Если бы подходящее ядерное топливо было подвергнуто этим температурам и давлениям, то могло бы появиться очень маленькое солнце, которое в следующее мгновение, без гравитации, удерживающей солнце вместе, катастрофически разлетелось бы в разные стороны. Расщепление ядер тяжелых элементов, таких как Уран (Хиросима) или плутоний (Нагасаки), высвобождает огромную энергию, но сплавление ядер легких элементов, таких как водород или гелий, может высвободить в тысячу раз больше энергии или даже больше. И Москва, и Вашингтон опасались, что они могут оказаться следующей мишенью в этом списке.[17]

Такая термоядерная или" водородная " бомба могла бы сжигать дейтерий, стабильный и легко отделяемый изотоп водорода, который является самым дешевым топливом, доступным на Земле. Фактическая стоимость дейтерия классифицировалась до 1955 года. "Основная встроенная характеристика всех существующих видов оружия,-отмечал Фримен в 1960 году, - заключается в том, что сделать большой взрыв относительно дешевле, чем маленький.- В 1950 году стоимость добавления килотонны дейтерия к водородной бомбе составляла около шестидесяти центов.[18]

Публичные дебаты по поводу решения Трумэна ускорить разработку водородной бомбы, вопреки рекомендациям Дж. Роберта Оппенгеймера в качестве председателя Генерального Консультативного комитета AEC, затмили предварительные итоги этих событий. Первая серия совещаний, посвященных перспективам термоядерных взрывов, состоялась в кабинете Оппенгеймера в Беркли в начале лета 1942 года. "Мы не были связаны известными условиями в данной звезде, но мы были свободны в значительных пределах выбирать наши собственные условия. Мы начинали заниматься астрофизической инженерией", - вспоминает Эдвард Теллер. "К середине лета 1942 года мы все были убеждены, что эта работа может быть выполнена и что она будет относительно легкой... что атомная бомба может быть легко использована для перехода к термоядерному взрыву, который мы назвали "Супер" бомбой."[19]

Во время Манхэттенского проекта небольшая группа физиков, возглавляемая Теллером, продолжала работать над супер-бомбой, и, по словам Карсона Марка, преемника Ханса бете на посту директора теоретического отдела Лос-Аламоса, половина усилий отдела была посвящена супер между 1946 и 1949 годами. В то время в состав Генерального Консультативного комитета, выступившего против его дальнейшего развития, входили не только Оппенгеймер, но и Энрико Ферми, Изодор Рахи и Джеймс Конант. "Его использование повлекло бы за собой принятие решения о резне огромного числа гражданских лиц", - заключили они 30 октября 1949 года. "Решив не продолжать разработку сверхбомбы, мы видим уникальную возможность обеспечить на примере некоторых ограничений на тотальность войны и тем самым ограничить страх и пробудить надежды человечества."[20]

Когда в начале 1951 года появился решающий технический прорыв, известный как изобретение Теллера-Улама, первая встреча для обсуждения его последствий, включая Теллера и бете, состоялась в офисе Оппенгеймера в Принстоне. Оппенгеймер занимал пост директора Института перспективных исследований с 1947 по 1966 год. Происхождение водородной бомбы произошло частично во время его пребывания в Лос-Аламосе и частично во время его пребывания в Институте. Ирония истории заключается в том, что Оппенгеймера поносили за его противодействие развертыванию водородной бомбы, после того как он так активно лелеял обстоятельства, приведшие к ее созданию. Во время слушаний по его безопасности в 1954 году даже Оппенгеймер признал, что изобретение Теллера-Улама было неотразимым, потому что оно было "технически так сладко."[21]

Институт перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, но не в Принстонском университете, занимает 800 акров полей и лесов, которые до 1933 года все еще функционировали как старая ферма. Наиболее известный как место, где Альберт Эйнштейн провел свои последние годы, он менее известен за свой вклад в цифровые вычисления и водородную бомбу. И это не было простым совпадением. Институт был также домом для Джона фон Неймана, который в ноябре 1945 года убедил попечителей Института нарушить их правило поддержки только чистой науки и позволить ему построить то, что стало архетипом современного цифрового компьютера, привив его 5000 байт высокоскоростной памяти с кодами порядка и подпрограммами, из которых развились зачатки операционной системы и зачатки индустрии программного обеспечения. В 1950 и 1951 годах, еще до того, как машина была полностью введена в эксплуатацию, фон Нейман заставил ее работать, один раз в течение целых шестидесяти дней без перерыва, над серией расчетов, которые привели непосредственно к созданию первой термоядерной бомбы.

Телеграмма от Фримена Дайсона Пьеру Нойе 3 июля 1958

В неприметном кирпичном здании, оплаченном AEC, на краю институтского леса и прямо через Олден-Лейн от того, что позже стало офисом моего отца в здании E, 40 960 бит высокоскоростной оперативной памяти вспыхнули к жизни. Это был бунт поверхностного мерцания более поздних компьютеров, оснащенных банками диагностических индикаторных ламп. То, что фон Нейман называл органом памяти институтского компьютера, состояло из сорока электронно-лучевых "трубок Вильямса", каждая из которых хранила 1024 бита данных и инструкций в массиве 32 х 32 заряженных пятен, состояние которых считывалось, записывалось и периодически обновлялось электронным пучком, сканировавшим ее фосфоресцирующую поверхность. Результирующие паттерны, изменяющиеся 100 000 раз в секунду, были памятью, полностью отличающейся от электронно-лучевых трубок в более поздних компьютерах, которые просто отображают содержимое памяти, находящейся где-то еще. Когда были выполнены первые пробные прогоны нового компьютера, цифровая революция была зажжена, но "супер" Теллера угасло.

Супер был, как выразился Оппенгеймер в 1949 году, "исключительно устойчивым против любой формы экспериментального подхода."Как вы начинаете строить водородную бомбу, когда вы понятия не имеете, возможно ли это или нет? Вы строите его численно, нейтрон за нейтроном и наносекунда за наносекундой, сначала в памяти компьютера. Улам, фон Нейман и Ник Метрополис разработали "метод Монте-Карло" статистической аппроксимации, в соответствии с которым случайная выборка событий в процессе ветвления, в противном случае трудноразрешимом, сопровождается серией репрезентативных срезов во времени, отвечая на неисчислимый в противном случае вопрос о том, будет ли данная конфигурация термоядерной или нет. Компьютеры вели к бомбам, а бомбы-к компьютерам. Хотя это и держалось в значительной степени в секрете, толчок к разработке Super привел к первоначальной разработке цифровых компьютеров, которые затем были адаптированы для других целей такими компаниями, как IBM. Ральф Слуц, работавший вместе с фон Нейманом над компьютерным проектом Института перспективных исследований, вспоминает, что "пара человек из Лос-Аламоса" появилась, как только машина была временно введена в эксплуатацию, "с программой, которую они ужасно хотели запустить на машине... начиная с полуночи, если мы дадим им время."[22]

"Когда начали поступать результаты расчета фон Неймана-Эванса на большой электронной машине Принстона, они в целом подтвердили то, что мы показали", - вспоминает Улам. "Несмотря на первоначальную, обнадеживающую "вспышку", вся ассамблея начала остывать. Каждые несколько дней Джонни сообщал о каких-то результатах. - Образуются сосульки, - говорил он."Это свидетельство того, что классический супер был тупиковым концом начал Улам думать. Вскоре он предложил альтернативный подход к достижению термоядерного воспламенения, чья изобретательность, разработанная Эдвардом Теллером, пугала тех, кто опасался, что враг может придумать аналогичную конструкцию.[23]

В результате 1 ноября 1952 года на атолле Эниветок в южной части Тихого океана было взорвано первое полномасштабное термоядерное устройство "Айви Майк". Майк состоял из 82-тонного резервуара жидкого дейтерия, охлажденного до минус 250°К и воспламененного атомной бомбой TX-5. Он давал 10,4 мегатонны—почти тысячу Хиросим-и огненный шар диаметром в три мили. Изобретение Теллера-Улама сняло с карты весь остров Элюгелаб. Твердотопливные, комнатной температуры преемники дейтерида лития Майка ("зачем покупать корову, когда сухое молоко так дешево?") были вскоре вооружены, с помощью Центра специального вооружения ВВС (AFSWC), в доставляемые пакеты, которые могли бы перевозиться обычными бомбардировщиками и в конечном итоге ракетами Atlas и Titan, которые уже были в работе. В ноябре 1955 года Советский Союз сбросил водородную бомбу мощностью 1,6 мегатонны с бомбардировщика Туполева, и началась гонка за стратегическим термоядерным оружием. По мере того как ракеты становились все больше, а бомбы все меньше, обе стороны продвигались к практическим межконтинентальным баллистическим ракетам, или МБР. Неточное наведение, ограничивающее эффективность баллистических ракет против укрепленных военных целей, становилось все меньшим препятствием по мере увеличения радиуса поражения. Именно угроза советских термоядерных МБР привела к тому, что запуск советских спутников вызвал столь интенсивный отклик. "Американцы лучше проектируют автомобильные хвостовые стабилизаторы, но мы проектируем лучшие межконтинентальные баллистические ракеты", - прокомментировал один российский ученый запуск спутника I.[24]

Детство в 1950-х годах, увлеченное мечтами о космосе, было заполнено кошмарами о водородных бомбах. Иногда мой отец уезжал в Вашингтон и возвращался домой с явным испугом. Однако создатели водородной бомбы—такие люди, как Стэн Улам, Ханс Бете, Маршалл Розенблут и даже Эдвард Теллер-были такими же добрыми и симпатичными, как и все остальные. Некоторые, подобно Теллеру, руководствовались идеологией, а других привлекал этот предмет просто потому, что для физика условия, создаваемые термоядерным взрывом, были слишком интересны, чтобы им противостоять. Фримен, пацифист в начале Второй мировой войны, утверждал во время дебатов о запрете испытаний, что "любая страна, которая отказывается для себя от разработки ядерного оружия, не зная наверняка, что ее противники сделали то же самое, вероятно, окажется в положении польской армии в 1939 году, сражаясь с танками с лошадьми."Он не участвовал в разработке атомного оружия, проведя всю войну в качестве теоретика Бомбардировочного командования ВВС, где он узнал, что обычные бомбардировки могут и не могут делать—и как новая идея, такая как радар, может склонить чашу весов. "В 1940 году мы были обязаны своей кожей небольшому числу людей, которые упорно продолжали разрабатывать оружие в те годы, когда этот вид работы был непопулярен", - писал он в 1958 году.[26]

Другие физики, которые помогли разработать атомную бомбу, считали, что водородная бомба зашла слишком далеко. Лео Силард, который в 1939 году обратил внимание Рузвельта на перспективу создания атомного оружия, двадцать лет спустя суммировал свои мысли в "голосе дельфинов" - Повести о разоружении и межвидовой коммуникации, в которой дельфины преуспевают там, где физики потерпели неудачу. Оппенгеймер, наш сосед по Принстону, действительно обладал призрачным качеством, но это был призрак его сломленного духа, а не призрак "смерти, разрушителя миров"."Когда Фримен был приглашен присоединиться к Теду Тейлору в Centeral Atomic, он отправился к Оппенгеймеру, чтобы попросить годичный отпуск. "Он был полон сочувствия, - отметил Фримен, - и сказал, что испытывает некоторую ностальгию по тем дням в 1942 году."[27]

Несмотря на редкие аргументы в пользу первого применения ядерного оружия, Лос-Аламос, Хиросима и Нагасаки произвели поколение мирных оружейников. Многие из тех, кто работал с большими системами термоядерного оружия, больше боялись меньшего, тактического ядерного оружия, потому что его ограниченная мощность была обманчиво соблазнительной и более вероятной для использования. Детали того, как построить маленькие бомбы, которые привели бы в действие Orion, остаются секретными, в то время как конструкции больших бомб более известны. Исследования Рэнд пришли к выводу за закрытыми дверями, что не может быть такой вещи, как "ограниченная" ядерная война. За доктриной взаимного гарантированного уничтожения стояла как холодная логика, так и надежда на то, что из этого безумия может возникнуть чувство общности человечества. Как только вы откроете ящик Пандоры, как объясняет Тед, вы должны продолжать идти, потому что надежда появляется последней. Термоядерное оружие, угрожая Армагеддоном, действительно могло, как и надеялись его создатели, предотвратить "последнюю войну", как это было задумано Гербертом Уэллсом в 1914 году.

Нашей единственной надеждой был страх. Как раз в то время, когда мы создавали огромные запасы тактического и стратегического ядерного оружия и устанавливали на месте механизмы быстрого реагирования, которые, казалось бы, вели нас от балансировки на грани войны к использованию, появилась водородная бомба. Там, где оружие килотонной дальности имело вероятное военное применение к военным целям, оружие мегатонной дальности полезно для угрозы массового уничтожения населенных пунктов и мало что еще. Сжигание Дрездена и Гамбурга обычными бомбардировками во Второй мировой войне было объяснено как случайные, хотя и несчастные случаи; никто до конца не понимал требования к топливу и метеорологические условия, которые привели к образованию огненной бури. Термоядерное оружие могло бы каждый раз надежно обеспечивать эти результаты. Когда 30 октября 1961 года Советский Союз взорвал трехступенчатую бомбу мощностью почти 60 мегатонн, было подсчитано, что на мгновение поток энергии превысил 1 процент от всего объема солнечной энергии. Но с меня хватит. Именно эта способность производить температуру в сто миллионов градусов и более сохраняла холод холодной войны.

Генезис проекта "Орион" был как технически, так и политически связан с разработкой водородных бомб. Практические двухступенчатые термоядерные устройства требовали компактных первичных реакторов деления для запуска термоядерных взрывов,что привело к возрождению конструкции ядерного оружия. Вместо того чтобы просто взорвать запасное оружие и измерить его выход, оруженосцы начали изучать, как энергия ядерного взрыва может быть направлена и направлена по каналам и как эта энергия может быть преобразована. Это открыло две новые области теоретической и технической экспертизы: физика бомб, связанная с тем, что происходит немедленно; и эффекты оружия, связанные с тем, что происходит дальше. Проект Orion привлек некоторые из самых творческих умов weaponeering. Тед Тейлор обладал даром создавать бомбы и собирал вокруг себя тех, кто обладал даром предсказывать результаты. Именно такие люди, как Маршалл Розенблут, Берт Фримен, Чарльз Лумис и Харрис Майер, среди прочих, обладали теоретическими и вычислительными инструментами, разработанными для термоядерного оружия, чтобы исследовать осуществимость плана Теда Тейлора.

"К тому времени, когда мы начали работать над Orion,-объясняет Тед,-было очень много проверенных возможностей для подгонки эффектов первичного путем манипулирования дизайном, чтобы он изменил относительную долю энергии, в нейтронах, в проникающих гаммах, высокоскоростных обломках и так далее. Мы могли выбрать то, что нам было нужно, а именно импульс, растянутый на достаточно долгое время, чтобы давление не было невыносимым, но достаточно коротким, чтобы передача тепла тоже не была невыносимой. У нас был целый ряд возможных способов разработки взрывчатки для этого. Это было на пути к тому, что многие люди называют золотым веком ядерного оружия. Орион ничего бы не добился без некоторой глубокой фамильярности, в основном Бертом Фрименом и маршалом Розенблутом, а затем Бадом Пайеттом. Без их знаний о том, как все это сделать, весь проект не имел бы смысла."

Орион был ответом на вопрос: "Что дальше?"Физики, которые провели войну в Лос-Аламосе, нашли это самое захватывающее время в своей жизни. После окончания войны наступил период затухающего возбуждения, а затем появилась водородная бомба. А затем, после того как водородная бомба была разработана, снова дух возбуждения Лос-Аламоса пошел в упадок. "Это было время Исхода из Лос-Аламоса", - говорит Берт Фримен, который покинул Лос-Аламос, чтобы работать над Orion с Тэдом. "Программы пришли к определенному моменту, и многие оригинальные люди, которые были вовлечены в разработку, ушли, и там было это чувство потери миссии. Я искал новый вызов, и возрождение этого чувства волнения и командного духа было большим плюсом. Это были старые добрые времена. И, должен сказать, с тех пор я не испытывал ничего подобного."

Орион был изобретением Теллера-Улама, вывернутым наизнанку. Использование энергии ядерного взрыва для приведения в движение космического корабля имеет много общего с проблемой использования энергии ядерного взрыва для приведения в движение термоядерной реакции в водородной бомбе. Трудность с классической Сверхдетонацией большой атомной бомбы рядом с контейнером дейтерия заключалась в том, что топливо будет физически разрушено взрывом и потеряет энергию через излучение, прежде чем оно сможет достичь температур и давлений, необходимых для воспламенения. Это было описано как сопоставимое с зажиганием куска угля спичкой. Проницательность Улама, переданная Теллером, состояла в том, чтобы направить излучение, производимое первичным излучением, в полость между тяжелым, непрозрачным внешним радиационным корпусом и внутренним цилиндрическим урановым "толкателем", насильственно перемещаемым внутрь давлением на его внешнюю поверхность—так же, как толкатель Ориона получает удар от бомбы. Этот удар сжимает и нагревает термоядерное топливо, в том числе Центральную "свечу зажигания" из делящегося материала, достаточно сильно, чтобы воспламениться. Поскольку излучение от взрыва первичного элемента распространяется гораздо быстрее, чем гидродинамическая ударная волна, вторичный элемент имеет шанс пройти термоядерный путь, прежде чем его разнесет на части.

Это привело взаимодействие между веществом и излучением в режим, который был в значительной степени неисследован. Что происходит на внезапно пораженной поверхности? Насколько энергично толкатель приводится в движение в результате этого? Насколько прозрачным или непрозрачным для излучения является промежуточный материал в то время? Это именно те вопросы, ответы на которые определили бы, можно ли привести в движение космический корабль с ядерными бомбами.

3 Демон Улама

Станислав Улам, чья роль в изобретении Теллер-Улам остается оспариваемой Эдвардом Теллером, надежно записан как главный изобретатель космического движения с помощью ядерных бомб. "На следующий день после Тринити он обнаружил, что думает о том, чтобы запустить что-то в баллистическую траекторию", - говорит Тед. В 1959 году АЭК запатентовал концепцию космического аппарата с бомбовым двигателем от своего имени и имени Корнелиуса Эверетта. "Это не имеет значения", - сказал однажды Улам в ответ на краткое изложение проекта Орион, в котором его отцовство отсутствовало в отчете. - В конце концов, это мой патент!- Ядерный импульсный двигатель был лишь одним из порождений идей Улама, от чистой математики через физику оружия до того, что сейчас называется наукой о сложности, и связан, отчасти благодаря Уламу, с его приемной родиной Санта-Фе.[28]

"Он был индивидуалистом, очень сложным человеком, поляком и, прежде всего, исследователем контрастов и противоречий, - говорит его жена Франсуаза. - Он жил главным образом в пределах своего сознания."[29] Кроме того, он был очень общителен. "Многие из нас в лаборатории, которые были связаны с ним, знали, как сильно он не любил оставаться один, как он вызывал нас в странные времена, чтобы спасти от одиночества в каком-нибудь гостиничном номере или из четырех стен своего кабинета, после того как он исчерпал свой ежедневный раунд междугородних звонков",-говорит его математический коллега Джан-Карло рота. "Однажды я набрался смелости спросить его, почему он постоянно ищет компании, и его ответ выдал его:" когда я один, - признался он, - я вынужден все обдумывать.' "[30]

"Улам знал кое-что обо всем, - говорит Брайан Данн, который помнит, как вел Уламов в Пойнт-Лому из Ла-Джоллы на своем Volkswagen, чтобы посмотреть запуск одной из взрывоопасных моделей Orion, которые тестировались в 1959 году. Полеты зависели от точно рассчитанных последовательных зарядов, и Улам помог получить некоторые из детонаторов с низким джиттером, разработанных в Лос-Аламосе, чтобы обеспечить идеально симметричную имплозию, которая вызывает взрыв бомбы. "Он был настоящей сингулярностью во многих отношениях",-подтверждает Бруно Аугенштейн, аналитик Рэнд и архитектор американской программы МБР, который периодически пересекался с Уламом в годы водородной бомбы. "Он был одновременно одним из самых умных людей, которых я когда—либо встречал, и одним из самых ленивых-интересное сочетание. Франсуаза не согласна: "с его аристократической беспечностью он казался ленивым, но на самом деле он все время подавлял себя мысленно."Клэр Улам, девяти лет от роду в 1953 году, была подслушана, говоря другу, что" все, что делает мой отец, это думает, думает, думает!"

Улам эмигрировал из Польши в Соединенные Штаты в 1935 году, чтобы присоединиться к фон Нейману в Институте перспективных исследований. В 1941 году, получив гражданство США, он попытался записаться в Военно-воздушные силы, надеясь стать штурманом, если не пилотом, но из-за его возраста и несовершенного зрения его заявка была отклонена. В 1943 году он спросил фон Неймана, как он мог бы помочь в военных усилиях, и, как вспоминает Улам, "Джонни ответил намеком, что идет интересная работа—он не мог сказать мне, где именно. Затем улам получил приглашение, подписанное Гансом бете, " присоединиться к неопознанному проекту, который выполнял важную работу, физика имела какое-то отношение к внутренней части звезд.- Он согласился, полагаясь на репутацию Бет, не зная, на что и где он согласился. "Вскоре после этого другие люди, которых я хорошо знал, начали исчезать один за другим. Наконец я узнал, что мы едем в Нью-Мексико, в одно местечко недалеко от Санта-Фе."[31]

Улемы, с дочерью Клэр на пути, прибыли в Лос-Аламос в феврале 1944 года. "За всю историю науки никогда не было ничего, даже отдаленно напоминающего такую концентрацию", - отметил он, пораженный командой ученых, которую Оппенгеймер собрал на Столовой горе над Санта-Фе. -В тридцать четыре года я уже был одним из самых старых людей.- Улам находил военное время в Лос-Аламосе освежающим контрастом с академической жизнью. "Люди здесь были готовы взять на себя второстепенные роли ради вклада в общее дело, - отметил он. Жюль Верн предвидел это, когда писал о коллективных усилиях, необходимых для его "путешествия на Луну".' "[32] знакомство Улама с физикой выявило дары, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными так поздно в математической карьере. "Я обнаружил, что основная способность иметь была визуальным, а также почти тактильным, способом представить физическую ситуацию, а не просто логической картиной проблем. Можно представить себе субатомный мир почти осязаемо и манипулировать картиной размерно и качественно, прежде чем вычислять более точные соотношения."[33]

В течение пятидесяти лет мы разделяли использование ядерной энергии на два различных режима: реакторы и бомбы. Ядерный истеблишмент делает все возможное, чтобы сохранить это различие: убеждаясь, что бомбы действительно взрываются, а реакторы-нет. спектр между реакторами и бомбами, однако, является континуумом. Некоторые из самых ранних идей для ядерного двигателя упали в середине, промежуточном между перегретым реактором и шипящей атомной бомбой. В протоколе неофициального совещания по ядерным ракетам, состоявшегося в Лос-Аламосе 17 января 1949 года и записанного Фредериком де Хоффманом, отмечается, что "группа исходила из того, что эффективный метод доставки ядерных бомб должен быть доступен", и рассмотрела по крайней мере одну конструкцию, где "ядерный двигатель становится бомбой при посадке", заключив, что полученный гибрид будет неэффективен как в качестве ракеты, так и в качестве бомбы. "Было бы также возможно стрелять на Луну и таким образом получать интересные физические данные", - добавили в группе. Среди участников были Джордж Гамов, Эдвард Теллер и Фред Рейнс, а также Улам и де Хоффман.[34]

"Идея ядерной тяги космических аппаратов родилась сразу же, как только ядерная энергия стала реальностью", - вспоминает Улам. "Это была очевидная мысль попытаться использовать свою более мощную концентрацию энергии для приведения в движение транспортных средств с очень большой полезной нагрузкой для амбициозных путешествий в космос или даже для экскурсий на Луну. Я думаю, что Фейнман был первым в Лос-Аламосе во время войны, чтобы говорить об использовании атомного реактора, который будет нагревать водород и выбрасывать газ с высокой скоростью."[35]Эти идеи легли в основу отдельных усилий Ливермора и Лос-Аламоса, позднее объединенных в проект Rover (названный Гербертом Йорком в честь вымышленных Rover Boys) и программу NERVA (Nuclear Energy for Rocket Vehicle Application), которая оставалась активной до 1973 года. Все эти ядерные ракеты - и параллельный проект по созданию атомного самолета-были бы грязными и в лучшие времена, а если бы что-то пошло не так, то это было бы катастрофой. "Теплота распада продукта деления вызвала бы плавление и / или испарение реактора в течение примерно 30 секунд после остановки, если теплоноситель отключен или исчерпан",-отметил Р. У. Буссард, рассматривая перспективы создания ядерной ракеты Atlas в 1956 году.[36]

Улам начал задумываться о движении вперед с помощью внешних ядерных взрывов в 1946 году. Предварительные расчеты были записаны в все еще засекреченном меморандуме, соавтором которого был Фред Рейнс в 1947 году. Джондейл Солем, физик из Лос-Аламоса, который изучал транспортные средства следующего поколения типа Orion для отклонения астероидов на курсе столкновения с Землей, подтверждает, что видел оригинальную записку при очистке сейфа T-Division. "Я спросил Фреда Рейнса об этом, и он сказал: 'Ну, Стэн уговорил меня на это.- Он не собирался признаваться, что участвовал в создании Ориона. То, что мы выбрасывали здесь, отправлялось в архивы."

"Я слышал, как Стэн говорил об этом в ... может быть, это был 1948 год",—вспоминает Харрис Майер, Лос-Аламосский коллега, чьи идеи о непрозрачности материи при высоких температурах были актуальны как для Ориона, так и для водородной бомбы. -Мы много знали о ядерных бомбах. В то время мы еще ничего не знали о водородных бомбах. Но его идея была очень проста. Если вы выбросили ядерную бомбу из задней части ракетного корабля, она взорвалась и дала ей пинок. Теперь он думал о ракетном корабле обычного размера и класса, что-то вроде Атласа; весь корабль, возможно, составляет 100 тонн. Мы просто проводили мозговой штурм, вот и все, и сразу поняли, что это не пилотируемый корабль. Ускорение просто раздавило бы человека в пятно. Так что мы не беспокоились обо всем остальном, радиоактивности и так далее. И никто ничего с этим не сделал."

В 1955 году вместе с Корнелиусом Эвереттом Улам подготовил более подробный доклад о методе приведения в движение снарядов с помощью внешних ядерных взрывов, опубликованный в качестве секретного Лос-Аламосского документа LAMS-1955. Совпадение номера документа с годом публикации было особенностью, которой Улам особенно гордился. "Повторные ядерные взрывы вне корпуса снаряда рассматриваются как средство ускорения таких объектов до скоростей порядка 106 см/сек... в дальности действия ракеты рассматривались для межконтинентальной войны и еще больше, возможно, для выхода из гравитационного поля Земли, для беспилотных аппаратов", - пояснили Улам и Эверетт.[37] Анализируя мышление, лежащее в основе этих идей," некоторые из которых возникли еще десять лет назад", Улам и Эверетт следовали логической прогрессии, которая ведет от энергетических ограничений обычных ракет к температурным ограничениям ядерной ракеты внутреннего сгорания к прорыву, который становится возможным, если вы берете ядерный реактор до его крайности—взрыва бомбы—и изолируете полученную высокую температуру от корабля. "Предложенная в настоящем докладе схема предусматривает использование ряда расходуемых реакторов (атомных бомб), которые выбрасываются и детонируют на значительном расстоянии от транспортного средства и высвобождают необходимую энергию во внешнем "двигателе", состоящем в основном из пустого пространства. Критический вопрос о таком методе касается его способности использовать реальные запасы ядерной энергии, высвобождаемые при температуре бомбы, не разбивая и не плавя аппарат."

Улам и Эверетт предложили выбрасывать диски легкого пластикового топлива отдельно от бомб. "Транспортное средство считается тарелкообразным, диаметром около 10 метров, достаточным, во всяком случае, для перехвата всего или большей части взрывающегося топлива. Его конечная масса составляет около 12 тонн.... Бомбы выбрасываются с интервалом примерно в одну секунду из основания ракеты и детонируют на расстоянии около 50 метров от основания. Синхронизированные с этим, дискообразные массы топлива выбрасываются таким образом, что расстояние между ракетами составляет около 10 метров в момент попадания в них взрывающейся бомбы. Топливо поднимается до высокой температуры и, расширяясь, передает импульс транспортному средству."Корабль должен был нести около пятидесяти бомб, каждая весом примерно в полтонны, мощностью примерно в один килотонну. "Ускорения порядка 10 000 g, безусловно, велики", - признали они.[39] пассажиры или хрупкий груз будут запрещены, а механизмы управления должны быть укреплены против ударов.

Услышав новость о запуске спутника, Тед Тейлор начал подумывать о том, чтобы добавить амортизаторы, чтобы сделать импульс терпимым для человеческого экипажа. "В тот вечер, размышляя об этой штуке,—вспоминает он,—я пришел к выводу, что если вы действительно сложите вместе характеристики, которые вы хотите получить от любых транспортных средств для исследования Солнечной системы-всего этого, а не только вблизи, - вы прямо приведете к энергии в масштабе многих ядерных вооружений. И после того, как меня привели к этому, размышляя о том, что можно было бы сделать, я начал говорить: 'Эх, вот о чем Стэн Улам говорил все эти годы.- Я читал "ЛАМС-1955", и мы со Стэном время от времени собирались вместе у него дома, в офисе или еще где-нибудь, обедали в кафетерии и говорили о его идее движения вперед, о том, как заинтересовать людей и поднять ее с земли."

Когда в 1958 году в Вашингтоне было впервые распространено предложение по проекту "Орион", его поддержали как Ханс Бете, так и Стэн Улам. Улам свидетельствовал в пользу Ориона перед объединенным комитетом по атомной энергии, объясняя собравшимся конгрессменам в январе 1958 года, что "это почти похоже на идею Жюля Верна о запуске ракеты на Луну."[40] В апреле он вновь выступил в комитете, подчеркнув, что "представляется, что большой корабль с полезной нагрузкой порядка 1000 или нескольких тысяч тонн может быть перемещен с помощью такого движителя.... Эти запланированные транспортные средства-очень большие дела. Речь идет не о "космических капсулах", а о комфортных каютах для пассажиров такого корабля."[41] В ответ на опасения, что General Atomic скрывается с концепцией, возникшей в Национальной оружейной лаборатории, он написал сенатору Клинтону П. Андерсону, председателю комитета, что "доктор Тейлор является одним из самых изобретательных молодых ученых в этой стране, и если бы не он, проект, вероятно, все еще был бы в форме чисто теоретической схемы."[42]

"Космический корабль может перевозить сотни или тысячи людей", - позже объяснил Улам. Он попытался заинтересовать Джорджа Кистяковского, научного советника президента Эйзенхауэра, "но его прием не был восторженным."[43] Собственные идеи Улама о космических путешествиях оставили далеко позади ограниченные горизонты Вашингтона. 1 апреля 1958 года он написал краткий Лос-Аламосский доклад о возможности извлечения энергии из гравитационных систем путем навигации космических аппаратов, описывая, как космический аппарат может работать как гравитационный "демон Максвелла", усиливая ограниченный запас топлива и топлива, используя вычислительный интеллект для выбора траектории, которая собирает энергию от небесных тел, когда он проходит мимо.

Модель размером 1 метр, подвешенная к ракете Атлас в Пойнт Лома при подготовке одиночного испытания

Джеймс Клерк Максвелл был автором уравнений Максвелла, формализующих понятие электромагнитного поля, и тезкой для Максвелловского распределения кинетической энергии между частицами газа. В 1867 году он задумал вымышленное существо—названное Уильямом Томсоном (лордом Кельвином) "демоном Максвелла" в 1874 году - "чьи способности настолько обострены, что он может проследить за каждой молекулой в ее движении."[44]

Демон, по-видимому, бросает вызов второму закону термодинамики, нагревая отсек в другой замкнутой системе без затрат физической работы, открывая и закрывая исчезающе маленький люк, чтобы впустить высокоскоростные молекулы и выпустить низкоскоростные молекулы. Разрешение этого кажущегося парадокса привело к прогрессу сначала в термодинамике, а затем и в квантовой механике. Лео Сциллард показал в 1929 году, что даже если работа Люка не требует особых усилий, затраты на проведение наблюдений, необходимых для того, чтобы отличить быстрые молекулы от медленных, гарантируют соблюдение законов термодинамики.

Максвелловское распределение энергии среди совокупности частиц в термодинамическом равновесии подразумевает эквипартионацию энергии, что означает, что кинетическая энергия имеет тенденцию выравниваться по всей популяции частиц с течением времени. Легкие частицы в конечном итоге движутся с относительно высокими скоростями, а тяжелые частицы-относительно медленно. 4000-тонный космический корабль в конечном итоге движется быстрее, чем планета—при наличии достаточного времени. Если применение кинетики газа к межпланетному транспорту кажется надуманным, вспомните, что Максвелл сначала разработал эти идеи, позже адаптированные к термодинамике, в попытке объяснить распределение по размеру и скорости частиц, составляющих кольца Сатурна.

"В качестве примера ситуации, которую мы имеем в виду, - объяснил Улам, - предположим ракету, курсирующую между Солнцем и Юпитером, то есть на орбите, приблизительно совпадающей с Марсом, с запасом энергии, который позволил бы кинетической энергии транспортного средства увеличиться в два раза. Вопрос заключается в том, может ли он, планируя подходящие подходы к Юпитеру и затем более близкие подходы к Солнцу, приобрести, скажем, в 10 раз больше энергии. На общих термодинамических основаниях ясно, что "в общем" равновесие энергии может иметь место.... Однако ничего не говорится о временах, необходимых для осуществления этого. Они могут быть сверхастрономической длины.... С помощью действующего интеллекта, возможно, этот подход к почти равновесному состоянию можно было бы сделать значительно более быстрым. Проблема заключается в том, можно ли, управляя ракетой, в какой-то мере приобрести свойства демона Максвелла, то есть планировать изменения траектории таким образом, чтобы сократить на много порядков время, необходимое для получения очень высоких скоростей."[45]

"Я помню, как Стэн говорил о том, что может создать демона Максвелла, что это может быть возможным физическим веществом", - вспоминает Тед Тейлор. Улам намекнул, что он думает о все еще засекреченных возможностях Orion, чья крейсерская скорость для 4000-тонной версии оценивалась в 20 км/сек. "Вышеизложенное обсуждение, конечно, предназначено для чисто теоретического, математического вопроса", - писал он. "Даже если так, в течение ближайших нескольких десятилетий большие объекты могут быть построены с крейсерской скоростью 20 километров в секунду, и там все еще будет оставаться некоторая дополнительная энергия."[46] Хотя гравитационная энергия доступна, по-видимому, бесплатно, интеллект, необходимый для работы такого двигателя equipartition, будет иметь свои издержки, особенно когда даже небольшие компьютеры, медленнее, чем карманный калькулятор сегодня, потребляют киловатты, чтобы работать на килоцикл скорости при весе тонн. "Расчеты, необходимые для планирования изменений в траектории, могут быть непомерно длинными и сложными", - предупредил Улам.[47]

Проект Орион получил полную энтузиазма поддержку Улама. Он лоббировал Конгресс, добивался поддержки внутри Лос-Аламоса и поощрял Теда и остальных членов банды Ориона. "Метеориты, некоторые из которых падают со скоростью тридцать километров в секунду, не слишком пережевываются, хотя, по-видимому, они не были специально разработаны для этого", - писал он Тэду в 1962 году, когда возникли опасения по поводу того, сможет ли поверхность толкающей пластины выдержать удар метательного облака.[48] После смерти проекта "Орион" он продолжал верить в его воскрешение, возможно, как совместная миссия США и СССР в более благоприятное для сотрудничества время. Затмеваемый успехом изобретения Теллера-Улама, Орион был надеждой, которая вернулась в тюрьму после того, как договор о запрещении атмосферных испытаний 1963 года начал закрывать крышку на ящике Пандоры.

-Это была такая сумасшедшая идея, правда. Один из тех чудесных снов", - говорит Франсуаза Улам. -О, но они хорошо провели время в Калифорнии, и мы поехали навестить их однажды и увидели одну маленькую затяжку. Маленькая штучка взлетела, а потом вернулась с парашютом, в Пойнт-Ломе. Им было весело, но неужели они действительно думали, что это пройдет?"

4 Общий Атомный

"Я хотел что-то сделать с водородной бомбой, и никто другой не хотел", - жалуется Эдвард Теллер, вспоминая послевоенные годы в Лос-Аламосе, до взрыва" Джо-1", первой советской атомной бомбы в августе 1949 года. - Брэдбери практически запретил мне работать над ним. И единственным человеком, который хотел сделать это больше, чем я, был Фредди де Гофман."

Фредерик де Хоффман, Венский студент последнего курса физического факультета Гарвардского университета, прибыл в Лами, штат Нью-Мексико, на железнодорожном вокзале Лос-Аламоса, на борту "Санта-Фе супер Чиф" сразу после Рождества 1943 года. Ему было девятнадцать лет, что было необычно даже для Лос-Аламоса, который был "в руках молодежи", как вспоминает Франсуаза Улам, тогда еще двадцатипятилетняя. Его немедленно допросил Эдвард Теллер, сам супер-шеф.

"То, что ядерный распад теоретически может быть превращен в ядерную взрывчатку, было мне известно из моих курсов физической химии в Гарварде", - писал де Гофман. - То, что такой проект действительно существовал, стало для меня полной неожиданностью."[49] Он работал над широким спектром проблем в теоретическом отделе Ганса бете, включая первые эксперименты по критичности, выполненные с устройством, известным как Дракон. Цилиндрический слиток гидрида урана, сброшенный вручную через кольцо гидрида урана, стал бы сверхкритическим на долю секунды. Это было равносильно тому, чтобы внезапно вытащить все стержни управления из ядерного реактора или пощекотать хвост атомной бомбы. Дракон на мгновение вызвал ту близкую катастрофу,которую инженеры-реакторы вскоре попытаются предотвратить. Позднее в ходе войны группа де Гофмана провела измерения критической массы на сборках муляжей бомб, аппроксимируя сферические конфигурации путем окружения сферы плутония 239 весом 6,2 кг кубиками нейтроноотражающего шпалоподбойного материала, установленного вручную. Друг де Гофмана Гарри Даглиан получил смертельную дозу радиации 21 августа 1945 года в результате случайного подбора критической массы. "У нас было правило не работать в одиночку ночью и, кроме того, всегда добавлять последний кирпич урана со стороны", - сказал де Гофман. - Гарри Даглиан был один ночью и добавил роковой кирпич сверху, когда тот выскользнул из его руки."[50]

Именно де Гофман выполнил для Эдварда Теллера первоначальные расчеты о возможности создания сверхбомбы. Он также рассчитал баллистические траектории для" толстяка "и" маленького мальчика", первых двух сброшенных с воздуха атомных бомб. "Создание таблиц бомб для Хиросимы и Нагасаки так сильно запечатлелось в моем сознании, потому что это действительно привело меня к реальности конечного использования наших научно-технических экспериментов."[51] Когда де Хоффманн вернулся в Лос-Аламос в начале 1949 года, он работал с Теллером на супер полный рабочий день. "Еще до советского взрыва он чувствовал, что водородная бомба должна быть нашей главной задачей", - пояснил Теллер. - Теперь он вел себя как человек, который освободился от ужасного ограничения."[52]

Когда изобретение Теллер-Улам всплыло, Улам и Теллер стали соавторами отчета. "То, что мы написали, было действительно качественным", - говорит Теллер. - Я дал количественную характеристику Фредди де Гофману. В очень короткое время, через неделю, он написал его и записал только на мое имя."Де Гофман стал протеже Теллера и генеральным фактотумом, действуя в качестве его официального заместителя в течение 1949-1951 годов. "Я помню один рейс обратно в Лос-Аламос с конференции Американского Физического Общества в Лос-Анджелесе, где Теллер и я были на одном самолете", - вспоминает Тед Тейлор. - Затем самолет приземлился в Финиксе с неисправным двигателем. Мы провели там шесть или восемь часов, совершенно свободно болтая о бомбах и тому подобном. А потом мы сели в самолет, и он позвонил Фредди, который поехал в Альбукерке и встретил самолет в середине ночи."В General Atomic де Хоффманн создал автомобильный пул, в котором посетители любой важности получали автомобиль и водителя во время их пребывания. "Я думаю, что одна из причин, по которой Фредди так много говорил о водителях, - размышляет Тед, - Это то, что он сам был водителем."

После отъезда из Лос-Аламоса де Хоффманн сотрудничал с Гансом бете и Сильваном Швебером в Корнелле над ставшим теперь классическим текстом "мезоны и поля", закончил свою кандидатскую диссертацию и в конечном итоге стал председателем комитета старших рецензентов AEC. Он помогал обеспечивать соблюдение правил безопасности AEC, решая, какая ядерная информация должна храниться в секрете и какая информация, такая как дизайн коммерческих реакторов, может быть безопасно раскрыта. Когда летом 1955 года Организация Объединенных Наций провела в Женеве первую конференцию "Атом для мира", Де Хоффман был одним из членов международной группы научных секретарей, которым было поручено до начала официальной конференции определить не только то, какая информация будет обмениваться, но и как распределить общественный кредит за усилия, которые до сих пор осуществлялись в обстановке секретности. Роль международного дипломата вполне устраивала де Гофмана. Будучи студентом Гарварда, он основал организацию под названием Совет Объединенных Наций, которая, по словам его однокурсника Ральфа Шталя, присоединившегося к General Atomic в 1956 году, "пригласила большие круги приехать из Нью-Йорка и выступить с речью". - Фред обычно спускался на вокзал, встречал гостя, приглашал его на ужин и представлял. Это был замечательный способ познакомиться с действительно важными людьми."

Женевская конференция стала первой встречей ученых-ядерщиков с Востока и Запада. Хотя детали гражданской конструкции реактора не будут рассекречены АЭК до июня 1956 года, были заложены основы новой промышленности и сформировано международное сообщество среди ученых-ядерщиков. Атомные электростанции уже были запланированы, и широко распространено было предположение, что нечто вроде изобретения Теллера-Улейна вскоре ускорит переход от деления к термоядерной энергии, столь же драматичный, как недавний скачок от деления к термоядерным бомбам. Контролируемое слияние, классифицируемое под кодовым названием "Проект Шервуд", появилось ближе в 1955 году, чем сегодня.

Крупный бизнес наблюдал за General Dynamics, с почти $ 1 млрд продаж, был крупнейшим оборонным подрядчиком в Соединенных Штатах. Его подразделение электрических лодок в Гротоне, штат Коннектикут, строило атомные подводные лодки, а подразделение Конвэйрской астронавтики в Сан-Диего-МБР "Атлас". Председатель правления General Dynamics Джон Джей Хопкинс считал, что пришло время войти в бизнес ядерной энергетики, и обратился за советом к Эдварду Теллеру. Теллер ответил: "Фредерик де Гофман."Хопкинс дал де Хоффману 10 миллионов долларов, чтобы начать все сначала. "Мы устанавливаем здесь вневременной институт, вещь разума и духа, посвященную прогрессу человека", - провозгласил он при основании лаборатории де Гофмана в 1956 году.

"Фредди де Гофман был Наполеоном по натуре", - объясняет Брайан Данн. - Он еще мальчиком изучал жизнь Наполеона. У него была эта мечта, это видение, но оно было вызвано грандиозностью. Такие виды лихорадок заразительны."Мало того, что у него" был AEC в кармане", необходимое условие для получения лицензий на реакторные конструкции для коммерческого использования, он понял и смог преодолеть фракции, которые разделили сообщество ядерного оружия с конца Второй мировой войны." у вас есть банда Ливермора, и у вас есть банда Лос-Аламоса, две разные культуры", - говорит Данн. - Послушники Теллера, ученики бете. Это разные племена, враждующие племена. Теллер и Фредди де Гофман имели эти отношения, которые были отделены от племенных войн."

18 июля 1955 года де Гофман начал собирать ядро своего штаба, начав с физика Эда Крейца, который работал над первым реактором на однородном топливе, "водогрейным котлом" в Лос-Аламосе, и провел первое полномасштабное фугасное испытание сборки имплозии, за день до испытания Аламогордо. После войны Крейц выступал с докладом о физике реактора и должен был дать приблизительную оценку того, сколько нейтронов высвобождается при каждом делении ядра урана, число которых в то время все еще классифицировалось. Зная, что значение больше 2 и меньше 3, он сказал 2.5, именно то значение, которое должно было оставаться неизвестным. Вскоре к крейцу явился де Гофман, который вежливо уведомил его, что он нарушил правила безопасности. В следующий раз Креутц услышал от Де Гофмана, что тот предложил ему работу. "Он спросил меня, не хочу ли я присоединиться к нему в создании новой атомной энергетической компании", - говорит Крейц. - Я сказал: "Это было бы весело, но стоило бы миллионы долларов.- Он сказал: "У нас есть десять миллионов. Теперь нам нужно набрать лучших людей в бизнесе, чтобы сделать работу правильно.' "[53]

Им тоже нужно было имя. "Я предложил пару вещей, таких как" полезные атомы "или что-то вроде этого, что-то глупое", - вспоминает Креутц. - Де Гофман сказал: "Нет. У меня есть идея получше. Мы назовем его общим атомным.- Деньги не были препятствием. "Кто-то сказал, что де Гофман был человеком, который знал каждого миллионера в мире", - продолжает Крейц. -Это, вероятно, небольшое преувеличение. Он знал ужасно много богатых и влиятельных людей, а Джон Джей Хопкинс—отец General Dynamics—очень любил Фреда и имел много контактов. Так что Фред был очень хорош не только в том, чтобы ходить к людям и получать деньги, но и в том, чтобы заставлять их идти к людям, чтобы получить деньги."

Де Хоффман и Хопкинс летали по Соединенным Штатам, рассматривая потенциальные лабораторные объекты,за которыми повсюду ухаживали местные политики. Они отфильтровали перспективы вплоть до Кембриджа, штат Массачусетс, на Востоке и либо Монтерея, либо Сан-Диего на Западе. Мэр Сан-Диего Чарльз С. Дейл, уже ставший домом для Конвэра, держал победную руку: вакантная "земля Пуэбло", оставшаяся от первоначального испанского гранта Пуэбло Сан-Диего в 1791 году. Границы простирались от Тихого океана вглубь страны до того места, где сегодня проходит Межштатная автомагистраль 805, а также на север вдоль побережья от Ла-Хольи до Дель-Мара. В 1956 году большие районы оставались необремененными. "Поскольку первые отцы города были склонны слишком легко распоряжаться им (Северный остров был продан за баррель виски), городская Хартия 1889 года содержала положение о том, что Земля Пуэбло не будет продаваться до 1930 года", - сообщалось в объявлении плебисцита о том, следует ли предоставить генералу атомную лабораторию. "Хартия 1931 года содержала положение, что ни одна земля Пуэбло к северу от реки Сан-Диего не может быть продана без постановления Совета и одобрения большинства избирателей. Предложение H разрешает продажу и передачу 320 акров земли Пуэбло компании General Atomic для Центра ядерных исследований на восточной стороне шоссе 101 в полумиле к северу от развязки Ла-Хойя. Это требует одобрения большинства."[54] мера прошла с разницей более 6 к 1.

General Atomic-теперь General Atomics-занимает одни из самых дорогих объектов недвижимости в Соединенных Штатах. Близлежащие прибрежные утесы и каньоны к югу от еще одной тысячи акров земли Пуэбло, которая стала государственным парком Торри Пайнс, теперь окружены многомиллионными домами. Де Гофман был одним из первых. Калифорнийский университет в Сан-Диего, непосредственно к югу от General Atomic, расширился, чтобы заполнить землю, которую он был позже предоставлен. Шахматная доска из фармацевтических компаний, научно-исследовательских институтов, медицинских клиник и странной брокерской фирмы насыщала ландшафт далеко в пустыне внутри страны.

В 1956 году Торри Пайнс Меса была в основном нетронутой. Ла-Хойя была тихим анклавом пенсионеров, и к северу, между форпостом Института Океанографии Скриппса и конным треком в дель-Маре, было мало что развито, за исключением заброшенной военной базы времен Второй Мировой Войны и случайной заправочной станции, поскольку шоссе 101 извивалось до межштатной дороги, вверх по побережью. "Мэр Дейл, Фред, Хопкинс и я посетили Землю, которая тогда была коровьим пастбищем", - вспоминает Крейц. "Осторожно ступая, мы обошли гору, и вдали показался купол Паломарской обсерватории. Мы указали на это Хопкинсу, который сказал, не так, как другой человек мог бы: "О, мы можем видеть купол", но: "о, они могут видеть нас.' "[55]

В течение двух лет де Гофман превратил этот участок в Ксанаду. "Если наука должна процветать, - сказал он, подводя итоги успехам Лос-Аламоса, - то условия для людей в возрасте от двадцати до тридцати лет должны быть как можно более идеальными. Во время осуществления Манхэттенского проекта он отмечал: "различие между чистой наукой и ее применением было несущественным."[57] В General Atomic теоретики, экспериментаторы и техники работали в непосредственной близости, в то время как академические традиции, такие как еженедельные коллоквиумы, выездные стипендии и рецензируемые публикации, сосуществовали с агрессивным патентным отделом и глянцевыми ежегодными отчетами. Для выступлений были приглашены приглашенные ораторы, столь же далекие от ядерной физики, как Маргарет Мид.

Архитекторы, нанятые для проектирования лаборатории, говорит Крейц, "придумали то, что они назвали "планом кампуса": вот здание физики, вот улица, вот здание химии. Я этого не хочу. Я видел неудачные деления, разделяющие вклад различных дисциплин в некоторых университетских кампусах. Я хочу, чтобы химический корпус и физический корпус были одним и тем же зданием. Я не хочу, чтобы люди чувствовали себя отдельными существами, если мы работаем вместе над новыми идеями, поэтому я придумал круговой план с библиотекой в центре."Библиотека была окружена большим, 3/4-круговым зданием, появляющимся сверху, как Сатурн с укусом, вырванным из его колец. Спутниковые лаборатории были распределены в других местах вокруг объекта.

К июню 1958 года здесь уже было четыре лабораторных корпуса, опытный реактор, способный вырабатывать импульсы мощностью до 1500 мегаватт, линейный ускоритель на 32 миллиона электронов в Вольт, критически важный сборочный цех и административное здание площадью 48 000 квадратных футов, окруженное садом с декоративной лагуной длиной 250 футов. Через год здесь было построено 250 000 квадратных футов зданий, в которых размещалось около 100 отдельных лабораторий, и еще 100 000 квадратных футов лабораторий строились. К 1960 году в штате компании насчитывалось 700 технических сотрудников, более 100 из которых были кандидатами наук.

На территории комплекса также есть оздоровительный клуб, медицинский центр, теннисные корты, плавательный бассейн и кафетерий. "Это было сказочно шикарное время в General Atomic в те дни", - говорит Кедар (Бад) Пайетт, молодой физик, который прибыл в 1959 году. - На самом деле это было связано с отношением Фредди. Он продал эту идею Джону Джею Хопкинсу, дал ему десять лет и достаточно денег, и он бы—мне нравилась его речь, которую он всегда произносил— " принес солнце на землю.- Позиция Фредди была такова: дайте мне комнату, полную физиков-теоретиков, и я завоюю весь мир. Он сказал Теду и Лотару Нордгеймам: "вот деньги, которые помогут вам нанять десять молодых теоретиков в год. Вы не должны иметь проект для них, чтобы работать, просто нанять десять молодых теоретиков.- Я взялся за эту работу, пришел туда и спросил, что мне делать. А Тед сказал: "Почему бы тебе не почитать немного и не подумать о чем-нибудь творческом, что ты можешь сделать.- Для физика это была Нирвана на земле."

"Фредди де Гофман был моей первой встречей с миром большого бизнеса", - вспоминает Фримен. "Он был первоклассным физиком, который также имел хорошую голову для бизнеса. Я никогда раньше не встречал никого, кто обладал бы властью принимать решения так быстро и без такой суеты."[58] Большая часть генерального атомного штаба работала над крупными проектами во время недавней войны. Технические и политические препятствия рассматривались как проблемы, которые необходимо преодолеть. Если требовались специальные инструменты или сооружения, они либо приобретались, либо строились. Ничто, кроме конструирования ядерных взрывчатых веществ-провинция, которая принадлежала Национальным лабораториям Лос—Аламоса, Ливермора и Сандии-не было за пределами границ. По словам Дэвида Вайса, который присоединился к General Atomic в 1959 году, когда выяснилось, что тестовые версии Orion вскоре могут быть запущены, де Хоффман "хотел построить все это сам, как на верфи девятнадцатого века, где у вас был свой собственный литейный цех, чтобы сделать отливки для всех металлических деталей.

"Фредди вел себя как король королевства", - объясняет Тед. -Он мог делать все, что хотел, и это означало, что все могло произойти очень быстро. Что-то новое появится в Орионе, и через несколько минут после того, как Фредди об этом расскажут, он отправится к кому-нибудь, чтобы сделать что-то конструктивное, например, организовать встречи с людьми в Вашингтоне."Его доступ к самым высоким уровням правительства, промышленности и академических кругов был непревзойденным.

- Де Гофман любил собирать Нобелевских лауреатов. Это было почти как коллекционирование бабочек", - говорит Брайан Данн. Он также собирал патенты. "Каждый год Фредди де Хоффман выступал перед советом директоров General Dynamics, и он входил и ставил ряд патентов перед этими директорами General Dynamics, и они думали, что это было грядущее богатство будущего, и они давали ему деньги"

Несмотря на первоначальный акцент на мирные атомы, большая часть денежных потоков General Atomics поступала от связанных с оружием контрактов с AEC и Министерством обороны. Помимо возможных военных применений Orion и повторяющейся проблемы производства трития для термоядерного оружия, существовала секретная корабельная реакторная программа и ряд небольших автономных реакторов для подачи электроэнергии на наблюдательные платформы в космосе. Центр специального вооружения ВВС в Альбукерке, штат Нью-Мексико, управлял контрактом Orion для ARPA и поддерживал поток денег в General Atomic для других проектов, включая проект Defender (защита от баллистических ракет), Casaba-гаубица (оружие с направленной энергией), деревья (переходные радиационные эффекты на электронные системы) и целый ряд исследований эффектов оружия, которые иногда были близки к нарушению дизайна оружия. "Где вы проводите границу между эффектами и дизайном?- спрашивает Берт Фримен. -Мы тут себе руки слегка прихлопнули. Эти эффекты зависят от конструкции. И конструктор оружия, не заботясь о последствиях, останавливается на том месте, где он чувствует, что его работа выполнена. Теперь, человек эффектов хочет забрать их, но есть серая область между ними, во времени или пространстве, где один должен начать, а другой остановиться."

Никто, кроме Фредди де Хоффмана, не смог бы уйти, наняв несколько ведущих талантов из двух национальных оружейных лабораторий, чтобы работать над проектом, связанным с большим количеством бомб, не привлекая огонь из AEC. В General Atomic процедуры обеспечения безопасности AEC были заметны, но ненавязчивы. "Все, что касалось данных о бомбе, должно было находиться в специальных сейфах и под гораздо большей физической защитой, чем обычные военные секреты", - вспоминает Фримен. -Там было одно здание, называемое х—зданием—оно имеет форму буквы Х, - и там было все. Там были соответствующие охранники, но как только у вас был значок и охранники знали, кто вы, было достаточно легко войти и выйти. Но были правила, например, если мы приводили посетителя, мы не могли позволить ему пойти в ванную самостоятельно."

Физики ВВС, офицеры ВВС и генералы ВВС регулярно посещали генерала атома и всегда выходили оттуда под впечатлением. "Они были в благоговейном страхе, когда пришли сюда", - вспоминает Брайан Данн. - В основном это был Фредди с его круглыми зданиями, плавательными бассейнами и теннисными кортами. Они никогда не видели объекта такого рода—и качество людей, которые он привлекал. Полковник ВВС Дон Прикетт, физик и один из офицеров проекта AFSWC, ответственных за проект Орион, присутствовал на брифинге по проекту Орион в General Atomic с генералом Томасом Пауэром из Стратегического командования ВВС, который сделал заявление, что "тот, кто контролирует Орион, будет контролировать мир.- Прикетт помнит энтузиазм генерала Пауэра по отношению к Ориону и обед, последовавший за брифингом. - Это было мое последнее морское ушко."

Без Фредерика де Гофмана и "Дженерал Атомик" у проекта "Орион" не было бы ни единого шанса. "Когда вы оглядываетесь назад на архитектуру-здания и то, как она собрана,—кто-то вложил много денег", - говорит физик Билл Вуллиет, который пришел в General Atomic из Convair в июле 1958 года. -И в течение долгого времени после того, как они получили здания, там все еще текло много денег. И это моя догадка—всего лишь догадка, - что именно бомба и конец войны позволили этому продолжаться так долго. А физики были ближе к Богу, чем кто-либо другой."

5 TRIGA

Проект Орион был официально запущен в 1958 году, но его экипаж начал собираться в 1956 году. Когда General Atomic получил зеленый свет от Джона Джея Хопкинса, Фредерик де Гофман не стал ждать, пока будут построены здания. Работая в офисе подразделения General Dynamics Stromberg-Carlson на Хэнкок-стрит в центре города Сан-Диего, недалеко от того, что сейчас является полем Линдберга, он сразу же приступил к работе, без лабораторий и теннисных кортов, но с людьми и идеями. В январе 1956 года новая компания де Хоффмана арендовала заброшенное здание школы близ Пойнт-Лома, пустовавшее с момента закрытия приграничного жилого комплекса, в котором во время войны размещались авиационные рабочие. В 1943 году Роберт Оппенгеймер и армия США реквизировали Лос-Аламосскую школу ранчо, чтобы разместить первоначальную группу физиков, собранных для создания атомной бомбы. Тринадцать лет спустя де Хоффман вновь призвал многих из тех же физиков-ядерщиков и их многообещающих молодых коллег собраться летом 1956 года в школе на Барнард-стрит.

Первой мишенью для вербовки де Гофмана из Лос-Аламоса была Лоис Илес-секретарь теоретического отдела. По словам Харриса Майера ,"именно тогда Карсон Марк ударил по крыше: вы можете взять моего Теда Тейлора, вы можете взять моих ученых, но вы не можете взять Лоис Айлз! Лоис Айлз не хотела работать непосредственно на де Хоффмана, но согласилась приехать в Сан-Диего, если сможет работать на кого-то другого, поэтому, говорит Эд Крейц: "Фред нанял меня, и Лоис пришла работать на меня. В первый год мы с Лоис работали в отделе кадров. Летом 56 года она сделала все необходимые приготовления для посетителей и консультантов. Я думаю, что мы с ней наняли по меньшей мере сотню человек без всякой другой помощи. Лоис Айлз оставалась на протяжении всего проекта Орион, и, как говорит Тед: "она была очень занята тем, как быстро все прошло."

Симпсон, в то время технический библиотекарь AEC в Вашингтоне, округ Колумбия, был доставлен в Сан-Диего де Хоффманом 28 февраля 1956 года. "Фред провел почти два дня со мной, с водителем, показывая мне город", - вспоминает Симпсон. -И он отвез меня в маленькую красную школу. Она была пыльной и покрытой паутиной, и выглядела ужасно. Ну, к концу апреля они привели это место в порядок, покрасили вещи, и оно было сверкающим новым взглядом. А во внутреннем дворике у него были скамейки для пикника и огромные пальмы, а также множество бугенвиллей и других вещей. Они находились в этих огромных детских контейнерах, с нетерпением ожидая места, где их можно было бы посадить навсегда. И он сказал парню, который отвечал за территорию: "я хочу цветы и цветочки. Когда люди думают о Калифорнии, они думают о цветах и соцветиях. Так что дай мне немного."Де Гофман дал Симпсону указание, ставшему одним из первых сотрудников General Atomic, заказать достаточное количество книг и журналов, чтобы физики имели работающую библиотеку, а также бугенвилию, когда они появятся. И они это сделали.

В отличие от джипов и казарм Лос-Аламоса, де Хоффман настаивал на том, чтобы транспорт и жилье были первоклассными. "То первое лето было просто сказочным", - вспоминает Ральф Шталь. "Первое, что сделал де Гофман, готовясь к тому лету, - он основал мотобазу. Хорошие машины и водители."Фримен Дайсон хотел увидеть калифорнийскую пустыню и упомянул об этом своему водителю, который "покупал землю в Эль-кахоне как раз в нужное время, и ему больше не нужно было быть шофером" и провел все воскресенье, давая ему тур. "Де Гофман арендовал прекрасные дома для всех посетителей", - говорит Джонни Шталь, работавший в стенографическом бассейне. - Им не платили, но зато у них было прекрасное жилье и прекрасные занятия на лето.- Джонни помнит, как днем он расшифровывал венгерский акцент Теллера, а ночью устраивал длинные турниры по Скрэбблу. -Я побил их всех. У меня это очень хорошо получалось. Это то, что я помню о том лете, что я мог бы победить этих блестящих людей в Скрэббл."

"Те из нас, кто основал General Atomic, не очень хорошо знали, что такое рабочее время", - объяснил де Гофман. "Мы не знали слов с 9 до 5. Эд Крейц, директор лаборатории, которой еще не существовало, помогал расставлять обеденные столы во дворе школы. -Мы покрыли их черными досками, мелом и ластиками. Идея состояла в том, чтобы продолжить размышления и дискуссии во время обеда."[60] Дом-школа ожил. "Фонтанчики для питья были очень низкими для детей, и черные доски были низкими", - вспоминал Брайан Данн, сосед Теда по комнате в колледже из Калтеха, который вскоре присоединился к школьной банде. - Механическая мастерская раньше была детским садом, и все ящики были там внизу, рядом с полом."[61]

Участники летнего семинара варьировались от хорошо известных людей, таких как Эдвард Теллер, Ханс Бете и Маршалл Розенблут, до людей, подобных ядерному химику Манхэттенского проекта Бобу Даффилду, который сыграл вспомогательную роль в разработке атомной бомбы. "Плутоний-он теплый, он все время разлагается", - объясняет Данн. -Они сделали этот крошечный кусочек, и он был настолько ценным, что они не посмели отправить его самолетом в Лос-Аламос. Они даже не посмели отправить его поездом. Они огляделись вокруг в поисках наиболее надежного способа доставить его туда. И они выбрали Боба Даффилда, чтобы тащить его туда на своем старом Олдсмобиле."Когда General Atomic решил отправить прототип реактора на вторую Женевскую конференцию по мирному использованию атомной энергии в сентябре 1958 года, именно Боб Даффилд получил его там в рабочем состоянии и вовремя.

К 1956 году первые микрограммы металлического плутония, произведенные в Чикаго в ноябре 1943 года, превратились в индустрию, масштаб которой был известен таким людям, как де Гофман, но все еще в значительной степени скрыт от общественности. Огромные промышленные предприятия, такие как Hanford в штате Вашингтон и Oak Ridge в Теннесси, построенные во время Манхэттенского проекта, расширили свое производство после войны, поставляя растущий запас американского оружия и растущее число ядерных испытаний. Запуск "Наутилуса" в 1955 году привел к созданию флота атомных подводных лодок, а затем ожидалось появление атомных самолетов, атомных надводных кораблей и атомных космических аппаратов. Объемы, затраты и производственные мощности ядерного материала все еще строго классифицировались, что привело к огромной невидимой экономике, управляемой AEC. Для "Дженерал Дайнэмикс" и других было очевидно, что атомные электростанции будут способом связать эту скрытую экономику с видимой экономикой, что обещало быть прибыльным результатом.

"Даже в 1937 году мы все знали, что в мире скоро кончатся уголь и нефть", - говорит Фримен, который, как и многие его коллеги, ожидал, что мир будет доминировать ядерной энергией задолго до конца века.[62] Приглашение Фредди в Ла-Хойю было шансом повторить некоторые технические проблемы Лос-Аламоса без моральных колебаний проекта бомбы. "Это было чудесное лето", - говорит Фримен, который жил в квартире в конце улицы Наутилус, в квартале от легендарного пляжа для серфинга в Винданси. "Все эти люди читали лекции по утрам, а затем проводили мозговые штурмы во второй половине дня. Я никогда не был вовлечен в то, что работало так хорошо. Фредди был дирижером оркестра. Казалось, его никогда не беспокоили, и он никогда не проявлял властности, но каким-то образом он заставлял все происходить. Он всегда был рядом, когда вы нуждались в нем."Первым делом нужно было решить, какие типы реакторов должна проектировать группа. Именно Эдвард Теллер, по словам Теда, встал и сказал: "что нужно миру, так это безопасный реактор.- Не только доказательство идиотизма, но и доказательство докторской степени. Внутренняя безопасность "должна быть гарантирована законами природы, а не только деталями ее проектирования", - пояснил Фримен.

"Однажды поздно вечером и до поздней ночи у меня дома была назначена встреча", - вспоминает де Гофман. "Мы решили решить, какой именно ядерный продукт нужен. Мы чувствовали, что сверхбезопасный исследовательский реактор был достаточно конечным проектом, что мы могли бы взяться за это лоб в лоб и осуществить его. Двое из младших членов группы, Фримен Дайсон и Тед Тейлор, были настолько вдохновлены, что в тот же вечер изобрели Уран-циркониевый гидридный реактор."[63]Патент был выдан Фримену Дайсону, Теду Тейлору и Эндрю Мак-Рейнольдсу, чьи права были проданы, согласно обычаю, General Atomic по одному доллару за штуку. Это были лучшие три доллара, которые когда-либо тратил General Atomic. Реактор получил название TRIGA: Training, Research, Isotopes, General Atomic. Примерно шестьдесят пять Триг были установлены на пяти континентах, что делает его самым продаваемым реактором в мире. Производя все, от короткоживущих изотопов для использования в больницах до импульсов мощностью до 2000 мегаватт для научных исследований, TRIGA является единственной конструкцией ядерного реактора, которая последовательно получала прибыль в течение сорока лет.

Большинство ядерных реакторов управляются управляющими стержнями из поглощающего нейтроны материала, вставленными в цепнореактивный делящийся сердечник. Стержни управления создают разницу между критической массой, образующей реактор, и критической массой, образующей взрывающуюся атомную бомбу. "Результат внезапного выдергивания стержней управления, - объясняет Фримен, - в большинстве случаев был бы катастрофическим несчастным случаем, включая в качестве одного из его незначительных последствий смерть идиота, который вытащил стержни."[64] Такая случайность была бы похожа на то, что произошло в Лос-Аламосе, когда отражающий нейтроны кирпич выскользнул из руки Генри Даглиана, или на то, что могло бы произойти, если бы две части сверхкритического Дракона заклинило. Реакторы имеют сложные механизмы безопасности для обеспечения того, чтобы управляющие стержни не могли быть внезапно удалены. Этого было недостаточно для Теллера, который, как говорит Фримен, решил, что им нужно спроектировать реактор, который будет "безопасным даже в руках идиота, достаточно умного, чтобы обойти всю систему управления и взорвать управляющие стержни динамитом."[65] Теллер рванулся к безопасному реактору с той же силой, с какой он рвался к водородной бомбе. "Некоторые из его идей были блестящими, некоторые были практическими, а некоторые были блестящими и практичными, - говорит Фримен. "Его интуиция и моя математика совпали в конструкции безопасного реактора точно так же, как интуиция Дика Фейнмана и моя математика совпали в понимании электрона."[66]

Чтобы сделать TRIGA по своей сути безопасным требовался быстрый отрицательный температурный коэффициент, означающий, что как только активная зона реактора начинает нагреваться, скорость деления сразу падает. Ключевым физическим принципом является эффект теплого нейтрона: нейтроны с меньшей вероятностью производят деление, так как их температура повышается. Обычные реакторы достигают отрицательного температурного коэффициента, окружая тепловыделяющие элементы замедлителем, таким как вода, которая повышает температуру нейтрона, когда он нагревает губу. Но если стержни управления будут удалены внезапно, это внешнее тепловое замедление может не успеть вступить в силу до того, как активная зона реактора перегреется и расплавится. Если бы эффективный замедлитель, такой как водород, мог быть включен в топливо, повышение температуры нейтронов было бы быстрым. Изобретатели TRIGA теоретизировали, что гидрид циркония сделает эту работу. Атомы водорода связаны в тетраэдрической решетке циркония—которая имеет одно из самых низких поперечных сечений захвата нейтронов любого структурного материала, так что равномерно расположенные квантовые энергетические уровни связанного водорода максимизируют эффект теплого нейтрона. Масуд Симнад, иранский Металлург, вскоре разработал сплав гидрида урана и гидрида циркония, который работал, как надеялись теоретики. Некоторые из прототипов топливных элементов TRIGA находятся в эксплуатации уже более сорока лет.

Когда теория теплого нейтрона была переведена в рабочий реактор, начали формироваться основы проекта Орион. Как и в Лос-Аламосе, барьеры между теоретиками и инженерами были опущены, и в результате все стало двигаться быстрее. "Я занимаюсь урановыми реакторами, и мне очень интересно думать о них", - писал Фримен своим родителям в августе 1956 года. - Возможно, это лето станет поворотным в моей жизни. Я нахожу атомный энергетический бизнес не только приятным, но и считаю, что я хорош в нем. Мой настоящий талант заключается, пожалуй, не столько в чистой науке, сколько в практическом ее развитии. Точно так же, как папа никогда не делал музыку для себя в башне из слоновой кости, но всегда в контексте определенной группы людей, которые будут ее играть."Стэнли Коутц, Питер Фортескью, Брайан Данн, Роберт Даффилд, Ральф Шталь и другие экспериментаторы, техники и инженеры перевели теорию теплых нейтронов в рабочий реактор менее чем за два года. "Теплая нейтронная бумага Фримена была похожа на первый набросок того, что вы бы поместили в патентную заявку", - говорит Данн. - Он высказал предположения относительно общего количества урана-238, урана-235, циркония и водорода. Это было описание работающего реактора. Я боролся вокруг, пытаясь найти его, и вот он был, и это было ясно."

Первый опытный образец TRIGA был введен в эксплуатацию в мае 1958 года. К сентябрю, когда ТРИГА была выставлена в Женеве, заказы хлынули потоком. "ТРИГА была одним из самых грандиозных экспонатов в шоу—все хотели увидеть синий свет", - говорит Брайан Данн. -Они продавали эти штуки, как горячие пирожки. Без ТРИГИ на рельсах и энергичной продажи ничего из этих других вещей не было бы так просто.- ТРИГА обеспечила всеобщее атомное доверие на высоких постах, и Следующим был проект Орион. Рекламная подача в совет директоров General Dynamics была проста. "Вот парень, который изобрел TRIGA, и теперь у него действительно есть эта большая, фантастическая идея", - говорит Эд Крейц.

В июне 1959 года де Гофман пригласил Нильса Бора, который пытался вовлечь Черчилля, Рузвельта и Сталина в совместный диалог по атомному оружию и инициировал Женевскую конференцию 1955 года по мирному использованию атомной энергии, чтобы посвятить новую лабораторию в Торри Пайнс. За церемонией последовала демонстрация, в ходе которой была испытана присущая реактору безопасность. "Нильс Бор нажал на выключатель, и раздалось приглушенное шипение от внезапного выпуска сжатого воздуха, который был использован для вытягивания стержней управления на высокой скорости из ядра TRIGA", - сообщил Фримен. "Стрелка на большом циферблате, которая была градуирована, чтобы показать выходную мощность TRIGA в мегаваттах, мгновенно качнулась до 1500 мегаватт, а затем быстро опустилась до половины мегаватта. После церемонии мы пошли и увидели, что он спокойно сидит на дне своего бассейна с охлажденной водой. Ну вот и все. В это было трудно поверить. Как можно было поверить, что природа обратит внимание на все теоретические рассуждения и расчеты, над которыми мы бились в школе три года назад? Но вот вам и доказательство. Теплые нейтроны действительно работали."[68]

Бор, который "любил технические игрушки, прямо противоположные Оппенгеймеру", по словам Фримена, хотел знать, что Тед и Фримен собираются делать дальше. "Будучи гражданином Дании и не имея никакой необходимости знать, мы не могли рассказать ему ни одной детали о проекте", - говорит Тед. -Но сам он, по-видимому, в течение нескольких часов решил, что это имеет смысл. Поздно вечером, сидя за одним из стеклянных столиков у бассейна в отеле "Дель Чарро", Бор сказал Теду и маршалу Розенблуту, что он " искал какое-то действительно драматическое усилие, задуманное в Соединенных Штатах, с которым мы могли бы пойти в Советы и сказать: Давайте сделаем это вместе.'"Бор продолжал отстаивать международную Орионскую программу вплоть до своей смерти в 1962 году, послав Фредди де Гофмана, среди прочих, "сильное письмо на эту тему" и вдохновляющее Тэда с надеждой "что флаг, который будет летать в каждом месте Орион взял людей будет флагом ООН."[69]

3 июля, перед тем как бор покинул Ла-Хойю, он присоединился к Фримену на вечернем пикнике у берегов Ла-Хойи. -Примерно полчаса Бор разговаривал со мной наедине, пока мы прогуливались взад и вперед по пляжу, - сообщил Фримен. - Он сразу же понял и пришел в восторг от нашего космического корабля. Он думает об этом как о чем-то, с чем можно еще раз попытаться заключить разумную сделку с Россией. Это был мучительный опыт, так как его голос в любом случае слишком низкий, чтобы услышать, и каждый раз, когда волна разбивалась, его мудрость была безвозвратно потеряна."[70]

6 критическая масса

Теодор Б. Тейлор родился в Мехико, от американских родителей, в 1925 году. Его мать, дочь Конгрегационных миссионеров, получила степень доктора философии по мексиканской литературе, а его отец был генеральным секретарем YMCA. Когда Чарльз Линдберг приземлился в Мехико в 1927 году, двухлетний Тэд, все еще на руках у своего отца, был среди делегации, собравшейся на аэродроме, предвещая поддержку Линдберга проекту Орион в качестве члена космического Консультативного комитета ВВС в 1961 году. Немногие семьи так обязаны Ветхому Завету, как семья Теда. "Мой дед наблюдал за строительством Конгрегационной церкви в центре Гвадалахары, которая все еще находится там", - объясняет Тед. "В середине проповеди в этой маленькой церкви в Гвадалахаре мексиканец пробежал по проходу с большим длинным ножом и бросился на него с кафедры. И он просто машинально прижал свою большую Библию к груди, и нож пронзил Библию от Бытия до Левита, и остановился."

Тед посещал американскую школу в Мехико до своего выпуска в возрасте пятнадцати лет в 1941 году. Именно вне школы стало известно его будущее призвание. "Меня с самого начала привлекали взрывы", - говорит он. - Мне дали химический набор, когда мне было семь или восемь лет, и он быстро превратился в лабораторию для изготовления взрывчатых веществ, с одним ограничением, установленным моей матерью: никогда, никогда ни при каких обстоятельствах мне не разрешалось делать нитроглицерин. Только пикриновая кислота и йодистый азот и так далее. Я был очарован взрывами. Я и сейчас такой. Я люблю смотреть на них, быть ответственным за них и запускать их. Без какого-либо притяжения к повреждению. Это действие взрыва, положить маленький мешок, полный хлората калия и серы на трамвайных путях в Мехико. И никто не пострадал.- Судьба Теда как лидера проекта "Орион" уже была решена. "Я терпеть не мог просто болтаться без дела", - вспоминает он. -Я хотел пойти на крайности. Даже одна Вишневая бомба под пятидесятигаллонным барабаном поднимается примерно на пятнадцать футов."

Тед не проявлял особого интереса к физике, но интуитивное понимание упругого рассеяния, цепных реакций и отраженных ударных волн обострилось благодаря бильярду, в который он играл после школы. С тремя или четырьмя друзьями, оказавшимися "на волоске", он начал болтаться в соседней шахматно-бильярдной комнате после того, как занятия были отпущены в час дня. "Были и другие места, не так близко к школе, где бильярдные шары были действительно сферическими, а столы были очень тяжелыми, и шары очень хорошо отскакивали", - говорит Тед. -Мы обнаружили, что существует различная степень точности, с которой вы можете назвать выстрел, в зависимости от того, насколько тяжелым, плоским и жестким был стол."

Окончив среднюю школу в Мехико, но слишком молодой для колледжа в Соединенных Штатах, Тед был отправлен в Эксетерскую академию в Нью-Гэмпшире на год. Занятия, которые вел Мистер Литтл, пробудили в нем интерес к физике. "Я потратил все свое время на эксперимент Милликена с каплями масла, пытаясь найти способы уменьшить количество электронов, которые были изолированы в каждой капле, пытаясь получить его близко к одному. Я был очарован этим и больше ничего не делал", - вспоминает Тед, получивший двойку.

В 1942 году, после года в Эксетере, Тед поступил в Калтех, присоединившись к программе Военно-Морского Флота V-12, которая обязывала студентов к аспирантской комиссии после того, как их путь был оплачен через школу. "Я бросил монету, и одна сторона была армией, а одна сторона была Военно-Морским Флотом, и это оказалось Военно-Морским Флотом", - говорит он. -Если бы это была армия, я бы уже через полгода оказался на фронте.- Он получил степень по физике в 1945 году и учился в мичманской школе в Форт-Шуйлере, штат Нью-Йорк, в августе, когда поступили сообщения о Хиросиме. "Когда я услышал эту новость, я был совершенно шокирован. Я не имел ни малейшего представления ни о чем подобном Манхэттенскому проекту, хотя и был физиком.- Его товарищи-Гардемарины смотрели на Теда, ожидая объяснений по поводу атомной бомбы. -Я даже не смог придумать ничего правдоподобного. Оливер Селфридж, едва ли образцовый гардемарин, но очень яркий математик из Массачусетского технологического института, собрал некоторую информацию о ядерном делении, прежде чем она была покрыта плащом секретности Манхэттенского проекта, и мгновенно стал экспертом нашего батальона по удивительным событиям."[71]

В тот же день Тед написал матери письмо. "Я сказал, что не знаю, что со мной будет, но я знаю одно, и это то, что я никогда не буду работать над ядерным оружием. Четыре года спустя я не только работал над ядерным оружием в Лос-Аламосе, но и делал это с большим энтузиазмом. Оказалось, что у меня это действительно хорошо получается."Когда война закончилась и год его морской службы был завершен, Тед ушел из Военно-Морского Флота в июне 1946 года, вернувшись домой в Мехико, прежде чем поступить на физический факультет в Калифорнийском университете в Беркли, чтобы получить степень доктора философии. Вместе с двумя другими аспирантами он подготовил проект предложения о всемирной забастовке физиков-ядерщиков против ядерного оружия. Оппенгеймер, почуяв опасность, убедил его уничтожить документ и посоветовал больше никогда о нем не упоминать.

Тед сотрудничал с Робертом Сербером, который был соавтором статьи о ядерной структуре и работал на полставки в радиационной лаборатории в Беркли-Хиллз. Он женился на Каро Арним, завел семью, и все шло хорошо, пока он не провалил свои предварительные экзамены—дважды. Это дисквалифицировало его как кандидата в доктора философии "я просто не интересовался механикой и теплом, и современной физикой, которую я действительно испортил.- Никто на физическом факультете не мог нарушить университетские правила. - Исчезли мечты о том, чтобы поселиться с Каро и несколькими детьми и преподавать физику в каком-нибудь приятном месте. Я думал, что у меня нет квалификации, чтобы делать что-то еще. Наше будущее выглядело мрачным."Роберт серб, прочитавший первые лекции о том, как построить атомную бомбу, опубликованные (тайно) в апреле 1943 года в качестве лабораторного документа № 1 по Лос—Аламосу, Los Alamos Primer связался с Карсоном Марком в Лос—Аламосе и рекомендовал Тейлора на работу. В августе 1949 года Тэду была предложена должность, ожидающая разрешения Службы безопасности, для работы над "проблемами теории диффузии нейтронов" в теоретическом отделе с зарплатой 375 долларов в месяц. "Я не знал, буду ли я работать над ядерным оружием, и не спрашивал."[73]

Тед, Каро и четырехмесячная Клэр приехали на своем "Бьюике" 1941 года в Лос-Аламос в ноябре 1949 года. "В течение двадцати четырех часов после нашего прибытия в Лос-Аламос я был глубоко погружен в программу ядерного оружия. Я делал именно то, что поклялся четыре года назад никогда не делать."[74]Хотя T-Division была на высокой скорости, пытаясь построить супер, Карсон Марк поручил Теду работать под руководством Джека Смита, бывшего студента Ганса Bcthe'S, который исследовал имплозионные сборки для обычных ядерных бомб. "В течение недели я был зациклен на понимании того, что происходит на этих чрезвычайно высоких плотностях энергии, очищенных от любого человеческого масштаба. Я получал стопки распечаток IBM имплозионных систем и смотрел на них, какие столбцы являются давлениями, какие были плотности и так далее. Я сразу же начал задавать себе вопросы: "Зачем мы это делаем? Зачем мы это делаем? Почему мы просто везем полный запас бомб в Эниветок—у нас еще не было полигона в Неваде-и всегда испытываем все это? Почему бы нам не узнать гораздо больше, особенно о том, что происходит в середине, где есть неопределенность в том, насколько хорошо все сходится?"К январю 1950 года я сделал много вычислений, которые люди не делали раньше, с относительно небольшим количеством плутония и высокообогащенного урана в ядрах."

В то время как другие были поглощены разработкой супер, Тед посвятил свое внимание ядерным бомбам. В течение четырех лет проекты Тэда включали в себя самые маленькие, самые большие и самые эффективные устройства деления, когда-либо взрывавшиеся. По крайней мере, одна из этих записей все еще стоит. Это была супер-оральная бомба (SOB), которая дала 500 килотонн в тесте Ivy King в Эниветоке 15 ноября 1952 года. Соб вошел в производство как боеголовка запаса Mark 18, из которых около девяноста были в конечном итоге развернуты. Целью Теда было создание ядерного оружия такой мощности, что не было бы никакой необходимости использовать водородную бомбу. В ноябре 1950 года он отправился в Пентагон на две недели, проводя большую часть времени "рисуя круги на фотографиях Байкала и Москвы и так далее, пытаясь увидеть, что будет делать 500-килотонная ядерная бомба, и всегда разочаровывался, когда это не уничтожало все.- Тридцать шесть лет спустя он очутился бы на Красной площади, думая о том, чтобы поставить острие компаса точно там, где я сейчас стою., и рисуя круги, соответствующие расстояниям, на которых умеренный и сильный урон был бы вызван нашим сбросом 500-килотонной бомбы на несколько тысяч футов выше этой точки."К этому времени Тед уже работал над демонтажем запасов, которые он помогал проектировать. - Я вдруг вернулся в настоящее, огляделся вокруг,увидел, наверное, пару тысяч счастливых людей, включая несколько свадебных вечеринок, прогуливающихся, наслаждаясь видами. Меня охватило всепоглощающее чувство безумия того, что я делал более тридцати шести лет назад."[75]

В 1950 году очарование Тэда было безудержным. "У меня была полная свобода работать над любой новой концепцией оружия, которую я выбрал", - говорит он.[76] "Это волнующий опыт, чтобы посмотреть на то, что происходит теоретически, на бумаге, внутри чего—то размером с бейсбольный мяч, который имеет такое же количество энергии, как куча взрывчатки размером с Белый дом-все это в маленькой горсти. Я просто с ума сошел от этого. Большой кайф. Максимумы нуждались в исправлениях. И мы легко получали их дважды в год. Все дело было в том, что я увидел, как одна из этих штуковин взорвалась— " Ага! Это сработало!— ... и видя, что следующий может быть еще более впечатляющим."

На его пути стояла мелкая бюрократия. "За семь лет работы в лаборатории мне никогда не приходилось участвовать в написании ни одного предложения", - говорит Тед.[77] "В Лос-Аламосе в 50-е годы кто-нибудь придумывал, шел по коридору и просил Престона Хаммера поставить его на компьютер, а через шесть недель вы получали распечатки и выясняли, была ли эта догадка верной. Если результаты получаются интересными, вы идете и разговариваете с Карсоном Марком, и он часто находит какой-то недостаток. Или он скажет что-нибудь вроде: "Будь я проклят!" - а потом вы пересечете эстакаду, выйдете на середину лаборатории, найдете Макдугалла, главу отдела взрывчатых веществ, и он скажет: "это звучит великолепно! Мы внесем его в повестку дня комитета по атомной энергии.- Через неделю, две недели у нас будет заседание комитета по ядерному оружию, и иногда там обнаруживаются недочеты. Когда они этого не сделали, хорошо, мы внесем это в список. Список для чего? Список для тестирования, либо в Неваде, либо в Эниветоке, довольно часто менее чем за год от первоначальной концепции до успешного тестирования."Там были какие-то официальные документы, но их было немного. "Директор лаборатории, Норрис Брэдбери, должен был получить разрешение из Вашингтона на каждый тест, но у меня сложилось впечатление, что это обычно было проформой. По сути дела, он сказал бы: "вот что-то новое, что мы придумали. А ты хочешь этого?- Ответ почти всегда был таким: "еще бы!' "[78]

Гонка за меньшие и более умные конструкции бомб была не только против Советов, но и между двумя конкурирующими оружейными лабораториями в Соединенных Штатах. "Тед и я были дружественными конкурентами, когда он был в Лос-Аламосе",-говорит Моррис (Мо) Шарфф, физик-оружейник, который присоединился к Теду в General Atomic в 1959 году, чтобы работать над Orion, когда" там просто не было так много дел, как в Ливерморе " во время временного моратория на испытания бомбы 1958-1961 годов. "Я был Тедом Тейлором Ливермора", - объясняет он. - Они попытались бы построить бомбы поменьше и получше, а мы попытались бы построить еще меньше и еще лучше.- Большинство из них сработало. В отличие от вереницы неудач в ракетной технике, до восемнадцатого ядерного испытания Соединенных Штатов не было никаких сбоев. Тед вспоминает, что был свидетелем только одного провала-РедВинг Юма в Эниветоке в 1956 году, который "едва сорвал верхушку поддерживающей башни и вызвал несколько одобрительных возгласов у тех из нас в Лос-Аламосе, потому что он был спроектирован в Ливерморе."[79]

К началу 1950-х годов, говорит Фримен, "большая часть Лос-Аламоса работала над той или иной идеей Теда. В этот момент стало довольно неловко, что он все еще был на младшей должности и без какой-либо степени."[80] В 1953 году Теду был предоставлен оплачиваемый отпуск для получения степени доктора философии от Ханса бете в Корнелле. Проекты Теда продолжали строиться и тестироваться, пока его не было. Он вспоминает, как это было" невыносимо захватывающе", когда он был аспирантом, чтобы получить случайный загадочный телефонный звонок от Карсона Марка: "Ну, как прошла Оса?- Просто здорово!- В 1954 году Тед защитил диссертацию по оптической модели ядер и сдал выпускной устный экзамен. После экзамена его попросили выйти из комнаты и вернуться через час, когда математик Марк Кац, одна треть его комитета, объявила: "мы скажем вам прямо сейчас, прежде чем вы решите выпрыгнуть из окна, что вы прошли.- Бет дипломатично заметила, что выступление Теда не соответствовало тому качеству, которое они ожидали от его диссертации.

С докторской степенью в руках Тейлоры, теперь уже с тремя детьми, вернулись в Лос-Аламос в мае 1954 года. Тед снова занялся конструированием бомб. "Большая часть разработки малых бомб за последние пять лет была непосредственно связана с Ted",-признал Фримен в 1958 году.[81] Конструкции Теда были не только меньше, но и мощнее. Он помог разработать концепцию форсирования, которая теперь является стандартной функцией во всех конструкциях ядерного оружия с запасами Соединенных Штатов. Добавление нескольких граммов дейтерия и трития к ядру ядерного оружия—по сути, небольшой свечи зажигания для термоядерного синтеза—может выпустить взрыв высокоэнергетических нейтронов в нужный момент, давая впечатляющий импульс эффективности и выхода. Само существование форсировки держалось в секрете до 1972 года, а факт использования газообразных дейтерия и трития был рассекречен только в 1983 году. Тед приписывает эту идею ободрению, которое он получил от Карсона Марка. -Я играл с серединой имплозии, с последним миллиметром или двумя, и Карсон сказал: "держите глаза открытыми для высоких температур.- Потому что всегда есть возможность поместить туда дейтерий и извлечь оттуда нейтроны. Что имело самые разные последствия."

Тепличный пункт, давший 45,5 килотонны в Эниветоке 24 мая 1951 года, был первым доказательством повышающего принципа, следующего за тепличным Джорджем 8 мая, чей 225-килотонный выход был первым термоядерным синтезом в измеримом масштабе. Парниковая собака, давшая 81 килотонну 7 апреля 1951 года, в макете радиационной имплозии, была первым испытанием в серии и первым испытанием, увиденным из первых рук Тэдом-с расстояния пятнадцати миль. —Взрыв был именно таким страшным, как я и ожидал, - примерно в пять раз больше того, что разрушил Хиросиму. Отсчет времени начался ближе к рассвету... одна минута... тридцать секунд (надень темные очки)... пятнадцать... четыре, три, два, один: мгновенный свет, почти ослепляющий сквозь очки, и жар, который сохранялся в течение времени, которое казалось бесконечным. Я был уверен, что сейчас получу мгновенный солнечный ожог, и мой затылок был горячим от тепла, отраженного от пляжного домика позади нас. Через несколько секунд очки были сняты. Огненный шар все еще сиял, как заходящее солнце над ясным горизонтом, пурпурно-коричневое облако поднималось так быстро, что меньше чем через минуту нам пришлось вытянуть шеи, чтобы увидеть вершину. Я совсем забыла о взрывной волне-удивительно резком и громком треске, который разбил несколько бокалов для мартини на полке бара "Бич-Хаус". Зрелище было поначалу прекрасным, устрашающим, но затем стало уродливым и казалось угрожающим, когда серо-коричневое облако распространилось и начало дрейфовать к нам. Я изо всех сил старался стряхнуть с себя чувство радостного возбуждения и подумать о более глубоком смысле всего этого, но безуспешно. Это было просто захватывающе."Тест вызвал некоторые серьезные осадки на вспомогательные объекты, но, говорит Тед, "единственным формальным защитным действием, которое я помню об инциденте, была отмена наружного фильма в ту ночь."

В 1958 году мало кто в ядерном или военном ведомстве принял бы проект "Орион" всерьез, если бы не опыт Теда Тейлора в создании очень маленьких бомб. Плутоний и высокообогащенный уран были слишком дороги и стратегически важны, чтобы рассматривать возможность использования тысяч бомб для полетов в космосе. "У нас не было бесконечного количества плутония", - говорит Фримен. - Теперь, конечно, есть.- По словам Теда, количество плутония, необходимое для производства полезного взрыва, было гораздо меньше, чем кто-либо думал. То же самое любопытство, которое побудило Теда создать всхлип, заставило его задуматься и о действительно очень маленьких атомных бомбах. - Это было скорее любопытство, чем какой-то талант к расчетам. Он задавался вопросом: "А что такое предел?- Мне нужен был панорамный вид.- Интерес Теда к взрывам с низкой отдачей был вызван не тем, что он ощущал необходимость в них-в то время он и понятия не имел об Орионе,—а тем, что вы могли бы узнать больше, исследуя связанные с ними тонкие балансы. "Я сказал, почему бы нам не построить вещи с гораздо меньшим количеством плутония там и посмотреть, что происходит в середине с гораздо большей чувствительностью. Мы можем делать вещи примерно на килотонне вместо того, что было тогда прогнозируемым выходом резервной бомбы, 80 килотонн—это было в течение многих лет. Сделать небольшие выходы с большими агрегатами имплозии, которые получили завораживающими. Я сосредоточил свое внимание на внутренних 50 граммах, 100 граммах, килограмме и т. д. толкая вещи так далеко, как только можно, не обращайте внимания на то, что в некоторых случаях вы оказываетесь с снарядами толщиной менее миллиметра. А кто будет их делать? Как оказалось, это было очень полезно, чтобы найти какой-то способ, чтобы сделать их."

"Следование этим ограничениям стало навязчивой идеей", - признался Тед в 1986 году. -Каков абсолютный нижний предел суммарного веса полного ядерного взрывчатого вещества? Какое наименьшее количество плутония или урана-235 можно заставить взорваться? Каков наименьший возможный диаметр ядерного оружия, которое может быть выпущено из пушки?"[83] Ответы были неожиданными. -Я сужал свой фокус, получая количество плутония, которое можно было бы использовать для ядерных взрывов, менее чем на килограмм. Совсем немного меньше.- Это зал для гольфа, а не бейсбола, сайз. Когда в 1973 году Джон Макфи описал Теда и его предупреждения о ядерном терроризме для The New Yorker, Тед мог рассказать гораздо меньше, чем можно рассказать сегодня. В то время самой маленькой из известных боеголовок была боеголовка Дэви Крокетта, что-то менее 12 дюймов в диаметре с весом около 60 фунтов. Макфи приписал Теду его дизайн, хотя Тед работал над гораздо меньшими бомбами. "Я пытался выяснить, какую самую маленькую бомбу вы могли бы произвести, и она была намного меньше, чем Дэви Крокетт, но она никогда не была построена в те годы", - говорит Тед. -С тех пор так оно и было. Это была полная имплозионная бомба, которую можно было держать в одной руке и которая была около шести дюймов в диаметре."

Тед не интересовался, нужна ли кому-нибудь ядерная полевая артиллерия, ядерные подрывные заряды или ядерная пехота, хотя он сотрудничал с Джорджем Гамовым в неофициальном исследовании под названием "Что нужно миру—это хорошая Двухкилотонная бомба."Перспектива создания небольшого тактического боевого ядерного оружия была с энтузиазмом встречена AEC и Пентагоном, и, по словам Теда, "менее чем через три года, после поразительно творческих действий различных групп людей в Лос-Аламосе, первоначальные цели Гамова были значительно превзойдены."[84] Когда Orion поднял вопрос о возможности использования маломощных бомб в конструктивных целях, это была долгожданная возможность для Ted. "С таким фоном идея тысяч взрывов, близких и личных, была чрезвычайно привлекательной", - говорит он.

"Тед Тейлор провел много времени, размышляя о маломощном ядерном оружии",-вспоминает его Лос-Аламосский коллега Харрис Майер. - А какая самая маленькая бомба, которую мы можем сделать?- И он очень много знал о них и о том, как их делать. Он также знал все об экономике атомной бомбы бизнеса в то время. Что касается обладания тысячей бомб, то никто другой об этом не подумал бы, но Тед Тейлор сказал бы: "зачем останавливаться на тысяче бомб? Делают их с очень небольшим количеством делящегося материала. Сделайте их очень разумно, чтобы вы могли получить разумную доходность из очень небольших количеств.- Значит, он говорит о чем-то таком, в чем одна тысяча бомб не слишком сильно истощила запасы."

"Один из больших вопросов, большая часть всего проекта, о котором я не могу говорить свободно, заключается в том, сколько плутония вам нужно", - объясняет Фримен. -Одна из вещей, которая сделала Орион очень привлекательным, - это компромисс между плутонием и бризантным взрывчатым веществом. В обычных бомбах, которые мы используем для запаса, все виды, не имеет значения, являются ли они высокой урожайностью или низкой урожайностью, военные любят минимальный вес и минимальный объем, поэтому вы, как правило, используете довольно небольшое количество бризантного взрывчатого вещества, потому что бризантное взрывчатое вещество быстро становится доминирующей массой. Для того, что мы хотели сделать, было преимуществом иметь огромное количество бризантной взрывчатки, потому что это также поглощало бы нейтроны и было бы защитой для корабля. Тогда вам нужно гораздо меньше плутония. И вопрос, насколько меньше я не могу обсуждать. От этого зависела вся экономика предприятия. Все это были очень нестандартные бомбы, что означало, что нам никто не верил; цифры явно не складывались, если вы взяли стандартный вид бомб. Это также интересный вопрос с точки зрения проблемы бомбового терроризма. Если у вас есть куча людей, желающих взорвать Всемирный торговый центр или что-то еще, они могут без труда получить большое количество взрывчатки. Так что важно не рассекретить все эти вещи."

Параметры корабля «Орион» (конец 1958, начало 1959 года)

Тед первым поднял тревогу. "Использование небольшого количества тайно доставленных ядерных взрывчатых веществ группами людей, которые четко не идентифицированы с национальным правительством, является более вероятным в ближайшем будущем, чем открытое использование ядерного оружия государством в военных целях", - предупреждал он в 1966 году. Возмездие не было сдерживающим фактором для иностранных субнациональных групп или для "экстремистской группы граждан США, которые считают, что они пытаются спасти США" [85] Он был глубоко потрясен, когда его отправили в поездку по ядерным объектам АЕК для оценки гарантий нераспространения. "На коммерческом заводе по переработке ядерного топлива компании ядерных топливных услуг в Уэст-Вэлли, штат Нью-Йорк, - сообщил он, - несколько контейнеров с отделенным раствором нитрата плутония, достаточным в совокупности для по меньшей мере двух атомных бомб, находились в небольшой хижине в нескольких футах от обычного ограждения из металлической сетки и более чем в 100 ярдах от входа на завод, где у" охранника "не было никакого оружия."[86] То же самое живучее воображение, которое управляло надеждами Теда на использование бомб в космосе, позже будет управлять его страхами о том, что они попадут не в те руки на земле.

Тед познакомился с Фрименом Дайсоном впервые, когда приехал в Корнелл в январе 1953 года, где Фримен преподавал с 1951 года. Фримен и Тед, оба без докторской степени, обладали разными, но взаимодополняющими навыками. Когда они объединили свои усилия, сначала на ТРИГЕ, а затем на Орионе, это привело к тому, что две субкритические массы соединились вместе и образовали критическую сборку, которая внезапно воспламеняется. "Год, который Фримен провел в Ла-Хойе, был самым счастливым в его жизни", - говорит Харрис Майер. - Это было слияние людей, времени и духа. И Тед Тейлор был существенной частью этого. Фримен был почти влюблен в Теда Тейлора. У Теда было фантастическое воображение. И Фримен тоже. Но у Теда было больше инстинкта, чем у Фримена, чтобы понять, как работают механические вещи. Фримен это оценил. Он видел в Теде не только воображение, но и такое чувство к практическим вещам."

"У Теда Тейлора был уникальный подход", - объясняет МО Шарфф. "Это не было обычным движением вперед маленькими последовательными шагами. Он будет искать идеальный способ что-то сделать. Тогда он поймет, как природа будет сдерживать события, и немного отступит. И тогда он будет настаивать на этом результате, даже если это будет означать огромный шаг вперед."

7 QED

В сентябре 1932 года, примерно в то же время, когда семилетний Тед Тейлор начал экспериментировать с химическими взрывчатыми веществами в Мехико, восьмилетний Фримен Дайсон был отправлен из дома в Винчестер, Англия, чтобы посещать школу Твайфорд. "Это была отвратительная школа, но там была отличная библиотека, так что это было моим убежищем", - говорит он. - Там было много чего об электронах, электричестве, радиоволнах и тому подобном, но никто никогда не упоминал протоны. Я помню, как спрашивал людей: "почему они говорят только об электронах, а не о протонах?- Похоже, никто не знал."

Среди книг, захвативших воображение Фримена, были "от Земли до Луны" и "Путешествие вокруг нее Жюля Верна". Незадолго до своего девятого дня рождения—15 декабря 1932 года—Фримен начал писать продолжение книги сэра Филиппа Робертса "Эролунарное столкновение", посвященное предсказанному столкновению между астероидом Эрос и Луной. Незаконченный отчет Фримена о подготовке южноафриканского астронома сэра Филиппа к путешествию для наблюдения за столкновением близко следовал прецеденту Жюля Верна. - Учитывая задержки,-сказал сэр Филипп, когда генерал Мейсон поделился с ним своей идеей,-а также путешествие и приготовления на Луне, у нас будет еще более десяти лет, чтобы изготовить наши пушки, снаряды и пушечную вату, мы будем использовать пушечную вату, она гораздо лучше обычного пороха, поэтому мы можем сделать нашу экспедицию гораздо более масштабной, чем у Барбикена; не беспокойтесь о деньгах, число подписчиков будет почти бесконечным.' "[87]

В то время как Тед учился делать пушечный хлопок, Фримен теоретизировал о продвижении космического корабля диаметром 15 футов к Луне. Пушечный хлопок, или нитроцеллюлоза, взрывается почти в два раза быстрее динамита и был введен в 1865 году, когда Жюль Верн опубликовал первую часть своей книги. Фримен прикинул, что стартовая пушка сэра Филиппа—или "колумбиада", как называл ее Верн,—будет иметь длину в две мили, что сверхъестественно близко к размерам более поздних предложений по космическим пусковым пушкам на химическом топливе. Десятилетний график развития сэра Филиппа точно соответствует планам марсианской миссии 1968 года, которая сопровождала коммерческую презентацию проекта "Орион" Фримана и Теда в 1958 году.

Сначала Фримен прикинул, насколько велика должна быть лунная колумбиада, чтобы вырваться из гравитационного поля Луны и вернуться на Землю. Затем он прикинул, какой величины должна быть земная колумбиада, чтобы отправить лунную Колумбиаду на Луну. Колумбиада второй ступени будет оставлена на Луне для использования в будущем, стратегия совершенно отличается от одноразовых, многоступенчатых ракет, в которых астронавты "Аполлона", наконец, совершили поездку. Орион идет на один шаг лучше, полностью избавляясь от Колумбиады—хотя, когда они строили свою летающую модель, Орионцы использовали неглубокую ванну и один фунт пороха для первоначального удара.

Прародителем Ориона был не Вернер, а Верн. "Когда я думал о космических путешествиях в те дни, я думал об огромных пушках, о которых я читал в рассказах Жюля Верна", - объясняет Фримен. - Ракеты тут ни при чем. Марсиане в "Войне миров" Уэллса прилетели не на ракетах. Они прилетели на артиллерийских снарядах."[88] 19 декабря 1934 года Фримен стал свидетелем своего первого запуска ракеты, что укрепило его убежденность в том, что подход Верна был лучшим. Немецкий предприниматель Герхард Цукер приехал в Англию, чтобы продвигать почтовую ракетную технику, поддерживая свое предприятие продажей коллекционных почтовых марок ракетной почты. "Герр Цукер заявил, что он надеется построить большую ракету здесь, в Англии", - сообщило Британское межпланетное общество, имея в виду создание регулярной ракетной почтовой службы между Англией и континентом. После чего он планирует создать компанию по производству почтовых ракет для мировой дистрибуции."[89]

У Дайсонов был загородный коттедж недалеко от Лимингтона, почти точно там, где Цукер решил начать свою деятельность. "У них была очень впечатляющая ракета",-вспоминает Фримен. - Они устроили его с большими церемониями на этом довольно заброшенном клочке земли, где мы жили, который был чем-то вроде отмели на побережье напротив острова Уайт. Они пригласили несколько высокопоставленных лондонских чиновников и торжественно положили в ракету этот мешок с почтой со специальными марками. Затем они стартовали,и эта штука взлетела в небо очень красиво. Но затем он развернулся и вернулся почти точно туда, откуда взлетел, и приземлился с большим всплеском в грязь. Поэтому они вышли и забрали его, а почту отправили позже на лодке."

В течение десяти лет преемники Цукера регулярно посылали ракеты через Ла-Манш, переключившись с доставки писем на доставку бомб. Фримен работал гражданским статистиком в бомбардировочном командовании Королевских ВВС, когда впервые столкнулся с ракетами Вернера фон Брауна. "В Лондоне мы были очень благодарны Вернеру фон Брауну", - объясняет он. "Мы знали, что каждый V-2 стоил столько же, чтобы произвести как и высокоэффективный истребитель."[90]Немецкие самолеты наносили тяжелые потери союзникам, в то время как V-2 взрывались беспорядочно и только один раз. Именно тогда, когда V-2 начали падать на Южную Англию со скоростью 3500 миль в час, Фримен впервые подумал о ракетах, а не пушках, как о средствах для достижения космоса. "Я помню, что был очень рад узнать, что V-2 действительно существовал. Это был большой шаг вперед. Он шел 50 миль вверх и 250 миль горизонтально. Если бы вы могли сделать так много, вы могли бы попасть в космос. А потом я был довольно разочарован. Если бы немцы могли сделать это хорошо, я ожидал, что у нас были бы наши собственные секретные проекты. Возможно, у нас все было бы гораздо лучше. В конце войны я узнал, что на нашей стороне действительно ничего не было. Нам пришлось начинать все сначала с нуля."

В 1947 году Фримен покинул Англию, чтобы изучать физику с Гансом бете в Корнелле. Теоретическая физика и экспериментальная физика были отдельными специальностями, но аспиранты должны были ознакомиться с обоими. Эксперимент Милликена с каплей масла, который вовлек Теда в физику шестью годами ранее, не пошел так же хорошо в руки Фримена. Милликен показал, как измерить заряд отдельного электрона, балансируя микроскопические капли масла между силой гравитации, тянущей их вниз, и силой электрического поля, тянущего их вверх. "У меня были мои масляные капли, плавающие красиво, а затем я схватился за неправильную ручку, чтобы отрегулировать электрическое поле", - говорит Фримен. -Они нашли меня лежащим на полу, и это положило конец моей карьере экспериментатора."[91]

Многие физики, которые вместе с бете строили бомбу во время войны в Лос-Аламосе, теперь вновь собирались под его руководством в Корнелле. Фримен познакомился с главными действующими лицами "Манхэттенского проекта" и политическими силами, в которые была вовлечена их работа. Он чувствовал моральное и техническое родство с теми, кто провел войну, рассчитывая, как построить атомное оружие, точно так же, как он провел войну, рассчитывая, как максимизировать разрушительные последствия обычных бомб. "Грех физиков в Лос-Аламосе заключался не в том, что они создали смертоносное оружие", - объяснял он позже. - Они не просто построили бомбу. Они наслаждались его строительством. Они провели лучшее время в своей жизни, строя его. Я думаю, именно это имел в виду Оппенгеймер, когда говорил, что они согрешили."[92]

Из всей Лос-Аламосской банды Ричард Фейнман оказал на Фримана наибольшее влияние. Бет поручила Фримену работать над проблемой, известной как квантовая электродинамика, или КЭД. В 1947 году возникла трясина неполных и противоречивых подходов к соотношению материи и электромагнитных полей. "Проблема, по словам Фримена, заключалась просто в том, что не существовало точной теории, описывающей повседневное поведение атомов и электронов, испускающих и поглощающих свет."[93] После войны физики вернулись в свои лаборатории, построили новое оборудование и делали новые наблюдения и открытия с беспрецедентной точностью, но без последовательной математической основы для объяснения результатов. Фейнман разработал систему КЭД, которая давала все правильные ответы, но его неортодоксальные методы рассматривались истеблишментом физики как математически непрозрачные. "Дик использовал свою собственную квантовую механику, которую никто другой не мог понять", - объяснил позже Фримен.[94]-Он изо всех сил старался понять устройство природы, перестраивая физику снизу доверху, и я никогда не видел, чтобы кто-то так старался."[95]

Фримен Дайсон (с дипломатом) на испытательном полигоне Пйнт Лома, лето 1959. По часовой стрелке сверху вокруг модели: Эд Дэй, Уолт Ингленд, Брайан Данн, Перри Риттер, Джим Моррис, Майкл Финней, В.Б.МакКинней, Майкл Эймс

Фейнман раскрыл свои методы Фримену, который затем отправился в Энн-Арбор, чтобы посетить серию лекций математического физика Джулиана Швингера, чей подход к КЭД был столь же точным, упорядоченным и сложным, как "диаграммы Фейнмана" Дика были простыми и необъяснимыми. - Дайсон, вероятно, был единственным человеком, который полностью понимал оба метода, - заметил Бете.[96] Третья часть головоломки была получена от Син-Итиро Томонаги в Японии, который разработал параллельную теорию КЭД в полной изоляции во время войны. Это неожиданно пришло в почтовый ящик Ганса Бете в Корнелле, и таким образом Фриман оказался в середине глубокого математического конфликта весной и летом 1948 года. Томонага, Швингер и Фейнман пришли к одной и той же физике, используя разные математические подходы. В сентябре, когда Фримен возвращался на автобусе "Грейхаунд" из Беркли в Чикаго, загадка внезапно разрешилась. "Дороги были слишком ухабисты, чтобы я мог читать, и поэтому я сидел, смотрел в окно и впал в приятное оцепенение", - вспоминает он. -На третий день, когда мы бубнили по Небраске, вдруг что-то случилось. Картины Фейнмана и уравнения Швингера начали складываться у меня в голове с такой ясностью, какой у них никогда раньше не было. Впервые мне удалось собрать их всех вместе. У меня не было ни карандаша, ни бумаги, но все было так ясно, что мне не нужно было ничего записывать."[97]

6 октября 1948 года Фримен представил" теорию излучения Томонаги, Швингера и Фейнмана " в "физический обзор". Это продемонстрировало математическую эквивалентность теорий Фейнмана и Швингера и представило более простой метод применения теории Швингера и Томонаги к конкретным задачам: "чем больше упрощение, тем сложнее задача."[98] Вскоре после того, как статья появилась 1 февраля 1949 года, Фримен был предложен профессором в Корнелле бете и постоянным членом Института перспективных исследований Робертом Оппенгейнером. Он так и не получил степень доктора философии.

Математическое объяснение КЭД позволило нам лучше понять, как странные механизмы квантовой механики определяют вселенную, в которой мы живем. "Картина мира, к которой мы наконец пришли, такова", - объяснял Фримен в 1953 году. "Существует около 10 или 20 качественно различных квантовых полей. Каждый из них заполняет все пространство и обладает своими особыми свойствами. Нет ничего, кроме этих полей; вся материальная Вселенная построена из них.... Даже для закоренелого физика-теоретика остается непрестанно удивительным, что наш твердый мир деревьев и камней может быть построен только из квантовых полей и ничего больше. Квантовое поле кажется слишком текучим и нематериальным, чтобы быть основным материалом Вселенной. Тем не менее мы постепенно научились принимать тот факт, что законы квантовой механики накладывают свою собственную специфическую жесткость на поля, которыми они управляют, жесткость, которая чужда нашим интуитивным представлениям, но которая, тем не менее, эффективно удерживает Землю на месте."[99]

Математическая точность КЭД может быть применена к широкому спектру физических явлений-от поведения отдельного электрона до поведения 4000-тонного космического корабля, приводимого в движение взрывающимися бомбами. Для описания масштабов области КЭД Фримен разделил всю физику на три отсека: "в первый отсек мы поместили наши знания о ядерной структуре, протонах, нейтронах, мезонах, нейтрино и взаимодействиях этих частиц друг с другом. Во втором отделении мы поместили теории крупномасштабной структуры и геометрии Вселенной, в том числе общую теорию гравитации Эйнштейна. В третьем отсеке мы помещаем наши знания обо всех других явлениях, все промежуточное по масштабу между атомным ядром и массивной звездой. Третий отсек включает в себя всю классическую механику, оптику и электродинамику, специальную теорию относительности и внеядерную атомную физику. Первые два отсека полны непереваренной экспериментальной информации, эмпирических правил и взаимно противоречивых предположений. Эти области только начинают изучаться и организовываться. С другой стороны, Третье отделение объединено логически непротиворечивой теорией... квантовая электродинамика.... Это единственная область, в которой мы можем выбрать гипотетический эксперимент и предсказать результат до пяти знаков после запятой, уверенные, что теория учитывает все факторы, которые участвуют."[100]

Этот взгляд на мир был математически абстрактным-идеальное дополнение к практическому техническому воображению, которое было у Теда. Фримен мог бы схватить неправильную ручку в эксперименте, но он мог точно вычислить, как электроны, если не физик, должны вести себя. Вопрос о возможности существования Ориона-как только перегруппировка ядер в первые несколько микросекунд взрыва бомбы была завершена—попал в область QED. Когда Фримен сказал, что верит, что Орион будет работать так, как надеялся Тед Тейлор, скептики слушали. Они знали, что Тед может сконструировать бомбы, а Фримен-рассчитать, что произойдет дальше. Управлять 4000-тонным кораблем с ядерными взрывами было бы трудно. "То, что вам нужно, - это импульс, а не Энергия", - объясняет Фримен. - Ядерный взрыв дает вам много энергии, но очень мало импульса."Это была основная проблема, и работа Фримена состояла в том, чтобы помочь решить, был ли осуществим перевод энергии бомбы в импульс корабля или нет.

Судя по тому, как обернулись цифры, он был уверен, что ответ-да. Такие разнообразные проблемы, как непрозрачность застоявшейся плазмы, устойчивость корабля, конвективная абляция толкателя, оптимальная траектория запуска через атмосферу, последствия выпадения радиоактивных осадков, проектирование испытательных защитных сооружений, планирование миссии на внешние планеты и военные последствия, привлекли внимание Фримена в течение первых двенадцати месяцев осуществления проекта. "Мы сняли сливки с множества технических проблем в самых разных отраслях физики и техники", - сказал он.[102] "В первые дни проекта мы все были дилетантами. Каждый делал понемногу всего. Там не было разделения персонала на физиков и инженеров. Этос инженерии очень отличается от этоса физики. Хороший физик-это человек с оригинальными идеями. Хороший инженер-это человек, который создает дизайн, который работает с таким небольшим количеством оригинальных идей, как это возможно."[103]

"Он хорошо понимал, в чем преуспел", - говорит Тед. "В процессе принятия решения о том, чтобы остаться с проектом и уйти из института, он сказал, что должен сделать выбор между тем, чтобы быть очень хорошим физиком-теоретиком или лучшим инженером когда-либо. Он не сидел на стороне, делая эзотерические расчеты физики плазмы, или просто мечтал о том, в какой кровати он будет спать. Он занимался настоящей инженерией, обеспечивая основу, чтобы все это могло поместиться вместе, когда Орион эволюционировал."В конце концов, Фримен решил вернуться к физике, после пятнадцати месяцев,которые он помнит как самые захватывающие в его научной жизни. "Когда я покинул проект в сентябре 1959 года, количество сотрудников возросло до пятидесяти; мы вместе решили к нашему удовлетворению большинство основных проблем проектирования транспортных средств, техническая осуществимость нашей концепции была четко установлена, и правительство решило не воспринимать нас всерьез. Вернер фон Браун и его химические ракеты выиграли битву за правительственную поддержку, и структура космической программы была установлена таким образом, что для нас не осталось места."[104]

Проект Орион охватывал все три отсека, на которые Фримен разделил наши знания о мире. Третий отсек, охватывающий большую часть конструкции и эксплуатации "Ориона", находился в пределах КЭД. Оттуда Орион открывал окно в два других отсека, где еще многое предстояло исследовать и понять: тайны атомного ядра, с которыми Тед и его коллеги возились, конструируя и взрывая бомбы, и тайны крупномасштабной структуры Вселенной, открываемой расширением науки в космос. "Общее чувство, когда я приехал, было одним из самых больших энтузиазмов со стороны Фримена и Теда",-говорит Пьер Нойес, который консультировал частично для Ориона летом 1958 года. "Фримен сказал, что одна из причин, по которой он давил на Ориона, заключалась в том, что это могло занять много людей, включая пожилых людей, таких как он сам. Как описывает это Бруно Аугенштейн, прелесть высокой производительности Ориона заключается в том, что " даже вполне авантюрные миссии вполне могут быть реально осуществимы во времена, соизмеримые с продуктивными жизнями отдельных ученых."[105]

"Через полчаса я понял, что именно об этом молились все космические проекты",-писал Фримен в июле 1958 года, когда его оптимизм достиг своего апогея. "У меня никогда не было причин менять это мнение. Это сработает, и оно откроет нам небеса. Проблема, конечно, в том, чтобы убедить себя, что можно сидеть на бомбе, не будучи зажаренным. Если вы не подумаете об этом тщательно, это выглядит очевидным, что вы не можете этого сделать. Гений Тэда заключался в мужестве, которое заставило его усомниться в очевидной невозможности этого. Сегодня вечером мы с Тедом полетим вместе в Лос-Аламос. Мы путешествуем, как Павел и Варнава. Ей-богу, эта жизнь хороша."[106]

8 Яйца Лью Аллена

В 1952 году на испытательном полигоне в Неваде Тед Тейлор пополнил свою и без того солидную репутацию, подняв маленькое параболическое зеркало и закурив сигарету от атомной бомбы. До огненного шара было двенадцать миль. "Я аккуратно погасил сигарету и некоторое время хранил ее в ящике своего письменного стола в Лос-Аламосе", - говорит он. - Когда-то, вероятно, находясь в состоянии возбуждения по поводу какого-то нового вида бомбы, я, должно быть, выкурил ее по ошибке."[107]

Те, кто проектировал, строил, накапливал и пытался понять последствия ядерного оружия в 1950-х годах, были озабочены либо разрушением таких объектов, как города и укрепленные ракетные шахты, либо номинально конструктивными приложениями, такими как плавление нефти из гудронных песков Альберты и рытье Панамского канала на уровне моря. Поставить что-то столь дорогое, как четырехтысячетонный космический корабль, в пределах нескольких сотен футов от серии ядерных взрывов было бы нелегко даже для Теда. Без некоторых материальных доказательств живучести, даже самые восторженные чиновники в AEC или в Пентагоне вряд ли окажут поддержку. К счастью, доказательства были под рукой: серия тестов, известных как "шары Лью Аллена" (также упоминается, по словам Берта Фримена, "как шары Огла, после Билла Огла, великого директора атмосферных испытаний, который был ответственен за большой прогресс в течение многих лет"). Это был третий ключевой ингредиент-между концепцией Стэна Улама и стимулом, предоставленным Спутником,—из которого проект Орион был собран в глубине сознания Теда Тейлора.

Лью Аллен был физиком ВВС, родившимся в 1925 году, который был назначен в Лос-Аламос в начале 1950-х годов и быстро поднялся по служебной лестнице. Позже он стал секретарем Военно-Воздушных сил и, выйдя на пенсию в звании 4-звездочного генерального директора, директором Лаборатории реактивного движения в Калифорнийском технологическом институте. Лью Аллен и Тед Тейлор стали близкими друзьями в Лос-Аламосе и на островах, окружающих лагуну в Эниветоке, где они сотрудничали в ряде испытаний. После отъезда из Лос-Аламоса Лью Аллен присоединился к Управлению специальных проектов в Центре специального вооружения ВВС на базе ВВС Киртланд в Альбукерке, где он стал первым сотрудником проекта, ответственным за Orion, когда мониторинг контракта ARPA с General Atomic был назначен AFSWC командованием ВВС по исследованиям и разработкам в 1958 году. Он был достаточно скептичен, как администратор, чтобы получить контроль над проектом, и достаточно оптимистичен, как физик, чтобы признать ценность предоставления Orion договорной поддержки. "Это был замечательный период в Военно-Воздушных Силах, в котором они действительно поощряли блестящих молодых техников оставаться техниками и не терять свои навыки, поскольку они продвинулись в ВВС", - говорит Бад Пайетт. -Не думаю, что это произойдет сегодня."Когда космический зонд" Вояджер-2 " JPL направился к Нептуну и Урану, после отправки снимков лун Юпитера в 1979 году и лун Сатурна в 1981 году, у руля был старый Орионский хэнд—Лью Аллен.

Именно нехватка трития привела к "яйцам Лью Аллена"."В середине 1950-х годов, когда новые конструкции оружия, такие как Ted, вошли в производство, AEC начал беспокоиться за закрытыми дверями, что у нас может не хватить трития, чтобы поддерживать запасы в актуальном состоянии. Тритий, нестабильный изотоп водорода с двумя дополнительными нейтронами в его ядре, естественно встречается в морской воде как одна часть в 1018 обычного водорода, полученного в результате столкновений с космическими лучами. Поскольку тритий разлагается на 5,5% в год, то усиленное тритием ядерное оружие и инициированные тритием термоядерные боеголовки должны периодически пополняться и не могут просто храниться на полке. Получение трития с помощью нейтронной бомбардировки в специальных реакторах дорого и медленно. Тритий также вырабатывается при термоядерных взрывах, и это навело Теда на мысль. Почему бы не использовать поток нейтронов от соседнего взрыва для получения трития,а затем пойти и собрать результаты?

"Тед не был лишен диких идей", - объясняет Лью Аллен. -Когда он был в Лос-Аламосе, одна из его идей состояла в том, что можно использовать термоядерное оружие для получения расщепляющегося материала, или трития, взрывая его над резервуаром, содержащим сырье, которое будет преобразовано нейтронами из бомбы. Вы могли бы положить покрытие на таз таким образом, чтобы он не был разорван бомбой, потому что вы, вероятно, захотите сделать больше, чем одну бомбу? Как бы материал вел себя в огненном шаре? Поэтому я провел ряд экспериментов, направленных на то, чтобы посмотреть на это.

"Один из экспериментов состоял в том, чтобы повесить несколько сфер из сырья, окруженных довольно толстым слоем графита, с башни бомбы, а затем посмотреть, сможем ли мы восстановить сферы—это были стальные сферы с капсулой материала внутри—и выяснить, действительно ли материал преобразовался и остался в матрице. Идея состояла в том, что углерод защитит стальные сферы, которые улетят и погрузятся в песок в Эниветоке, а затем мы их восстановим. И это сработало. У меня также было несколько больших стальных цилиндрических дисков с материалом внутри, которые мы поместили у основания башни, чтобы посмотреть, как они выживут: три или четыре фута в поперечнике и шесть или восемь дюймов в высоту. Именно там Тед начал размышлять о том, что делают бомбы с большими пластинами."

Неожиданный результат—и один из зародышей Ориона-заключался в том, что некоторые сферы были перемещены дальше, чем можно было бы объяснить только взрывным эффектом. "Нам было трудно найти некоторые из этих стальных сфер", - говорит Аллен. "Мы думали, что сможем найти их с помощью металлодетекторов. Мы не знали, что песок у основания этой башни-там уже были другие выстрелы-был усеян кусками металла, фрагментами башни и чем-то еще, поэтому металлоискатель просто звонил все время. В конце концов мы взяли огромные дорожные скребки и соскребли верхние шесть или восемь дюймов песка и просто следовали за ними и открывали эти вещи."Одним из более поздних тестов оказался один из ранних усиленных проектов Ted—тест под названием "Viper", который был "большим шагом на фронте повышения, другой дизайн ракеты-носителя. Наверное, мне не стоит в это вдаваться, - говорит Тед.

Предложенный 200-тонный экспериментальный корабль, 1962: диаметр 30 футов (10 метров), период взрывов 0,78 секунды, дистанция разделения зарядов 75 футов (25 метров), ускорение 1,9 g. Proposed 200-ton test vehicle, 1962: 30 feet in diameter, 0.78-second pulse period, 75-foot separation distance, 1.9-g acceleration, 220-pound charges, yield unknown.

Лью Аллен провел аналогичную серию экспериментов в Неваде, подвешивая сферы из материала на стреляных башнях в пустыне во время серии испытаний чайника в апреле 1955 года. По словам Бруно Аугенштейна из компании RAND," некоторые из этих предметов были впоследствии обнаружены и исследованы". - Судя по их состоянию и конечным местам приземления, можно с полным основанием утверждать, что тела были "приведены в движение" каким-то механизмом ядерного взрыва."[108]Результаты, полученные как из Невады, так и из Эниветока, привлекли внимание Рэнд и группы Эдварда Теллера в Ливерморе, которые независимо и заранее от спутника рассматривали возможность создания бомбоубежищной, приводимой в действие абляцией верхней ступени для термоядерных МБР. На конференции в феврале 1957 года Ливерморский физик том Уэйнрайт отметил, что неметаллический материал, такой как Бакелит, заметно меньше подвержен абляции, что стало ключевым явлением для защиты пластины-толкателя Ориона от повторных взрывов. "При размещении примерно в 100 футах от центра взрывов от 15 до 25 килотонн пластмассовые образцы испытывали гораздо меньшие потери массы", - писал он.Ничего не вышло из предложения Ливермора, которое тихо умерло в промежутке между исследованием Улама в 1955 году и безумием вокруг спутника, на фоне которого был запущен проект Орион.

После запрета атмосферных испытаний подобные эксперименты были прекращены. Шары Лью Аллена остались среди реликвий той эпохи, когда Орион стоял на грани перехода к ядерным испытаниям. "Они все еще там", - говорит Бад Пайетт, который периодически возвращается в Эниветок, чтобы изучить доказательства предыдущих тестов. "Вы можете пойти и посмотреть на эти знаменитые железные шары, которые с точки зрения температуры находились в пределах 150 000 градусов Кельвина огненного шара. Явления самозащиты от абляции через создание горячего слоя, который был достаточно непрозрачным, чтобы защитить остаток шара от любого из излучений, были важными наблюдениями с точки зрения того, могли ли мы создать слой или толкатель, который мог бы существовать так близко к ядерному взрыву?"Почему и как эти объекты так хорошо сохранились, не было полностью понято в 1956 году, что побудило небольшую группу любопытных физиков воспользоваться разработками бомб и проверками надежности запасов. "Есть еще несколько десятков совершенно необъяснимых оружейных эффектов—и все, что мы делали, это продолжали испытывать оружие запаса, не пытаясь понять их", - говорит Тед. -Мы знали гораздо больше о том, как делать бомбы, чем о том, что они делают."

По словам Теда, именно эксперименты Лью Аллена помогли убедить скептиков—в том числе и его самого. "Возможность сохранить вещи, которые были в пределах двадцати футов от центра взрыва, десятки килотонн, была большой неожиданностью для многих людей. То, что у нас были эти данные и фотографии металлических сфер, которые были защищены графитом, не показывая никаких признаков какого-либо необычного взрыва, вот что привело меня к возможности реализации этой концепции в целом."Как вспоминает Фримен," эти эксперименты помогли нам убедить людей в том, что идея корабля «Орион», выживающего внутри последовательности огненных шаров, не была абсурдной. Они показали, что твердые объекты выживают гораздо лучше, чем ожидало большинство людей. Они были важны для нас, потому что мы могли сказать: "Смотрите, этот кусок пластика потерял только X миллиметров своей поверхности, сидя внутри огненного шара в течение половины секунды.- Это сделало Ориона менее сумасшедшим."

Когда Лью Аллен описывает то, о чем Тед думал в 1955 году, это звучит очень похоже на Орион, перевернутый вверх ногами: "вы вырезали большой полусферический бассейн, где-то в отдаленной области, а затем выстрелили относительно чистые бомбы в центре кривизны этой вещи. Потому что они были чистыми, и потому что вы спроектировали этот бассейн, чтобы материал не вылетал, вы не загрязняли воздух или окрестности очень сильно. Вы отбили определенное количество этих вещей-я забыл, сколько, скажем, около дюжины,—а затем вернулись и добыли продукты, которые будут либо тритием, либо литием-6 и расщепляемым торием. Экономика действительно не была неразумной. Это выглядело так, как будто все, что вам нужно было в качестве покрытия, был асфальт. Асфальт будет удаляться, и у него будет достаточно гибкости, чтобы он не пошел рябить и отрываться, и тесты в Тихом океане показали, что материалы останутся в матрице, которую вы подготовили. За исключением этого маленького крошечного недостатка, который действительно не хотел взрывать бомбы по всему месту, похоже, что это будет работать довольно хорошо. Это было как раз перед запуском спутника. Тед вполне мог думать о том, что он не только заливает вещество нейтронами, но и давит на него довольно сильно."

Эта схема была известна как BATS - for Bomb Assisted Tritium Supply. Орион был летучими мышами, повернутыми вправо-вверх. "Тед был ученым-практиком, который участвовал в разработке некоторых ключевых видов оружия там, в Лос-Аламосе, и был полностью принят в теоретическом сообществе как настоящий парень, а не заурядный парень",-объясняет Лью Аллен. "Поэтому, когда он придумал эти различные схемы, я думаю, что если бы кто-то другой сделал это, они были бы отброшены довольно быстро, но когда он придумал их, у них была определенная аура правдоподобия только из-за Теда."

"Когда Орион начал, стрельба бомбами в атмосфере была действительно обычной, - продолжает Аллен. "То есть, один делал это все время, и те из нас, кто занимался бизнесом, чувствовали, что большинство эффектов, о которых люди беспокоились, были значительно преувеличены и что на самом деле не было такой большой проблемы. Очевидно, мысли об этом изменились. Но, по крайней мере, на какое-то время эта идея вовсе не была неразумной. Итак, в первый год или около того, по крайней мере, вопросы были: Будет ли такая вещь работать?"У него было так много технических проблем, и он превратился в такую большую вещь. Ты действительно можешь заставить его работать? Только позже, когда договор о запрещении испытаний начал подписываться, люди стали говорить: "Эй, подождите минутку! Предположим, что это действительно работает, действительно ли мы хотим начать стрелять по бомбам?"Все мы скептически относились к тому, что вы когда-либо действительно сделаете это, но чувствовали, что это была такая творческая и захватывающая идея, что она, безусловно, заслуживает исследования, которое должно быть сделано."

9 ARPA

Предложение компании "Дженерал Атомикс" о создании космического аппарата с ядерным двигателем в течение первых шести месяцев 1958 года постоянно перепрыгивало с одного стола на другой. Чиновники, считавшие эту идею безумной, неохотно говорили "нет", а чиновники, считавшие, что эта идея имеет потенциал, неохотно говорили "Да". Орион был сиротой с самого начала. В течение всех семи лет своего существования проект был политически измучен особенностями, которые делали его таким привлекательным для таких людей, как Фримен и Тед. Наша военно-космическая программа не смогла от всего сердца принять проект, направленный на мирное исследование Солнечной системы. Наша невоенная космическая программа не смогла полностью принять проект, управляемый бомбами. На краткий момент в истории Агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA) было в бизнесе делать и то, и другое.

Дипломатия Теда Тейлора, влияние Фредди де Хоффмана в компании General Dynamics и AEC, а также усилия отдельных лиц, таких как Лью Аллен, в рамках военного истеблишмента в конечном итоге достигли компромисса, давшего проекту Orion шанс. В начале 1958 года было полдюжины мест, где Орион мог искать поддержки: General Dynamics, AEC, Пентагон, Конгресс, ARPA и НАСА, которые еще не были сформированы. "Несколько важных людей сказали:' Да, это очень важно. На самом деле это настолько важно, что я не могу ничего сделать с этим, пока Конгресс не решит, кто будет заниматься этим", - сообщил Фримен после визита в Вашингтон с Тэдом весной 1958 года. "Конгресс как раз сейчас находится в середине создания нового космического агентства для администрирования всех невоенных схем такого рода."[110]

Конгресс был медленным способом запустить что-либо в космос. В январе 1958 года, когда министр обороны Нил Х. Макэлрой создавал ARPA, Объединенный комитет Конгресса США по атомной энергии (JCAE) провел ряд слушаний по вопросу о двигателях в космическом пространстве с помощью ядерной энергии перед рядом влиятельных конгрессменов, включая сенатора Клинтона Ф. Андерсона из Нью-Мексико, председателя подкомитета по двигателям в космическом пространстве, и сенатора Альберта Гора из Теннесси. Собравшиеся конгрессмены задали физикам, среди которых были Стэн Улам из Лос-Аламоса и Теодор Меркл из Ливермора, два главных вопроса: используют ли русские ядерную энергию для запуска своих спутников? Могут ли Соединенные Штаты использовать ядерную энергию, чтобы вернуть себе лидерство? Сенатор Джон па-туре, Род-Айленд, спросил Доктор. Улам: "верите ли вы в предостережение, что нация, контролирующая космическое пространство, будет контролировать весь мир? Улам, уже намекая на такие возможности, как Орион, ответил: "Если какая-то нация контролирует путешествия в космосе и владеет Луной, то она ipso facto, как мне кажется, господствует и над этой планетой."Последующие расспросы доктора Меркла пошли наперекосяк .:

Представитель James T. Patterson( Коннектикут): есть ли теория, которая утверждает, что после того, как вы получите определенное расстояние от нашей земли в космосе, атмосфера становится сопоставимой с той, в которой мы живем сейчас?

Доктор Теодор Меркл: я не совсем понимаю ваш вопрос.

Представитель Patterson:я сам не знаю, как это сформулировать.

Д-р Меркл: позвольте мне сформулировать это следующим образом: атмосфера Земли, которой вы в настоящее время дышите, становится все тоньше и тоньше по мере увеличения расстояния от Земли.

Представитель Patterson: когда вы прибываете в определенный момент, то он сам себя меняет?

Доктор Меркл: конечно, нет, сэр. После того, как вы поднимаетесь на несколько сотен миль, атмосфера исчезает, и она никогда больше не появляется. Космос действительно пуст.[112]

Именно этот политический вакуум, возникший после появления спутника, дал проекту "Орион" его шанс. General Dynamics спонсировала девятимесячный первоначальный инкубационный проект Orion в General Atomic, надеясь окупить эти инвестиции через контракты на исследования и разработки, как только проект будет запущен. Когда-нибудь флотилии кораблей Orion будут курсировать в космосе под лейблом General Dynamics точно так же, как подразделение электрических лодок General Dynamics, начиная с 3500-тонного "Наутилуса", стало ведущим брендом на атомных подводных лодках. Орион был бы "построен как подводная лодка, а не самолет", говорит Фримен, который помнит, что "подразделение электрических лодок General Dynamics было в некоторой степени вовлечено. Мы действительно говорили с ними о том, как вы строите подводные лодки, и я думаю, что несколько из этих людей пришли поговорить с Тедом. Они получили бы контракт, если бы дело пошло вперед."

Физик Герберт Йорк, советник Эйзенхауэра, который был назначен первым директором Ливерморской лаборатории в 1952 году и первым техническим директором ARPA в 1958 году, помнит, как Джон Джей Хопкинс спрашивал его совета о том, должна ли General Dynamics оказывать большую поддержку. "Я сказал, что с точки зрения правительства стоит вложить какую-то небольшую сумму денег, например миллион долларов, чтобы получить дальнейшее мышление, но если бы я был вовлечен в инвестирование денег General Dynamics, я бы не вложил ни цента."В 1958 году General Dynamics находилась в процессе потери состояния на злополучной попытке выйти на рынок коммерческой авиации с реактивным лайнером Convair 880 и склонялась на сторону Йорка. Их поддержка зависела от того, что правительство возьмет на себя большую часть расходов по этому пути.

АЭГ твердо стоял на борту. Без их благословения частный подрядчик, действующий независимо от оружейных лабораторий, не смог бы осуществить проект, связанный с ядерными секретами и ядерными бомбами. Первый контракт Orion, заключенный на 5 тысяч долларов в январе 1958 года, был заключен с AEC, но это было для предоставления секретной информации (включая результаты испытаний Лью Аллена), а не для затрат на исследования или разработки. АЕК должен был быть осторожен, чтобы не оттолкнуть военный истеблишмент, делая вид, что они делают свою собственную преимущественную заявку на космос. Герберт Йорк, который начал давать показания перед JCAE в 1953 году, подчеркивает, что политические битвы были больше, чем Орион. "JCAE был самым важным комитетом, и они знали, что космос собирается забрать это, поэтому они очень старались получить ответственность за космос", - говорит он. -Чего они не могли сделать. Вполне возможно, что их скрытая цель состояла в том, чтобы так или иначе сделать очевидным, что космический двигатель и ядерная энергия были настолько неразрывно и мощно связаны друг с другом, что их необходимо было поддерживать в таком состоянии. Это подозрительная мысль, но JCAE действительно терял свои позиции. Так же как и AEC."

Создание НАСА требовало принятия акта Конгресса, в то время как Министерство обороны смогло создать ARPA исполнительным распоряжением в качестве немедленного ответа на запуск спутника. "Это был личный ответ министра обороны Нила Х. Макэлроя спутнику", - говорит Йорк. Первая задача состояла в том, чтобы не допустить соперничества между армией, флотом и Военно-воздушными силами. Конфликты возникали не только из-за военных действий; все три службы рассматривали мирное освоение космоса как желательное расширение своей территории, а их подрядчики стремились к престижу мирного "завоевания" космоса. Существует также военный императив для развития невоенных проектов, поскольку для разведки, наведения и других оборонных целей крайне важно создать прецедент того, что национальные границы не нарушаются пролетающими над ними космическими аппаратами. В ожидании образования НАСА, ARPA была зафрахтована, чтобы объединить все-военное и невоенное—в течение года или около того, а затем, как только НАСА было создано, разделить вещи. "Я сыграл ключевую роль, - говорит Йорк, - в том, чтобы заставить ARPA войти во многие вещи, а затем вытащить их, когда пришло время это сделать. Самым трудным делом для меня было вывести ARPA из большого космического транспортного бизнеса, потому что фон Браун и армия были полны решимости сохранить его. Но президент хотел, чтобы они ушли."Когда ARPA взяла на себя спонсорство проекта Orion, предполагалось, что это было долгосрочное, глубокое космическое предприятие, которое будет передано НАСА, как только все уладится.

Предложение General Atomics было радикальным отходом от всего, что рассматривалось в 1958 году. В то время как Соединенные Штаты изо всех сил пытались запустить низкоорбитальные спутники весом менее ста фунтов, Тед предлагал межпланетную полезную нагрузку в тысячу тонн. - Я помню этот документ, - говорит полковник ВВС Дон Прикетт. - Тед принес его в Пентагон. В то время у меня был так называемый ядерный стол, и я его видел и читал. Конечно же, я ухожу на что-нибудь подобное. Мы выпустили его обратно к Лью Аллену в Киртланде для комментариев. А потом, насколько я помню, он обратился к Рэнд за комментарием. Я не знал Теда от Адама вне быка, но это было интригующее предложение, и в то время у нас не было много в плане двигательных систем. Русские убегали от нас."

"Орион" вызвал интерес в Военно-воздушных силах, но никто не смог придумать правдоподобного военного требования для отправки 4000-тонного космического корабля на Марс или за его пределы. О Луне уже говорили армия и фон Браун. Военные интересовались возможностями большой пилотируемой наблюдательной и огневой платформы, но даже в 1958 году было очевидно (хотя и секретно), что ко времени разработки Orion беспилотные спутники будут отправлять на Землю снимки высокого разрешения. Орион увеличивался лучше, чем уменьшался. Не было никаких срочных военных требований для чего-либо настолько большого, кроме аргумента, что если мы не построим Орион, то русские могут построить его первыми. "К счастью, работа, которую мы здесь выполняем, не рассматривается как имеющая военное значение", - сообщал Фримен в июне 1958 года."Я думаю, что это ошибка, но я счастлив оставить генералов в стороне от этого как можно дольше."

Это предложение все время возвращалось в ARPA на стол Герберта Йорка. Наконец он застрял. "Мы попросили у правительства несколько миллионов долларов, чтобы начать это дело", - объяснил Фримен, когда контракт был подписан. "У комитета, который рассматривает такие предложения, есть по меньшей мере 500 предложений в год, чтобы посмотреть, большинство из них сумасшедшие или глупые, но все они просят несколько миллионов долларов для начала, все они представлены людьми, которые очень возмущаются, когда им отказывают. Поэтому, естественно, комитет был склонен сказать нам "нет". Эта штука выглядит совершенно сумасшедшей на первый взгляд. Так что нам пришлось ослабить их сопротивление, заставляя различных других влиятельных людей в правительстве верить в нас и говорить за нас хорошие слова, и так далее. В целом комитет не относился к нам плохо. Они дали нам несколько встреч, чтобы объяснить, что мы хотим сделать, и в конце концов они согласились дать нам деньги. Вся процедура заняла около полугода.

-Одна из причин медленного развития событий, - продолжал Фримен, - состоит в том, что мы будем находиться под ответственностью гражданского космического агентства, которое будет осуществлять все долгосрочные научные программы, связанные с космосом, а не непосредственно с военными целями. Это космическое агентство пока не существует и, вероятно, начнет свою работу в следующем году. А пока нам платит министерство обороны из своих исследовательских фондов. Таким образом, контракт должен был быть одобрен как людьми обороны, так и людьми, которые собираются бежать в космическое агентство. Я думаю, что в долгосрочной перспективе это космическое агентство будет очень хорошо работать. У нее есть восторженная поддержка в Конгрессе, и она, вероятно, сможет довести нас до конца."[114]

Команда Orion лоббировала жестко. Бет лоббировал Джеймса Киллиана, председателя Президентского Научного консультативного комитета Эйзенхауэра. Улам лоббировал Конгресс через Объединенный комитет по атомной энергии. Льюис Штраус, председатель AEC, лоббировал как ARPA, так и Министерство обороны. Лью Аллен вспоминает, что именно Эдвард Теллер первым рассказал ему о проекте, направив его из Альбукерке в Ла-Хойю для встречи с Тедом Тейлором, призывая ВВС оказать поддержку.

После того как в начале 1958 года было решено, что ВВС не должны брать на себя Orion напрямую, Лью Аллен рекомендовал ARPA финансировать этот проект, но как скромную теоретическую попытку, которая уменьшит как политическую ответственность, так и стоимость. "Концептуально, по крайней мере, все это выглядит осуществимым, за исключением очень серьезного возражения, что во время первоначального взлета с земли и в то время как в плотной атмосфере весь корабль погружен в огненный шар оружия", - писал он в мае 1958 года. "Возможно, это будет возможно разработать для выживания, но это не будет тривиальным. Хотя у нас есть много оговорок относительно осуществимости этой схемы, возможная конечная награда настолько высока, что мы твердо считаем, что необходимо провести дальнейшие исследования. General Atomic до сих пор выполняла эту работу по необеспеченному контракту с AEC и теперь просит что-то вроде $4,000,000 для выполнения амбициозной программы, включающей много экспериментов. Мы слышали, что Арпа рассматривал такую сумму благоприятно. Мы считаем, что эта сумма слишком велика, и рекомендуем поддержать более скромные усилия в настоящее время, самое большее несколько сотен тысяч, чтобы финансировать больше исследований в течение следующего года. Идея увлекательна, награда за успех огромна, шанс на успех невелик, но вероятность того, что исследование раскроет варианты или новые идеи более практического значения, очень высока."[115]

Херб Йорк был в затруднительном положении. Как представитель Эйзенхауэра, он скептически относился к тенденции ВВС создавать дорогостоящие системы вооружения, не необходимые для ведения войн. С другой стороны, миссия Арпа состояла в том, чтобы не оставлять без ответа ни одной альтернативы. Политики обычно благоговеют перед такими учеными, как Бет, Дайсон или Розенблут, но с физиками вроде Йорка это не сработало. - Умные люди так же способны быть наивными, как и глупые. Может быть, даже больше", - рассуждает он. Он также отказался верить в сметные расходы. -Это был не просто Орион. Почти каждая оценка стоимости, сделанная физиком, дико ошибочна, и чем лучше физик, тем хуже это."

Йорк был также энтузиастом космоса. "Я вышел из космической кадетской традиции 1930-х годов, Бака Роджерса и научной фантастики", - объясняет он. - Я интересовался астрономией. Среди самых первых книг, которые я прочел, была очень специфическая книга под названием "Астрономия для любителей", написанная французским астрономом по имени Камиль Фламмарион, которую мне подарил несколько эксцентричный дядя, когда мне было восемь или девять лет."Будучи членом комитета фон Неймана, который задолго до спутника поставил Соединенные Штаты на путь создания как мирных ракет-носителей, так и МБР с водородной бомбой, Йорк помогал направлять решения, которые определяли глобальную повестку дня для космоса. В 1958 году он написал секретный доклад для Киллиана и Эйзенхауэра, в котором изложил планы по созданию серии больших ускорителей и призвал достичь Луны через десять—двадцать лет-что оказалось верным. Но в 1950-х годах межконтинентальные баллистические ракеты появились первыми, и те, кто был на позиции Йорка, держали свои мечты при себе. "На задворках сознания каждого из нас, фон Неймана и всех остальных—может быть, не всех, но большинство людей—вдохновляла перспективная возможность, конечная идея полета человека во Вселенную. Но это было не то, над чем мы работали", - говорит он.

После своего назначения на должность технического директора ARPA, 17 марта 1958 года, Йорк обнаружил на своем столе предложение о создании 4000-тонного межпланетного космического корабля. "Это было время после Sputnik, когда все искали какой-то ответ и думали, что технология-самое вероятное место для поиска, и поэтому много вещей, которые были бы слишком далеко при обычных обстоятельствах, удалось включить в конверт, - объясняет он. Он санкционировал проведение одногодичного технико-экономического обоснования, причем, по словам официальных лиц АФСВК, " устное понимание того, что контракт будет продлен несколько более высокими темпами, если окажется технически невозможным опровергнуть осуществимость в конце первого года."Йорк считал, что эта идея, какой бы невероятной она ни казалась, должна быть реализована. "Это было уникальное время. Когда мы начинали ARPA, мы были готовы взять несколько летчиков. Я никогда не думал, что это возможно, но это нормально, я думал, что это было интересно. И достаточно драматического конечного потенциала, который даже очень низкая осуществимость заслуживает некоторого внимания. Я попытался каким-то образом сложить эту комбинацию вместе и умножить ее."

Результатом решения ARPA стал контракт ВВС AF 18(600)-1812 "технико-экономическое обоснование создания ракетно-космического аппарата с ядерным двигателем" от 30 июня 1958 года между командованием ВВС США по воздушным исследованиям и разработкам и главным атомным подразделением корпорации "Дженерал Дайнемикс". "Предварительные исследования показали, что вполне возможно использовать ядерные бомбы в качестве источника энергии для приведения в движение очень большого пилотируемого транспортного средства на очень высоких скоростях",-гласит вступительное предложение в прилагаемом четырехстраничном отчете о работе. В общей сложности было подготовлено двадцать три страницы концептуальных и договорных рамок для последующей семилетней работы.

"Если эта концепция осуществима, - поясняется в контракте, - то можно будет привести транспортное средство весом в несколько тысяч тонн в движение со скоростью, в несколько раз превышающей земную скорость убегания. Такой аппарат стал бы крупным достижением в области космической тяги. Концепция, которая будет изучаться подрядчиком, кратко заключается в следующем: круглый диск из материала, который называется толкателем, соединен через амортизирующий механизм с самим судном, которое находится над узлом толкатель-амортизатор. Ряд ядерных бомб, которые хранятся на корабле, периодически взрываются ниже толкача. Каждая бомба окружена массой материала, называемого метательным зарядом. В результате каждого взрыва топливо, содержащееся в твердом угле, под которым расположен толкатель, ударяет толкатель и приводит его в движение вверх, в амортизаторы, которые затем доставляют конструктивно приемлемый импульс кораблю."[117]

Сумма контракта составила 949 550 долл. США с фиксированной оплатой в размере 50 200 долл.США на общую сумму 999 750 долл. США. "Там должно было быть ограничение в миллион долларов",-говорит Эд Гиллер, молодой физик и полковник ВВС, который летал на первом истребителе P-38 в бою в Европе и эффективно управлял вещами в AFSWC в 1958 году. - Прямо напротив колышка!- говорит Дон Прикетт.

Следующая проблема заключалась в том, что делать с деньгами. Арпа не могла просто отдать миллион долларов компании General Atomic и уйти. Официально контракт был передан командованию воздушных исследований и разработок через Лос-Анджелесский офис ВВС через район снабжения ВВС Сан-Диего, а техническое обеспечение и отчетность были переданы AFSWC на авиабазу Киртланд в Альбукерке. Закупка конструкции для атомного ракетного корабля имела мало общего с закупкой деталей двигателя или краски для взлетно-посадочной полосы, и бюрократические пререкания между Ла-Джоллой и Лос-Анджелесом немедленно начались, начиная с процедур передачи секретных документов AEC Министерству обороны и заканчивая спором о том, могут ли консультанты проекта Orion выставить счет подрядчику за фактические расходы или стандартные суточные для их отелей. "Мы не считаем, что основная роль General Atomic заключается в разработке существующих концепций в несколько улучшенных продуктах",-ответил администратор контракта General Atomic в Сан-Диего, который просил General Atomic закупать менее дорогостоящих физиков и держать их ближе к дому. "Стоимость размещения в отелях, например, в некоторых крупных городах, о которых я упоминал, значительно превышает 10 долларов и приближается, по крайней мере, в Нью-Йорке, от 15 до 20 долларов за ночь."[118]

AFSWC, состоявший в основном из физиков ВВС, посредничал и вскоре принял полный контроль. "Технические люди наслаждались этим и хотели работать над этим", - говорит Гиллер. - Я помню, как летел на Б-25 в "Дженерал Атомик", запихивая людей в хвост самолета, шумнее, чем в аду. Мы прилетали к ним в гости, а потом возвращались обратно.- "Генерал Атомик" находился в пяти милях к западу от военно-морской базы Мирамар. Полет из Альбукерке навестить General Atomic был излюбленным способом провести некоторое время в полете, проверить контракт Orion и, возможно, столкнуться с Хансом бете или другими светилами-физиками за обедом. Орион и AFSWC были идеальной парой.

"Мы [AFSWC] стояли вокруг, ничего не делая, - объясняет Гиллер, - когда у них [ARPA] были деньги, поэтому они дали их нам."AFSWC была создана вскоре после взрыва Айви-Майка в Эниветоке, чтобы вооружить жидкую водородную бомбу дейтерия, чтобы она могла быть доставлена нашим самым большим бомбардировщиком, B-36. "Мы держали это в глубочайшем темном секрете",—говорит Йорк, отрицая ценность оружия как средства устрашения, поскольку " то, о чем русские ничего не знали, не могло их удержать."Прежде чем эта проблема была решена, твердотопливные водородные бомбы следующего поколения сделали проект устаревшим. У AFSWC внезапно появилось много высококвалифицированных физиков, ищущих, чем бы им заняться. "Я пошел в Военно-воздушные силы и сказал: 'пришлите мне все ваши кандидатские диссертации', - вспоминает Гиллер. - Все эти люди, чьи обязательства были отложены, когда они получили докторскую степень, а затем они должны были два года. Многие из других лабораторий сказали: "у них есть только два года, а потом они ушли.- Мне все равно, - сказал я. Если кто-то останется, то оно того стоит.- Итак, все они пришли с энтузиазмом и энергией, желая что-то сделать. Мы выпустили их на свободу."

Орион был неотразим. - Я помню, как говорил об этом с гербом Йорком, - говорит Эд Гиллер. -У них были деньги, и мы хотели их получить. У Херба даже офиса не было, он просто припарковался где-то в Вашингтоне. Мы все пришли и сказали: 'Херб, мы сделаем это, мы сделаем это. Что это? У тебя есть деньги, есть идея? Мы можем их потратить.- Наша маленькая группа в Киртланде была очень увлечена поисками чего-то нового. Это нас очень взволновало. Поэтому мы вышли и попытались схватить его, как выразился наблюдатель за контрактами. Мы были в ядерной игре, но ничего не строили. Мы были брачным братством между бомбой и несущим братством, и мы пытались сломать эту форму. Это была просто шутка, ' мы можем сделать все, что угодно. Вы хотите отправиться на Марс? - Мы готовы.' "

Арпа оставалась за кадром, но продолжала оказывать поддержку. Рой У. Джонсон, глава ARPA, когда Orion первоначально финансировался, сказал подкомитету Сената по аэронавтике и космическим наукам в 1959 году, что сначала "это выглядело сумасбродным; это не выглядит совсем как сумасброд сегодня. Он описал Орион сенаторам следующим образом: "это довольно маленький трюк. Прежде всего, вы используете бомбы, и вы используете их много. Хитрость заключается в создании пружинного механизма на платформе. Это странная вещь; она не будет работать с чем-то меньшим, чем сто тонн. Вам нужно будет иметь несколько тысяч тонн; он должен быть очень большим, иначе он не будет работать, и у него есть пружинящее устройство, против которого ударяет ударная волна. Управляя транспортным средством, конечно, удар должен быть поглощен достаточно, чтобы жители его не погибли, но так, чтобы тяга все же получилась. Некоторые из самых лучших ученых в стране задумали это и работают над этим."[119]

Благодаря ARPA, небольшая группа физиков ВВС, собравшихся в Альбукерке, чтобы втиснуть одну водородную бомбу в десятимоторный бомбардировщик B-36, вместо этого получила задание помочь Теду Тейлору отправить 2600 атомных бомб на Марс. Это был брак, заключенный на небесах. Медовый месяц стоил 999 750 долларов и длился тринадцать месяцев.

"Херб Йорк только что покинул Ливермор, и все ядерное было высоко на тотемном полюсе", - объясняет Гиллер. -Они действительно были такими. Конгресс был в восторге от всего ядерного, как и все службы. У каждого должна быть своя бомба. Морская пехота, армия, военно-морской флот и Военно-Воздушные Силы. Никакого НАСА не было, а ARPA только что запустили. Агентство перспективных исследовательских проектов-вы не могли бы получить более продвинутый, чем это. Это в той общей атмосфере. Космос там есть, ядерный-это хорошо или не плохо, я бы сказал именно так. И кучка ученых-не чокнутых ученых-заинтересовалась этим для науки, а не обязательно для миссии. Они понимают, что у них должна быть миссия, но некоторые ученые, такие как Лью Аллен и Джек Уэлч, хотели ее для науки так же, как и все остальные. Именно в этой атмосфере она родилась-прежде чем все скептики получили шанс остановить ее, прежде чем она началась. Они появились немного позже, и они начали сомневаться в рациональности и стоимости."

10 Колумбус

"Мы узнаем, зачем летим на Марс, только после того, как доберемся туда", - писал Фримен Дайсон в мае 1958 года. -С таким же успехом вы могли бы спросить Колумба, зачем он тратил время на открытие Америки, когда мог бы усовершенствовать методы испанского овцеводства. Это счастье, что правительство США, как королева Изабелла, готово платить за корабли."[120]

Официально проект Орион был технико-экономическим обоснованием. Развитие не допускается. Даже строительство 1-метровой летающей модели было вне рамок контракта ARPA и первоначально оплачивалось из "накладных расходов" General Atomic в размере 50 200 долларов США, а не непосредственно из фондов ARPA. Однако среди истинно верующих Ориона вопрос заключался не в том, полетит ли корабль, а в том, когда. Тед Тейлор официально занимал должность технического директора и главного ученого. Неофициально он был руководителем экспедиции и начал собирать свой экипаж. "В General Atomic было очень много личного внимания к тому, чтобы быть членом экипажа Orion и провести следующие пятнадцать или двадцать лет, гуляя по Ганимеду", - вспоминает он. - Мне было наплевать на корабль, меня гораздо больше интересовало то, что находилось там, в поисках чего-то нового. Неважно, что мы построили, главное, чтобы это привело нас туда."

"Он хотел сделать это удобное судно, на котором люди могли бы действительно жить", - объясняет Харрис Майер. -И с четырьмя тысячами тонн, которые будут иметь почти тысячу тонн полезной нагрузки, вы могли бы сделать все эти вещи. Это была разница между чем-то настолько строгим, как в космической программе, маленькая капсула и отсутствие пространства для перемещения, по сравнению с яхтой. Орион был большой тяжелой вещью, и использовал обычную технику. Это означает сталь, никаких причудливых материалов и действительно никаких ограничений на вес вещей. И мало-помалу это начало происходить: 'теперь давайте займемся проектированием.'Идея Теда Тейлора была низкой технологией-сделать его из стандартных частей. Грандиозная концепция, абсолютно, но по существу никакой новой технологии."

Воображение Фримена было захвачено решимостью Теда отправиться в космос быстро, комфортно и в больших масштабах. "Он такой скромный и обыкновенный молодой человек, что трудно поверить, когда я разговариваю с ним, что это Колумб новой эры",-писал Фримен своим родителям в июне 1958 года, когда впервые был объявлен контракт ARPA. "В пятницу вечером я пришел к ним домой с бутылкой хорошего коньяка, и мы втроем, Тед, его жена Каро и я, смотрели на Юпитер и Сатурн через 6-дюймовый телескоп Теда. Зрение было хорошее, и мы выпили за Луны Юпитера, за наших детей и за успех нашего предприятия."[121]

"Я помню, как мы с Фрименом лежали на столах для пикника в нашем доме в Ла-Хойе, смотрели в небо, и он знал, что все это было, - говорит Тед. "Ощущение того, что мы находимся там, физически, в большом времени, а не все вместе в маленькой капсуле, было невыносимо захватывающим. Ты просто не можешь сидеть сложа руки, когда начинаешь всерьез думать об этом.- Тед надеялся взять с собой кого-нибудь из своих четверых детей. -А что я, как отец, буду делать с семьей, если уеду на три года?"он спрашивает" довольно часто ожидалось, что некоторые из них будут на борту.- Фримен предполагал, что он оставит своих собственных детей на земле. "Это всегда был вопрос, как насчет семьи", - говорит он. -Ты бы оставил их здесь на пять лет или около того. Это было немного проблематично. Но в то время я был молод и безответствен, поэтому не думал, что это будет фатальным недостатком."[122]

Тед и Фримен рассматривали Орион как первый шаг к космическому обществу, которое когда-нибудь произведет на борт детей. "Когда мы говорили о том, каково это, когда вокруг тебя летают десятки орионцев, - вспоминает Тед, - всегда было одно странное ощущение: в большом автомобиле, где совсем не тесно, каково это-заниматься любовью?"Корабельные конструкторы представляли себе комнату в форме камерного Наутилуса, где период колебаний в нулевой гравитации можно было изменять, перемещаясь по кругу. "Физическая планировка спальни, Если вы хотите назвать ее так, была действительно интересной для размышлений", - говорит Тед. -Что ты можешь сделать такого, чего не можешь сделать на земле? Очень много всего такого. Вы бы двигались по мягкой комнате, которая могла бы иметь форму улитки или воронки, так что время любого эмоционально заряженного контакта могло бы быть медленным и легким, если бы Вы были в большой части, вы могли бы просто мягко оттолкнуться от стены, или вы могли бы получить все более и более высокую частоту."

В 1958 году миллион долларов ушел далеко вперед. Вспомогательный персонал и инфраструктура General Atomic уже были оплачены на счете General Dynamics. Часть денег ARPA уходила на техническое проектирование и проектирование, часть-на компьютерное время и экспериментальные испытания, но большая их часть шла непосредственно людям, которым платили за то, чтобы они думали. Внешним консультантам платили от 50 до 200 долл.США в день. Старшему инженеру-конструктору платили 16 тысяч долларов в год. Многие из команды Orion купили дома в дель-Мар или Солана-Бич, где проживание на пляже было недорогим и в двадцати минутах езды от Торри Пайнс. Дом с двумя спальнями можно было купить даже в Ла-Хойе за 15 000 долларов, а за 45 000 долларов можно было купить дом с тремя спальнями и 2,5 ванными комнатами на участке в пол-АКРА на Ла-Хойя-Фармс-Роуд, выше пляжа Блэка. Тед купил акр земли на вершине Мюирленд-драйв, выходящей на Ла-Хойю, за 10 000 долларов, планируя построить дом, но, когда он уехал в Пентагон в 1964 году, он продал его за 15 000 долларов вместо этого. Аренда автомобиля в Сан-Диего стоит $ 9 в сутки. Черно-белый телевизор "Дженерал Электрик Лоу бой" стоил 199 долларов. Компьютер IBM 704 с 16 000 слов основной памяти стоил $ 205 в час—больше, чем один из его программистов зарабатывал в неделю.

Проект "Орион" шел полным ходом еще до того, как был потрачен первый доллар денег Арпа. В октябре 1957 года, когда над головой висел Спутник, Тед разговаривал с Фредди де Хоффманом, который разрешил тратить любое время и общие атомные ресурсы, необходимые для развития этой идеи. Именно де Хоффманн отправился в Принстон, чтобы завербовать Фримена, поскольку этот вопрос был слишком секретным, чтобы обсуждать его по почте или телефону. -Он пришел сюда и сказал: "Послушай, ты должен приехать в ГА", - говорит Фримен. -Я сказал: Нет, я не собираюсь ехать в ГА, я внес свою лепту в дело га. И он сказал, что нет, вы должны прийти, у нас есть что-то гораздо большее и гораздо более захватывающее, а затем он сказал мне, что у Теда есть этот замечательный план для передвижения по Солнечной системе с бомбами."

Чарльз Лумис, физик-математик из Лос-Аламоса, помогал осуществить план Теда. "Я не спал всю ночь, а потом встревожился, что все становится слишком большим", - говорит Тед. "Энергия, разделенная на объем, дает давление, поэтому давления не было видно, если только оно не было очень большим. Это стало легче, как он стал больше. Я думал о чем-то, что могло бы перевозить пару человек, с амортизаторами. На следующее утро я пошел в "Дженерал Атомик", и мой офис был совсем рядом с офисом Чака Лумиса, который приехал из Лос-Аламоса, чтобы работать над бомбами, и я рассказал ему о чувстве разочарования, потому что он был таким большим. И он сказал: "Ну, думай по-крупному! Если он не большой, то это неверная концепция. А что плохого в том, что он большой?- Меньше чем за тридцать секунд все перевернулось. Чак сказал, что если вы всерьез хотите исследовать Солнечную систему, то почему бы не использовать что-нибудь размером с "Куин Мэри"? Он понимал, что бомбы в принципе могут это сделать. Они могли бы поднять центр Чикаго на орбиту."

Следующим на борт был приглашен Маршалл Розенблут, Лос-Аламосский коллега Теда, нанятый де Хоффманом в 1956 году. Физик плазмы, сыгравший ключевую роль в создании водородной бомбы, он был хорошо подготовлен к тому, чтобы оценить схему Тэда. Осуществимость проекта Ориона зависела от того, сколько пластин толкача будет удалено с каждым выстрелом. Тед видел последствия ядерных взрывов, но чтобы продвинуться дальше в этой идее, требовалось нечто большее, чем интуитивное предположение. "Этот вопрос об абляции, насколько толстым слоем вы на самом деле окажетесь, я не мог вычислить, я не знал, как", - говорит Тед. "Я поговорил с Маршаллом, и он сказал: 'Ну, я могу моделировать это.- Что он и сделал сразу же, обратив внимание на те эксперименты, в ходе которых люди подбирали предметы, подвергавшиеся воздействию двадцати килотонн на расстоянии двадцати футов. Порядок величины аблированной толщины пластины толкателя, независимо от того, был ли это проводящий материал или нет, составлял несколько тысячных дюйма. И печать одобрения Маршалла в этом была чрезвычайно важна.- Розенблут работал над двумя похожими проблемами. "Я был хорошо знаком с этим, - говорит он,-как из работы носового обтекателя спускаемого аппарата, которую выполняли люди, так и из наблюдения за тем, что происходит, когда радиация попадает на корпуса бомб."

Multiple-Orion Mars exploration mission: two 4,000-ton Orion ships (not to scale) remain in Mars orbit in the background; the payload compartment of a third ship, separated from its propulsion module, has been landed to serve as a surface base.

Затем розенблут произвел, по его словам, некоторые "действительно быстрые и грязные вычисления, как физик сделал бы проблему", касающуюся возможностей амортизаторов и того, будет ли управляемый бомбой корабль устойчив в полете. "Я бы даже не сказал, что вы действительно могли бы его сконструировать, - добавляет он. - я мог бы доказать, что это совершенно невозможно, но оказалось, что это возможно, но вам нужно было бы избегать таких глупостей, как бомба, которая не взорвалась, или несбалансированные амортизаторы и тому подобное.- Он видел, что худшим для Ориона, худшим, чем полный провал, может быть бомба, чье мощное взрывчатое вещество взорвалось без ядерной бомбы, бросая шрапнель, а не плазму на корабль.

-Это остается очень серьезным вопросом, - говорит Тед. -А чем вы занимаетесь? Ответ, который мы обычно давали, был: "мы чертовски уверены, что они все уйдут.- Ну и как же ты это сделаешь, если собираешься уволить четыре тысячи человек? Маршалл написал этот вопрос, поднял его настолько, что в его сознании он мог бы быть шоустопером—такой вещью, которая могла бы убить проект, если бы его оставили неразрешенным. Странно, что наша самая большая проблема была в том,что мы не получили взрыв."

Розенблут был указан в качестве соавтора Теда в докладе, который лег в основу предложения ARPA, и он сопровождал Теда, де Хоффмана и Крейца в Вашингтон, чтобы начать, как это помнит Тед, "первое исследование того, что некоторые из модных людей в Вашингтоне думали об этом."Рой Джонсон, новый глава ARPA, ответил, По словам Теда, сказав, что" люди приходили сюда снова и снова и рассказывали мне о гигантских вещах, необходимых для вывода небольшой полезной нагрузки на орбиту, и вы приходите сюда и говорите, что вы собираетесь поставить честный перед Богом космический корабль там."

"Маршалл Розенблут уже сделал большую часть теории", - говорит Фримен о своем визите в Ла-Хойю в 1958 году. - Итак, я провел неделю или около того, слушая, что сделали Тед и Маршалл. Маршалл что-нибудь выяснит и объяснит мне, а потом мне понадобится неделя, чтобы понять, почему он все сделал правильно. Он был удивительно быстр. Основная теория уже была сделана-по существу, просто вычисляя, сколько вещества будет удалено с поверхности, это была единственная реальная неопределенность. Все остальное было просто механикой."

В течение первых шести месяцев проекта, пока не был объявлен контракт ARPA, большая часть работы была выполнена Тедом, Маршаллом Розенблутом, Чаком Лумисом, Бертом Фрименом и другими лицами, уже работавшими в General Atomic, дополненная консультационными соглашениями с такими людьми, как Фримен Дайсон, которые регулярно посещали и другие, с которыми консультировались один или два раза. В список консультантов вошли многие известные физики: Ханс Бете, Стэн Улам, Ричард Курант, Харрис Майер, Уоллес Бирнбаум, Томас Голд, Виллем Малкус, Кен Уотсон, Мюррей Гелл-Манн, Роберт Кристи, Кит Брюкнер, Ханс Лиепманн, Артур Кантровиц и многие другие. Ричард Фейнман пришел в General Atomic, но отклонил приглашение подписать контракт. Он назвал Орион "пирогом в небе"."Он не считал эту идею технически невозможной, он просто не хотел больше иметь ничего общего с секретными проектами или ядерными бомбами. "Фейнман был полон решимости после Лос-Аламоса никогда больше не делать ничего подобного", - говорит Фримен. "Он слишком увлекся, когда был в Лос-Аламосе, и не хотел быть вовлеченным."

"Этим летом мы будем бегать вокруг, уговаривая всех лучших людей, которых мы можем придумать, чтобы прийти и работать с нами", - сообщил Фримен в конце апреля 1958 года, приняв приглашение Теда переехать в Ла-Хойю и работать над проектом полный рабочий день. - Деньги не имеют значения. Вы не можете заставить людей бросить все, оставить свою работу и переехать в другой дом, не дав им некоторого представления о том, что вы хотите, чтобы они делали. По этой причине мы попросили правительство разрешить нам обнародовать существование и общую цель нашего проекта."[123] Затем стало возможным открыто набирать людей, и экипаж начал расширяться. 3 июля 1958 года Фримен отправил однострочную телеграмму Х. Пьеру Нойесу на физической конференции CERN High Energy Physical Conference в Женеве:

ПРОЕКТ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ ОФИЦИАЛЬНО НАЧАТ. РАБОТА ЖДЕТ ТЕБЯ.

Дайсон.

Нойес был физиком, затем в Ливерморе, который познакомился с Фрименом через Ганса бете и Рудольфа Пайерлса в течение двух лет Фримена в Бирмингемском университете. Увлеченный космосом, Нойес поспорил-за две бутылки виски-с Брайаном Флауэрсом, советником Ее Величества по атомной энергии, что к 1970 году на Луне появится человек. "Когда Флауэрс услышал, что я собираюсь работать на Орионе, - говорит Нойес, - он сказал: 'Это грязная лужа. Это не было включено в Пари.' "

"Твоя Ставка с Флауэрс вполне безопасна", - заверил Фримен Нойеса в письме из Ла-Хойи незадолго до объявления контракта с ARPA. -О том, что мы собираемся делать, я, конечно, ничего не могу вам сказать. Все, что я могу сказать, это то, что все остальное в этой области будет детскими игрушками, когда мы закончим. Если не произойдет никакого непредвиденного прорыва, я думаю, что 1970 год должен увидеть нас на одном из спутников Сатурна. Я был бы удивлен, если бы русские не опередили нас на несколько лет."[124] Так и не было определено, позволит ли приземление на одном из спутников Сатурна Пьеру Нойесу собрать на скотче деньги.

Кит Брюкнер, который уже провел некоторые консультации по этому проекту, был на Женевской конференции и смог дать Нойесу еще несколько намеков о том, что происходит. "Я знал, что это будет связано с ядерной взрывчаткой", - говорит Нойес. -Но я понятия не имел, как они собираются их использовать, пока не приехал сюда. А потом, как только Фримен и Тед рассказали мне о том, что нужно бросать вещи в толкающую пластину и иметь амортизатор, я все понял. А потом я начал думать о том, какие будут проблемы."

Орион показал международный актерский состав. Стэн Улам был поляком; де Хоффман-австрийцем; Майкл Трешоу-датчанином; Деннис верпланк-голландцем; Яромир Астл-чехом; Карло Рипарбелли-итальянцем; Эд Дэй-немцем-шотландцем; та ли-китайцем; Томас Маккен-британцем; Ханс Амтманн-немцем. Константин Давид, проводивший бесконечные эксперименты с амортизаторами и написавший огромное количество технических отчетов, был французом. "В офисах General Atomic велись некоторые разговоры об освобождающих аспектах пребывания там и решении международной напряженности", - вспоминает Тед. -Я всегда мечтал о команде, похожей на Звездный путь."

Судя по начальной скорости движения корабля, он скоро должен был взлететь. "Это была лучшая рабочая среда и лучшие условия труда, которые я испытал в своей жизни", - вспоминает Джерри Астл. "И именно поэтому мы достигли того, что мы сделали, потому что никто не беспокоился, была ли это ваша сфера или нет, если вы знали, что можете помочь, вы действительно помогли. Никто не беспокоился о том, чтобы пробить часы. Состоялся свободный обмен информацией и мнениями. И я считаю, что именно это необходимо, чтобы сформулировать общее мнение и продвинуть его вперед. Если вы можете объединить высоких теоретиков и людей с практическим опытом и способностью творить, и если вы можете заставить их работать вместе, как братья, тогда у вас есть что-то."

Большая часть экипажа работала над большими и амбициозными проектами во время и после недавней войны. Помимо опыта, накопленного в разработке ядерного оружия, Орион извлек выгоду из общей традиции военного времени получить работу, сделанную быстро. В первый год почти все шло хорошо. "Я не могу достаточно подчеркнуть веселье, которое мы имели в 58 - м и 59-м годах, - говорит Билл Вулли. Большинство проблем были незначительными осложнениями, возникающими из-за попыток согласовать скорость, с которой Orion прогрессировал, с медленным темпом бюрократии в AEC и Министерстве обороны. Когда истекли первые двенадцать месяцев, оказалось, что деньги еще остались—так что контракт пришлось продлить еще на один месяц. "Самая плохая новость, которую вы можете сообщить источнику средств, - это то, что у вас остались деньги", - говорит Тед. -В тот первый год мы не чувствовали себя стесненными в средствах. Это просто не стоило так уж много."

Ограничения на полезную нагрузку также не были препятствием. В 1958 и 1959 годах экипаж был частью униформы, как среди офицеров ВВС из Альбукерке, так и среди инженеров и техников в General Atomic. "Я хотел просто быть обычным членом экипажа, - говорит Тед. "Мне было очень весело делать подсчеты полезной нагрузки, и одна вещь, которую я всегда видел, которая была там, в презрении к стоимости веса полезной нагрузки, была старомодным двухтонным парикмахерским креслом. Некоторые из наиболее серьезных мыслей Теда об " использовании больших полезных нагрузок "были записаны на двух рукописных страницах заметок следующим образом:" солнечная энергия... Электрическое питание, передаваемое на землю микроволновой печью... Видимый свет, излучаемый на землю зеркалами... Местное управление погодой... Ускоритель дейтронов... Орбитальные компьютеры на солнечных батареях, банки данных... Произвольно большая система коммуникаций, ультра-много станций реле канала, дом-к-Дом TV, закодированные соединения конференции, etc., огромное влияние на образование... Мощность бомбы, летучие мыши и мыши на Луне или астероиде... Космические исследования, Астрономия, измерение параллакса Дайсона."[125]

Дайсон начал думать о действительно больших полезных нагрузках. Одна из его идей стала известна как проект "потоп", план доставки воды на Марс. "Там был старый научно-фантастический роман с названием Wasser fuer den Mars с темой падения большой ледяной кометы на Марс", - объясняет он. -Мы говорили об использовании Ориона, чтобы сделать это в более скромном масштабе, принося воду из Энцелада на Марс."Такое мышление поощрялось, как и предположение, что те, кто работает на Орионе, будут среди тех, кто идет вместе. "Важность большого космического корабля, конечно, заключается в том, что он будет пилотироваться", - писал Брайс Девитт в научном использовании больших космических кораблей, которые каталогизировали идеи общих ученых-атомщиков летом 1959 года. "Из всех сложных и универсальных устройств, существующих сегодня, люди являются одними из самых простых в производстве."Одно из предложений состояло в создании постоянной космической обсерватории, которую занимали "восемь или десять семей, включая ряд добросовестных астрономов и эквивалент "ночного помощника" или двух."[126]

Энтузиазм Теда был заразителен. "Моральный дух и энтузиазм группы чрезвычайно высоки", - сообщал офицер ВВС, посланный для проверки проекта в начале 1959 года. "Я думаю, что эти люди практически убеждены в том, что они могут превратить эту мечту в реальность."[127] Орион собирался лететь, и Тед собрал группу собратьев-нонконформистов, которые были готовы пойти вместе с ним. "Тед мирился со всем, чтобы удержать хороших теоретиков внутри организации", - вспоминает Брайан Данн. - Такая группа похожа на балет или оперу. Очень талантливые, но темпераментные люди. Вы никогда не видели такого разнообразия личностей—и это было благодаря Теду. Он привлекал всех этих разнообразных персонажей. Совершенно другие люди, такие как Джерри Астл, будут работать на него, а не на кого-то другого."Астл объясняет, почему:" он не играл большую шишку. Он играл одного из парней. Это дает вам стимул тянуть все, что вы можете."

Скромность и неформальность Теда были неуместны для руководителя большого проекта, и он был маловероятным Колумбом, когда дело дошло до ухода с Земли. Он боролся с глубокой внутренней фобией к космическому пространству. "У меня было много снов о том, чтобы быть там, некоторые из них были кошмарами, как будто я был в большом космическом корабле, глядя в иллюминатор и видя невероятное, невероятное отображение звезд. И ощущение движения через это подводное море звезд, чувство удивления, а затем внезапно все это становилось черным, и я смотрел и понимал, что там вообще ничего не было видно", - объясняет он. - Это было ужасное чувство—я немного припоминаю его прямо сейчас-быть абсолютно одному, даже не осознавая, что нахожусь на корабле. Там вообще ничего нет. Внутри ничего нет. Там вообще ничего нет. Я бы проснулся с криком, и я имею в виду крик, вопль. Я все еще делаю это время от времени. Кажется, это в какой-то степени связано с этим ужасным страхом перед большим сферическим изображением светлого цвета или пятнистого цвета на угольно-черном, и я помню, что был напуган этим всю дорогу назад, когда мне было всего несколько лет, и я никогда не мог объяснить этот страх. Я все еще не могу смотреть в бинокль, не говоря уже о большом телескопе, и видеть полную луну. Это все равно что стоять на карнизе высокого здания. Я просто отказываюсь это делать."

Эти чувства преследовали Тэда задолго до Ориона. -Когда я был маленьким, у нас дома, в Мехико, была книга по астрономии, и там была фотография полной луны на целую страницу, и если я даже взглянул на нее с другого конца комнаты, меня начинало трясти, и я просто не мог заглянуть внутрь нее. Я думаю, что моя мать знала об этом: 'не волнуйся об этом. Не смотри на него.- Я никогда не встречал никого, кто бы так боялся смотреть в телескоп. Я хочу знать, что там такое. Я могу заставить себя смотреть на двойную звезду, но я не могу смотреть на Сатурн или Юпитер, когда изображение большое. Иногда я задаюсь вопросом, все ли люди проходят через ряд жизней, и если причина, по которой я боюсь, заключается в том, что я был там где-то в прошлом и разбился."

Ноев ковчег

В том, что курд Лассвиц описал (в 1901 году) как" универсальную библиотеку", разработанную Хорхе Луисом Борхесом как" Вавилонскую библиотеку "(1941) и вновь рассмотренную Кевином Келли (1994) как" библиотеку формы", все возможные книги, все возможные существа и все возможные технологии имеют место где-то на полке. "Когда было объявлено, что библиотека содержит все книги, первое впечатление было экстравагантным счастьем", - писал Борхес. "Все люди чувствовали себя хозяевами нетронутого и тайного сокровища. Не было ни одной личной или мировой проблемы, решение которой не существовало бы."[128] Это дело как эволюции, так и изобретательства, чтобы просеять возможности, каталогизируя те комбинации, какими бы невероятными они ни были, которые имеют смысл.

Природа и технология обычно развиваются постепенно, причем внезапные инновации появляются в результате новых комбинаций или присвоения уже существующих признаков. Пространство возможностей бесконечно, но библиотека-нет. Она конечна, но безгранична: если вы не найдете то, что ищете, вы всегда можете добавить еще одну книгу на полку. Тед Тейлор стремился открыть сразу целое новое крыло.

"Разнообразие мыслимых космических двигателей огромно; мы до сих пор упорно работали только над очень малой частью возможных", - объяснял он в 1966 году. "Я сделал морфологический набросок возможных космических двигательных установок, классифицируя их в зависимости от того, является ли выброс энергии импульсным или непрерывным, типы используемых источников энергии, числа и типы ступеней преобразования энергии в двигателе и так далее. Если произвольно переставить элементы этого контура, то получится более 1022 различных концепций космического движения, каждая из которых имеет логический смысл! Если бы каждое из этих понятий было изучено одним человеком в течение часа, то потребовалось бы миллиард человек и миллиард лет, чтобы изучить их все!"[129] Тед выложил контур на своем домашнем холодильнике. "Случайная генерация двигательных концепций из таблицы III практически гарантированно производит концепцию, о которой никто никогда не думал раньше", - сообщил он. "Я обнаружил, что невозможно отвергнуть, как явно бессмысленно, любую из дюжины или около того концепций, которые я видел, полученные таким образом, главным образом моими детьми. Но каждый из них был действительно странной идеей."[130]

Универсальная библиотека, будь то книги, генотипы или технологии, формирует расширяющееся облако возможностей в многомерном пространстве. Законы природы образуют внешнюю границу. Меньшее облако, сконденсированное из этой атмосферы возможностей, представляет собой организмы или технологии, которые могут быть собраны из доступных частей. Наконец, небольшое центральное ядро—где мы живем-представляет собой книги, организмы или технологии, которые существуют в настоящее время. Вместо того чтобы строить внешний мир малыми приращениями, Тед стремился развивать Орион в обратном направлении: начать с законов природы; очертите границы сначала возможности, а затем практичности; наконец, проследите путь назад к существующей технологии, чтобы продвигаться вперед не шагами, а скачками.

У нас есть необычайно детальная запись, для секретного проекта, о том, как были выполнены необходимые концептуальные прыжки. Де Хоффман настаивал, говорит Тед, что "всякий раз, когда у кого-то есть идея, запишите ее. И поставьте на него логотип GA."Когда идея была записана, она была рассмотрена центром технической документации General Atomic и, если она была одобрена для распространения, была выпущена внутренне в виде отчета GAMD (General Atomic Manuscript Document). Де Гофман применил академические стандарты к общей атомной технической литературе, как из уважения к академической традиции, так и потому, что ясному мышлению способствовали письменные отчеты. "Просто в процессе записи вы очищаете свои мысли и часто обнаруживаете, что то, что не совсем правильно, было не совсем правильным", - говорит Берт Фримен. Это также является хорошим способом формирования институциональной памяти и коллективного использования результатов индивидуальной работы. "Любой неофициальный отчет придет со списком рассылки", - объясняет Билл Симпсон. "Фред был адом по перекрестному оплодотворению идей-и списки распределения должны были быть построены с учетом этого."

Ф. У. (Билл) Симпсон, директор центра библиотеки и документации, был библиотекарем в Университете Фурмана в Гринвилле, Южная Каролина, до найма в 1946 году в манхэттенском районе в Ок-Ридже, штат Теннесси. "Я думал, что мы попадем на первый этаж атомной энергии, - говорит он, - но после того, как мы там были некоторое время, я решил, что мы вошли в подвал!"На него была возложена работа по организации документов, принадлежащих исследовательскому отделу Манхэттенского проекта, а затем в полном беспорядке—"неиндексированная, некаталогизированная, нерасчлененная масса информации"—без координации между различными установками, передаваемыми недавно созданной AEC. Огромное количество секретных документов представляло собой проблему, но то, что делать с первым несекретным документом, было еще большей проблемой для округа Манхэттен. "Ребята из отдела рассекречивания однажды принесли мне эту рукопись и сказали:" что мы можем с ней сделать?- И это всех вывело из себя. До сих пор все было строго, конфиденциально, тайно и так далее. Что мы сделали с несекретным отчетом?"

Симпсон помогал организовывать коллекции Манхэттенского округа (позже AEC), абстрагируя, индексируя и распространяя их в соответствии со стандартными списками рассылки. Фредди де Гофман это заметил. Симпсон был нанят General Atomic в апреле 1956 года и начал заказывать книги и журналы из офиса General Dynamics в Вашингтоне, округ Колумбия. "Фред очень хотел иметь библиотеку, которую он рассматривал как стимул для людей из университетов и национальных лабораторий", - объясняет Симпсон. - Всех, кто приходил сюда, новых сотрудников, он просил дать рекомендации для библиотеки. И Фред тоже потратил на это немало времени."В дополнение к созданию исследовательской библиотеки Симпсон создал команду редакторов и машинисток—состоящую в основном из английских специалистов, а не ученых—для подготовки собственных докладов по общей атомной энергетике.

"У меня один из самых нематематических умов, которые вы когда-либо встречали", - признает Симпсон. "Я наслаждался своими ассоциациями с учеными и всегда спрашивал, над чем они работают. И они всегда были рады поговорить о своей работе!- Симпсон не терпит ученых, которые говорят, что не могут объяснить свою работу тому, кто не понимает математики. -За все время моей работы в General Atomic, когда я разговаривал с авиационными инженерами, металлургами, физиками реакторов, физиками синтеза, астрофизиками, у меня не было ни одного такого случая. Они все говорили со мной так, словно я был разумным существом.- Проект "Орион" выпустил исключительно ясную серию технических отчетов. Каким бы математическим по своей природе он ни был, его смысл ясен, а язык понятен независимо от математических результатов. На титульных страницах указывается, кто выполнял эту работу, а также Кто написал отчет.

Правила классификации AEC разделили литературу Ориона на два отдельных типа—одна ветвь, которая циркулировала свободно (если внутри), и одна ветвь, которая была ограничена сводом. Сообщения, в которых упоминались "бомбы", приводились конкретные детали конструкции или размеры корабля, обсуждались или допускались выводы относительно либо выхода, либо расщепляемого материала, потребляемого отдельными импульсными блоками, либо обсуждались конкретные задачи или военные применения, были засекречены—обычно это были "секретно—ограниченные данные" или S-RD. Любой выпуск информации контролировался не спонсорами ВВС, а непосредственно АЭК.

В эту категорию были включены все доклады о ходе работы, выпущенные в соответствии с условиями первоначального контракта ARPA и его преемников в Военно-Воздушных Силах. Это включает в себя длинную серию предварительных, ежегодных и окончательных докладов, начиная с технико-экономического обоснования создания ядерного ракетного космического аппарата, промежуточного ежегодного доклада, составленного Брайаном данном, Фрименом Дайсоном и Майклом Трешоу, и редактируемого Тедом Тейлором, который помнит это как документ, который "включил Военно-воздушные силы", включая Майка Мэя, впоследствии директора Ливермора, который сказал: "Это был лучший отчет о прогрессе, который он когда-либо видел.- Он остается засекреченным S-RD. "Это касается только первого года, но если бы мне пришлось выбрать один документ для рассекречивания, это был бы тот самый", - говорит Тед. К концу осуществления проекта заключительные доклады "Ориона" были изданы в четырех томах общим объемом более 600 страниц и представляли собой сводный справочник по современному состоянию дел.

Были выпущены сотни отчетов GAMD, охватывающих все аспекты осуществимости, проектирования и возможной эксплуатации корабля. Некоторые доклады занимали по две-три страницы, а некоторые были толщиной в два дюйма. Выборка засекреченных сообщений: обзор проблемы амортизатора; полеты к спутникам внешних планет; случайное блуждание траектории из-за смещения бомбы; полетные характеристики при взлете через атмосферу; радиоактивные выпадения из бомбоубежищ; система вооружения многозарядной МБР; управление огнем зарядов ракет-носителей ORION; Исследование параметров и полезной нагрузки ORION на основе 200-и 4000-тонного эталонного проекта; требования к топливу Orion.

Де Гофман призывал публиковать как можно больше работ в несекретной форме, очищая лежащую в их основе науку и тщательно удаляя любые ссылки на конкретные измерения, военное применение или бомбы. Несекретная литература показывает, кто о чем думал в течение семи лет работы проекта Orion (см. приложение для более полного списка): поглощение рентгеновских лучей холодными материалами; изгибные колебания и напряжения в плоском толкателе; ударная структура в среде конечной радиационной непрозрачности, оптимальное программирование для вертикального восхождения в атмосфере; Минимальные энергетические перелеты на Марс и Венеру, деформационный анализ пластинчатой структуры, представленной в виде решетки Пучков, научное использование больших космических кораблей; дифракция ударной волны за углом; дифракция излучения вокруг непрозрачного диска; минимальные потери энергии в Двухмассовой пружинной системе; применение однократного приближения рассеяния для атмосферного бокового рассеяния гамма-излучения в ядерном космическом аппарате; вязкий поток Аблирующих смазочных пленок; гидродинамика при взаимодействии рентгеновского излучения и холодного железа; Предварительные данные о полной системе жизнеобеспечения пилотируемого космического аппарата; предварительный анализ метеозащиты для двигателя Орион диаметром 10 м; исследование эффектов использования лунного или планетарного материала в качестве топлива.

Эти отчеты разрабатываются на основе первых принципов, определяющих границы осуществимости, которые более засекреченные отчеты, добавляя технические детали, пытались заполнить. "Это все были логарифмические правила, и иногда вы использовали таблицы журналов", - говорит Брайан Данн. - Все отчеты были напечатаны от руки."Многие из них заканчиваются строчными инициалами "БР"—знак Бетти Рисберг, которая, по словам Данна, "могла печатать уравнения, даже не останавливаясь". Вся эта техническая литература, устанавливающая теоретическую основу для корабля, была как произведена, так и собрана в Центре документации, который занимал первый этаж центрального здания в General Atomic—который также формировал модель Ориона в полном масштабе.

Это здание было фирменным достижением для его архитекторов, Pereira & Luckman, появившись столь же футуристическим сегодня, как и в 1959 году. Рифленый, тороидальный памятник, с окнами из листового стекла, он поддерживается над центральным двором на конических, угловых стальных контрфорсах, которые создают впечатление, что он только что приземлился или готов взлететь. Когда вы поднимаетесь по одной из изогнутых стальных лестниц, прикрепленных к периферии центрального ядра, вы не чувствуете, что входите в здание; вы чувствуете, что поднимаетесь на борт. Когда мне было шесть лет, я смотрел, как мой отец проходит через засекреченные ворота безопасности, чтобы работать в General Atomic, и думал, что круглое здание было началом космического корабля. Я не был совершенно неправ.

"Для меня библиотека всегда была Орионом, готовым взлететь", - вспоминает Тед. -Я видел, как он взлетел! У меня были повторяющиеся сны об этом. Представьте себе, что вы сидите там, едите, на чем-то вращающемся примерно на четверть g." верхний уровень по-прежнему является общей атомной столовой, и, сидя рядом с одним из периферийных окон, вы можете представить себе, что корабль вращается, чтобы произвести достаточно искусственной гравитации, чтобы держать еду на месте, проходя через кольца Сатурна. "Мы всегда представляли себе корабль с большой зоной отдыха на носу и окнами, выходящими вперед и вбок, чтобы мы могли видеть кольца Сатурна, проносящиеся над головой, когда мы проходим", - говорит Фримен. - Во время взлета и посадки, а также во время маневров на тяге окна будут закрыты тепловыми экранами, но большую часть времени мы будем курсировать в космосе с открытыми окнами."

Никто не думал об Орионе, когда создавалась библиотека. И никто не думал о библиотеке, когда группа орионцев, все еще в школе на Барнард-стрит, установила основные размеры корабля. "Что-то с общим весом 4000 тонн было тем, как все мы думали об Орионе в самом начале", - объясняет Тед. - 4000-тонная машина, насколько она велика? Ну, примерно от 100 до 150 футов в поперечнике. Как много значат эти 150 футов для кого-то-в частности, для меня? Ничто без сравнения его с чем-то другим. Когда я вышел и стал мерить шагами это расстояние, оказалось, что оно равно диаметру общей атомной библиотеки. Это было уже после того, как был определен общий масштаб дела, когда мы еще были в школе. Как же произошла передача внимания? Библиотека, очевидно, была чем—то, на что можно было бы указать, если бы кто-то хотел приблизительно сказать, насколько большой она была-или могла бы быть. После того, как это было сделано, было легко визуализировать сокращение этого измерения ближе к шахте подачи для боеголовок. Расстояние амортизатора удара было о правом если вы как раз пошли от пола к полу. Это было легче для меня, чем указывать на доску, чтобы сказать: Вот это здание и просто представьте себе, что есть заполненные азотом амортизаторы, непосредственно прикрепленные к пневматическим шинообразным вещам на одном конце. Вы получаете представление о том, как выглядели амортизаторы. Может, они веретенообразные? Нет, они не были.колонны, которые находятся там, примерно вдвое меньше диаметра, которым они должны быть. Это был очень полезный способ думать о проекте в целом.

"Я помню, как стоял, облокотившись на перила, и размышлял об этом после того, как спустился на пляж Торри Пайнс и съел свой обед у воды, среди птиц", - продолжает Тед. "Это был объект для размышлений о проекте, во многом по-разному. Обстановка была идеальной. И там была модель! Это был способ справиться с такими вопросами, как то, что полет чего-то трех футов в диаметре по сравнению с полетом чего-то вроде этого, как это может быть уместно? Это просто пустая трата сил? Было легко сфокусировать внимание на разных компонентах, отделить, например, амортизаторы от остального материала. Но тогда вы можете взглянуть на здание и увидеть его там, где оно должно было быть, и не увлекаться вещами, которые не имеют смысла, по причинам, которые придут вам в голову, если вы посмотрите на эту вещь, которая была правильного размера.

Прежде чем кто-либо стал думать об Орионе как о здании, Фримен уже думал об Орионе как о здании. По словам Харриса Майера, в начале проекта Фримен стремился установить размерные и структурные границы транспортных средств типа Orion, учитывая в качестве основы ускорение приводимой в действие бомбой пластины в пространстве. "У нас есть здание, корабль Orion, и он ускоряется", - говорит Майер. - Ну, хорошо, у нас есть здания на земле, и они ускоряются, ускорение силы тяжести. Поэтому он задал вопрос: "Какое самое большое здание мы можем построить?- И он вырезал все поле целиком."

"Он вывел определенные инженерные параметры из первых физических принципов удивительно ясным способом", - вспоминает Лью Аллен. "Он закончил тем, что показал, что действительно единственное число, которое имеет значение, - это прочность материалов. Как только прочность материалов была установлена—как это было, скажем, для стали—все остальные параметры транспортного средства естественным образом выпадали. Это был такой красивый и простой способ взглянуть на это."

"Вскоре после того, как мы переехали в новую лабораторию, - вспоминает Тед, - я поставил перед собой задачу провести некоторые исследования параметров, и я сделал их все графически, и они были болезненно медленными. Я показал их Фримену, и он сказал: "Это хорошая идея", и в течение недели он записал около дюжины одновременных уравнений, решенных для всего этого. Он сделал аналитически то, что я изо всех сил пытался сделать графически, со всеми важными параметрами корабля: полная передача импульса, амортизаторы одноступенчатые, двухступенчатые и так далее. Это привело его в свободное, ничем не ограниченное исследование, и в течение нескольких недель он проектировал звездолеты."

Для начала Фримен ограничил свои параметрические исследования орбитальными и межпланетными кораблями, способными взлетать с земли, описанными в докладе под названием "Исследование размерности космических кораблей типа Orion", опубликованном 23 апреля 1959 года. "Исследование измерений было менее серьезным, - объясняет Фримен, - но оно отвечает на вопрос:" вы исследовали внешние пределы этой технологии?- Мой ответ-да."

"Какой диапазон изменения может быть допущен каждым из расчетных параметров без нарушения общих принципов физики и техники?- Спросил Фримен. "Общий вывод анализа заключается в том, что корабли, способные взлететь с земли и вырваться из гравитационного поля Земли, осуществимы с общей массой от нескольких сотен до нескольких миллионов тонн. Полезные нагрузки также варьируются от нуля до нескольких миллионов тонн. Количество бомб, подлежащих перевозке, не зависит от их размера. Общая стоимость каждого рейса в делящемся материале и в атмосферном загрязнении также примерно не зависит от размера полезной нагрузки."[131]

После определения предельных параметров и установления алгебраических неравенств, которые должны быть взаимно удовлетворены любой заданной конструкцией, Фримен представил результаты в виде серии графиков, определяющих границы выполнимости для трех классов судов:

Спутник означает перехваченный кораблем корабль со скоростью движения топлива 30 км/сек и массой топлива 100 кг. Это самый маленький корабль, который может выйти на орбиту вокруг Земли с достаточно экономичным использованием расщепляющегося материала.

Орион - это корабль со скоростью движения топлива 60 км / сек и диаметром 40 метров. Он имеет меньшую массу, чем номинальная конструкция Orion M2, так как M2 не был оптимизирован для минимального количества бомб. ORION-самый маленький корабль, который кажется экономичным для межпланетных миссий.

Супер-Орион - это корабль со скоростью движения топлива 60 км / сек и диаметром 400 метров. Это самый большой межпланетный корабль, который может взлететь с поверхности Земли. Он может быть экономически стимулирован водородными бомбами.[132]

Масса корабля колеблется от 300 до 8 000 000 тонн. -Ясно, что большие размеры системы Ориона имеют огромное будущее, - объяснил Фримен. - Корабль с грузом в миллион тонн мог бы покинуть Землю с расходом около тысячи водородных бомб мощностью в несколько мегатонн. Стоимость топлива для такой миссии составит примерно 5 центов за фунт полезной нагрузки по нынешним ценам. Каждая бомба была бы окружена тысячью тонн инертного метательного материала, и было бы легко загрузить этот материал бором до такой степени, что практически никакие нейтроны не выходили бы в атмосферу. Загрязнение атмосферы будет происходить только от трития и продуктов деления. Предварительные исследования показывают, что загрязнение тритием в результате такой серии взрывов с высоким выходом не достигнет биологически значимых уровней."[133]

Как только вы начинаете представлять себе запуск миллиона тонн на орбиту, это больше не является невозможным прыжком, чтобы начать думать о создании действительно больших транспортных средств, которые могли бы работать в глубоком космосе, но никогда не поднимались бы с земли. "Фримен говорил о том, что самое большое, что вы можете сделать, не говоря уже об инженерных деталях", - вспоминает Харрис Майер. - Значит, это был космический корабль, приводимый в движение мегатонной водородной бомбой. Ускоритель был сделан из урана, и нейтроны на Уране будут делать плутоний, поэтому, когда вы доберетесь до планеты Альфа Центавра, если она есть, вы просто снимете толкач и построите ядерный реактор, чтобы у вас могла быть колония. Мы думали, что это было просто чудесно, хотя и не собирались ничего с этим делать. Но атмосфера вдохновляла нас на такие вещи. И Фримен работал не в вакууме, он взаимодействовал со всеми людьми, включая Теда Тейлора, который говорил: "Успокойтесь, успокойтесь.' "

Плотный, пятистраничный рукописный общий атомный расчетный лист, озаглавленный" высокоскоростные корабли", сохранился с 1959 года. Он заполнен краткими заявлениями, такими как: "1000 или 10 000 км/сек в принципе достижимы при ядерных взрывах. Такие скорости необходимы, чтобы пересечь Солнечную систему за месяц. Для 1000 км/сек выхлопа мы можем думать о массах 104 тонн и A ~ 1/2 g. не может взлететь с поверхности. Только 40% массы используется в качестве топлива. Так максимальная скорость корабля только 1/5 В. Для того чтобы получить 100% потребность только выскоблить поверхность. Также возможно повторное использование топлива и даже разведение его. Корабль в форме полой сферы с 1/4 твердотельным угловым окном. Топливо-это дерьмо и продукты деления. Скорость корабля составляет 1/2 В. Тип II достигает 500, а тип III-5000. Правильно для источников энергии. Тип III с массовым соотношением 10 может достигать 10 000. Возьмите колонию из нескольких тысяч человек с удобствами цивилизации на Альфу Центавра за 150 лет."[134]

"Это была просто неофициальная беседа, которую я дал группе довольно рано в игре, о диких экстраполяциях, просто чтобы дать людям ощущение того, какие конечные пределы будут", - вспоминает Фримен. Однако источником энергии была не научная фантастика, а водородные бомбы, подобные тем, что уже стояли на полках США и СССР. - Водородные бомбы-это единственный известный нам способ сжигать самое дешевое топливо, дейтерий, - объяснил Фримен. -Я не знаю точно, насколько эффективны водородные бомбы, а если бы и знал, то не сказал бы вам. Поэтому я поставлю верхние и нижние границы для чисел, которые мы не должны точно знать."Сделав консервативное предположение об эффективности одномегатонных бомб, Фримен оценил, что потребуется для достижения скоростей 1000 и 10 000 км/сек, в каждом случае исследуя два различных типа кораблей: один оптимизирован для максимального ускорения, другой-для минимального размера.

Внешние пределы ограничены скоростью движения обломков бомбы, прочностью материалов и максимальной температурой—1000 градусов Кельвина—которую может выдержать поверхность корабля. -Это только для того, чтобы толкач не испарился, - говорит Фримен. - При использовании водородных бомб температура поступающего газа значительно выше, но плотность его значительно ниже, поэтому он остается прозрачным. Как только он попадает на поверхность, он излучает тепло, пока кинетическая энергия поступающего вещества не превышает теплоемкость толкателя. Он просто говорит: "Ты не расплавишь толкача.' "

Корабль со скоростью 1000 км/сек имеет общую массу 24 000 тонн. "Трудность с космическими кораблями класса 1000 км / сек заключается не в высокой стоимости за фунт, а в больших размерах самого маленького возможного корабля", - объяснял Фримен в 1968 году.[136]Маленькому кораблю со скоростью 10 000 км/сек, толкачом 150 км в диаметре и массой 240 миллионов тонн, потребовалось бы 30 лет, чтобы разогнаться до полной скорости, и 150 лет, чтобы покрыть четыре световых года до Альфы и Проксимы Центавра, наших ближайших соседних звезд. Чтобы достичь скорости 10 000 км/сек, 90% первоначальной массы должно использоваться в качестве топлива, требующего либо чрезвычайно легкой структуры, развернутой в пространстве, как спинакер или парашют, либо сбрасывания или потребления части корабля во время рейса, как пароход сжигает свою мебель, когда он приближается к концу путешествия. Четвертая страница записей Фримена-это таблица, показывающая, как работают числа для шести различных кораблей. Параметры: V, скорость; M, масса топлива на бомбу; μ, масса корабля; N, количество бомб; a, ускорение; L, диаметр толкателя; b, толщина оболочки; τ, период бомбы. Интервал между взрывами варьируется от 0,4 секунды до 50 секунд в разных конструкциях. "Для небольшого корабля время достаточно длинное,-говорит Фримен, - но для версии с высокой тягой оно слишком короткое. Четыре десятых секунды-это, конечно, нелегко. Через тридцать секунд вы можете представить себе, как открываете и закрываете дверь, выталкивая бомбу вручную."

Однако маловероятно—для достижения скорости 10 000 км / сек требуется 25 миллионов бомб-ничего сверх существующих материалов и технологий не предполагается. Стоимость не является ограничением, поскольку проект предполагается как минимум через 200 лет, когда, если экономика будет расти на 4 процента в год, "строительство корабля за 100 миллиардов долларов будет похоже на строительство корабля за 100 миллионов долларов сегодня."[137]Последний вопрос, поднятый супер-Орионом, - это не как и когда, а почему. "Эти цифры представляют собой абсолютный нижний предел того, что можно было бы сделать с нашими нынешними ресурсами и технологиями, если бы мы были вынуждены из-за какой-то астрономической катастрофы отправить Ноев ковчег из обломков Солнечной системы", - объяснял Фримен в 1968 году.[138]

"К тому времени, когда первые межзвездные колонисты выйдут, они будут знать очень много такого, чего мы не знаем о местах, куда они идут, об их собственном биологическом составе, об искусстве жить в странных условиях", - говорит он. Вторя своему манифесту 1958 года, он перечислил две цели для такого путешествия: "обеспечение выживания человеческого вида даже против самых худших вообразимых природных или антропогенных катастроф" и "полная независимость от любого возможного вмешательства правительства страны базирования."[139]

Фримен подчеркивает, что Орион никогда не предназначался для путешествий за пределы внешних планет. -Это очень плохая система для такого рода межзвездных путешествий. 10 000 км/сек-это всего лишь 1/30 скорости света, это просто слишком медленно, чтобы быть интересным."Межзвездные путешествия, если и когда мы доберемся до них, будут найдены на другой полке в универсальной библиотеке, где, как считает Тед, есть еще 1022-1 другие концепции движения, которые нужно исследовать.

12 Свободное расширение газа

Физики любят взрывы. Через двенадцать лет после окончания проекта "Орион" я готовил завтрак для моего отца в Британской Колумбии на герметичной керосиновой плите, которая дала течь и была охвачена пламенем. Когда я бросил все и повернулся, чтобы бежать, там стоял Фримен. -Вот и хорошо! Это был взрыв!- воскликнул он.

Физики также любят упрощенные, абстрактные модели. Математическая модель не обязательно должна точно соответствовать реальной физике, чтобы обеспечить понимание реального мира, и физический эксперимент, который не соответствует точно математической модели, все еще может указывать, находится ли модель на правильном теоретическом пути или нет. Развитие ядерного оружия, начиная с первого испытания в Аламогордо, было вызвано этим взаимодействием между теорией и экспериментом, численные модели продвинулись вперед в разработке испытательных устройств, которые продвинулись вперед в разработке численных моделей, ведущих к новым поколениям бомб. "В девяти случаях из десяти мы делали примерно три четверти вычислений, но у нас всегда были неприятные сюрпризы, когда мы проводили эксперименты",-говорит физик Бад Пайетт, все еще занимающийся сегодня работой с эффектами оружия, происходящими из проекта Orion.

В начале 1958 года Тед Тейлор и его коллеги столкнулись с той же проблемой, с которой столкнулись пионеры в Лос-Аламосе: как объединить численное моделирование, интуицию и ограниченные экспериментальные данные в конструкцию, которая имела лучшие шансы работать с первой попытки. Они действовали в вакууме, подталкиваемые миллионом долларов от ARPA, без прецедентов или ограничений. До августа 1958 года физики не имели непосредственного опыта ядерных взрывов в космосе. Поведение ядерного взрыва в вакууме должно быть легче предсказать, чем поведение ядерного взрыва в атмосфере, однако, когда AEC и DOD провели высокогорные ядерные испытания на краю космоса, многие люди-если не физики Ориона—были весьма удивлены. "Запуск взрывов в космосе настолько сложен, что вы просто не можете понять его", - говорит Тед. - Никто не может этого понять. Все, что вам нужно сделать, чтобы доказать это, - это посадить кого-то и задавать ему вопросы, пока вы не зададите им что-то, где они скажут: "Я не знаю.- Тебе не нужно далеко ходить."

Ядерный взрыв в вакууме мгновенно превращает определенное количество холодной материи в чрезвычайно горячий, ничем не сдерживаемый газ. Как начальная форма и плотность холодного материала влияют на распределение высокотемпературного, высокоскоростного материала, который приводит к этому? Это был один из первых вопросов, который Фримен рассмотрел в 1958 году. Предполагая, что Орион-это последовательность событий, ведущих к Марсу или Юпитеру и обратно, первоначальное расширение топлива—материала, помещенного вокруг или вблизи бомбы,—было хорошим местом для начала.

Это не означало конструирования бомб. Это была территория Ливермора и Лос-Аламоса, двух санкционированных AEC лабораторий по разработке бомб. У Теда и его коллег могли быть идеи о том, какие бомбы использовать для Ориона, но это не было делом General Atomic, чтобы определить их конструкцию. "То, что было окончательно согласовано, - говорит Мо Шарфф, - заключается в том, что только лаборатории должны работать над дизайном оружия, но другие субъекты могут работать над эффектами оружия. Лаборатории-Ливермор, Лос-Аламос, Сандия-были готовы к тому, чтобы внешние компании работали над последствиями их продуктов, пока они сами не баловались этими продуктами. В конце концов было принято положение, что оружие заканчивается его внешней оболочкой или оболочкой, поэтому, если вы затем поместите что-то вокруг него, чтобы использовать выход, хорошо, даже если это что-то было менее чем в метре. Вот так все и вышло в конце концов. Не пытайтесь копаться в этом производящем энергию механизме, но как только энергия произведена, если вы хотите преобразовать ее в какой-то другой вид энергии, будьте нашим гостем. Покуда вы проверяете тщательно с нами, регулярно."

Фримен Дайсон узнал почти все, что знал о ядерном оружии, за один день в конце лета 1956 года. Еще не будучи американским гражданином, он мог бы работать на гражданском реакторе деления, таком как TRIGA, но не на гражданской термоядерной энергии ("проект Шервуд") или что-нибудь связанное с бомбами. Ближе к концу лета, после завершения проекта TRIGA, AEC, в панике из-за предполагаемого дефицита трития, поручил General Atomic спроектировать реактор, производящий тритий, под кодовым названием "Проект август", потому что проектирование должно было быть завершено в течение трех недель. Чтобы заручиться помощью Фримена, требовалось специальное разрешение от AEC. "У AEC, конечно, есть логическое объяснение этой абсурдной ситуации", - сообщил Фримен 26 августа. "В их правилах говорится, что секретная информация может быть предоставлена иностранцу только тогда, когда это необходимо для национальной обороны. Очевидно, что если эта информация не является жизненно важной военной информацией, то она не может быть необходима для национальной обороны, чтобы дать ее мне. Поэтому я могу иметь важные военные секреты, но не второстепенные гражданские секреты. Это самая безумная шутка, которую я когда-либо слышал."[140]

Через несколько дней после получения временного разрешения Фримен получил приглашение остановиться в Лос-Аламосе по пути домой в Принстон в сентябре, для чего были организованы необходимые дополнительные разрешения. "Я наконец-то добрался сюда", - писал он из охотничьего домика в Лос-Аламосе 20 сентября. "Вчера пришло известие, что мой допуск был утвержден. Поэтому вечером я полетел в Альбукерке, а сегодня утром взял маленький 5-местный самолет, который поднимается сюда и приземляется на небольшой горе, не намного шире взлетно-посадочной полосы, идеально плоской сверху и с глубоким каньоном по обе стороны.- Фримен пробыл в Лос-Аламосе всего два дня, а потом улетел в Нью-Йорк. "Вчера я сделал последнюю из моих 14 инъекций бешенства в Ла-Хойе", - добавил он, став результатом поездки в Тихуану, где его укусила бешеная собака. "Сегодня я провел поглощение всей информации, которую я мог с огромной скоростью. Мой допуск хорош для всего, машин Sherwood и всех видов бомб."[141]

"К моему удивлению, они просто напичкали меня всей своей информацией о бомбах", - говорит Фримен. -Я об этом не просил, меня не особенно интересовали бомбы. Они хотели рассказать мне обо всем, что они делали, как будто они просто горели желанием поговорить об этом с кем—то-обо всех проектах, которые они сделали, и о том, что они планировали сделать. Так что я все это выслушал, ничего не сделал, а вернулся сюда, в Принстон, и вернулся к нормальной жизни. Но это было очень полезно, когда дело касалось Ориона."Теперь Фримен считает, что таинственное приглашение в Лос-Аламос было организовано из опасения, что Ливермор может добраться до него первым.

Проведенный Фрименом анализ ядерных взрывов в вакууме, в результате которого была подготовлена серия из трех коротких статей, озаглавленных "свободное расширение газа", сыграл центральную роль в обосновании возможности создания Orion. Он также был центральным для возможности создания ядерного оружия с направленной энергией и вел непосредственно от Ориона к проекту под кодовым названием "Касаба-гаубица", описанному как "одноразовая версия Ориона, подобная Ориону, но без какого-либо корабля."Casaba-гаубица, задуманная МО Шарффом еще в Ливерморе, будет воскрешена много лет спустя в качестве основы для программы космических вооружений "Звездных войн", известной как стратегическая оборонная инициатива или SDI. "В то время как Орион направлял плотную плазму на относительно низкой скорости под широким углом, это было для того, чтобы направить плазму с меньшей плотностью на более высокую скорость и более узкий угол",-объясняет Шарфф. - Орион был космическим кораблем. Касаба-гаубица могла бы считаться космическим оружием. Это даже могло быть что-то, что несли на борту Ориона, например, если Орион был боевым кораблем."

Потомки Касаба-гаубицы остаются под активным расследованием, и шарф не может дать никаких дальнейших подробностей, кроме происхождения названия. - Они называли вещи в честь дыни, а хорошие уже исчезли. В тот год они были на дынном пике. Единственной связью были семена-Многие из этих дыни имеют семена, как и частицы, которые мы проецировали."Касаба-гаубица была получена непосредственно из Ориона, и более поздние версии Ориона в значительной степени опирались на экспериментальные и теоретические результаты Касаба-гаубицы. Финансирование для Casaba-гаубицы держало команду Ориона в движении после того, как финансирование Ориона сократилось. Но в этой сделке была и дорогостоящая сторона—пелена секретности, которая долго держалась после того, как все планы по созданию линкора "Орион" были отложены в долгий ящик. И наоборот, если мы когда-нибудь решим построить что—то вроде Ориона, это будет продолжение работы над направленным энергетическим оружием—и как защитить поверхности от них-что позволит нам продолжить там, где проект Орион остановился.

Все, что находится в непосредственной близости от ядерного взрыва, испаряется в плазму—облако материала настолько горячего, что его атомы лишены своих электронов,—которое охлаждается по мере расширения. Это была простая математическая задача, чтобы сделать некоторые выводы, касающиеся формы и плотности исходного объекта, который испаряется до формы и плотности результирующего облака газа. "Модель должна быть достаточно простой, чтобы гидродинамические уравнения могли быть точно интегрированы",-объяснил Фримен. "Реальное облако газа не будет иметь точно распределение плотности модели, но все же можно ожидать, что поведение реального облака будет качественно аналогично поведению модели."Фримен установил уравнения, и числа были запущены на программируемом картой калькуляторе IBM 650 компании General Atomic, одной из рабочих лошадок, которая обрабатывала многие из ранних расчетов бомб и взрывных волн в Лос-Аламосе и еще не была заменена IBM 704, которую General Atomic приобрел в 1959 году.

Согласно модели Фримена, что-то первоначально в форме сигары расширяется в форму блина, а что-то первоначально в форме блина расширяется в форму сигары. Это было "очень непосредственно связано с расширением бомбы", объясняет он. "Если у вас есть что-то, что начинается в форме блина, и вы нагреваете его до очень высокой температуры, он будет расширяться больше вбок вдоль оси и меньше по краям. Градиент давления наиболее высок вдоль оси, поэтому после этого через некоторое время, в виду того что скорость наиболее высока вдоль оси, она будет сигарообразной. Итак, вы получаете инверсию, что-то, что начинается как блин, становится как сигара, и что-то, что начинается как сигара, становится блином, если вы просто позволяете ему свободно расширяться. Он идет примерно с квадратным корнем, если вы начинаете с блина, где отношение диаметра к толщине равно десяти, то он закончится как сигара, где отношение длины к диаметру составляет квадратный корень из десяти, грубо говоря. Это было бы очень полезно, конечно, если бы у вас был настоящий Орион, чтобы начать с блина, и он будет производить затем струю, которая коллимируется в пределах 20 градусов или около того довольно красиво. Тот факт, что так легко сделать асимметричный взрыв, все еще может быть классифицирован, насколько мне известно."

Правильный блин в нужном месте может сфокусировать значительную долю выхода бомбы в узкую струю кинетической энергии, направленную конструктивно на толкающую пластину соседнего космического корабля-или разрушительно на что-то еще. Чем тоньше блин, тем уже струя. В ранние дни Ориона, с огромной толкающей пластиной в качестве цели, метательное топливо считалось толстой плитой из чего-то легкого и дешевого, как полиэтилен; более поздние версии Orion, с меньшими толкающими пластинами, требовали более тонкой плиты из более плотного материала, такого как вольфрам, чтобы сосредоточить энергию бомбы в более узком конусе. Точно, насколько узким остается секрет,хотя взгляд на более поздние конфигурации Ориона позволяет догадаться. Это одна из причин того, что детальная проектная информация об Orion, такая как точное расстояние противостояния между импульсным блоком и толкающей пластиной, остается засекреченной даже по прошествии сорока лет.

Поскольку струя ракетного топлива нацелена более узко в пространстве, ее удар о толкающую пластину распространяется более широко во времени. В результате получается более эффективная лошадиная сила и более мягкая езда. "В конце концов мы придумали некоторые конструкции, которые были очень жесткими в их угловом распределении импульса, - говорит Бад Пайетт, не называя конкретных цифр, но показывая, что" вы должны были иметь его, указывая на центр пластины толкателя, он не мог даже быть на пять градусов, не подчеркивая амортизатор слишком сильно."

Пайетт, которому тогда было двадцать шесть лет, прибыл в General Atomic как раз в тот момент, когда Фримен уезжал в сентябре 1959 года. "Это был захватывающий период, - говорит он. -Когда люди спрашивали: "Что ты делаешь?— Ну, я работаю над космическим кораблем, приводимым в движение ядерным оружием, взрывающимся в нескольких сотнях метров отсюда.- Они смотрели бы на тебя таким странным взглядом.- Первые полтора года своей жизни Пайетт помогал астрофизику Джону С. Стюарту в детальном изучении непрозрачности легких элементов, а затем под руководством Берта Фримена сосредоточился на совершенствовании конструкции импульсных блоков.

Адаптируя коды проектирования оружия от Ливермора и Лос-Аламоса, Пайетт и его коллеги исследовали ряд усовершенствований к Ориону, гораздо более подробно, чем первые приближения, сделанные в 1958 и 1959 годах. "Типичный полный расчет для данной импульсной системы и последующее взаимодействие с толкателем требует около двух человеко-лет усилий и 50 часов компьютерного времени на IBM-7090", - объяснил он в 1963 году.[143] С появлением новых компьютеров, усовершенствованных компьютерных кодов и экспериментальных данных возросла уверенность в том, что импульсные блоки могут работать лучше, чем ожидалось в первоначальной конструкции. "Никто на самом деле не рассматривал это с той деталью, которую мы рассмотрели при проектировании импульсной двигательной установки", - объясняет Пайетт. - Люди из оружейной лаборатории были просто счастливы остановиться, как только поняли, что бомба сработала. Все внимание было сосредоточено на физике бомбы, а не на анализе того, что эманации бомбы могли бы сделать, особенно гидродинамика. Кое-что из того, что делал Фримен Дайсон, что я проследил, было очень захватывающим."

"Идея заключалась в том, чтобы иметь переменную плотность в импульсной двигательной установке. Точно так же, как одна из разработанных двухступенчатых бомб, у нас был радиационный канал, а затем пластина ускорялась импульсом излучения."В поперечном сечении Орионские импульсные блоки напоминают старомодный телевизор: бомба сидит в горловине кинескопа, окруженная корпусом излучения в форме дыни; конический кинескоп содержит наполнитель канала; поверхность кинескопа представляет собой блин из метательного топлива. -А теперь можно войти сюда, - говорит Пайетт, указывая на блин, - и начать формировать это и контролировать его плотность таким образом, что по мере расширения вовне она будет иметь правильную плотность."

Нагрузка на толкатель, которая в интересах амортизаторов и пассажиров должна быть распределена во времени как можно шире, определяется локальной плотностью облака топлива, умноженной на квадрат его скорости. "Фримен Дайсон написал прекрасный отчет об этом летом, когда он был здесь до того, как я приехал, и он оказался совершенно правильным", - продолжает Пайетт. "Скорость есть скорость; вы можете влиять на среднее и пик, но вы не можете влиять на распределение. Но вы можете значительно повлиять на распределение плотности, контролируя начальную плотность в топливной плите. Плоская пластина не только расширяется как длинная сигара, если вы строите профиль плотности через плоскую пластину, то есть более низкую плотность спереди или более высокую плотность, а затем более низкую плотность в середине или что-то еще, он помнит это. Идея состояла в том, чтобы смягчить шок. Вы не хотели менять общий импульс. Импульс был импульсом; вы должны были иметь его, чтобы заставить всю концепцию работать. Но вы, конечно, можете контролировать давление, если вы можете растянуть его, растянуть его во времени, но прежде всего просто направить его—в пределах половины угла в десять градусов или около того. И это было очень секретно в то время."

Любое детальное обсуждение вопроса о том, как направлять ракетное топливо, опасно приближается к некоторым деталям, касающимся конструкции водородных бомб. "Технология, связанная с двухступенчатыми устройствами-радиационными каналами, приводящими в действие имплозию вторичных устройств и бомб,—это технология, которую мы использовали, чтобы получить направление импульса",—объясняет Пайетт. -И я уверен, что с этим можно было бы сделать гораздо больше. Мы никогда не заходили так далеко, как могли бы, в проектировании импульсной системы, чтобы она управляла подачей импульса таким образом, чтобы он был комплементарен амортизатору. И это сделало бы проблему амортизатора намного проще, чем просто жить с быстрым ростом и почти экспоненциальным распадом."

"Позже, в самом начале работы над первым Apple Macintosh, которым я когда-либо владел, - говорит Пайетт, - я запустил дизайнерскую программу, которая позволила мне играть с этим в свободное время."В 1959 году General Atomic владела меньшей вычислительной мощностью, чем $ 300 будет покупать сегодня. "Большая часть работы, которую мы делали над импульсной двигательной установкой, была полной, двумерной гидродинамикой", - говорит Пайетт. - У генерала атома никогда не было достаточно быстрой машины, но были машины, которые ВВС сделали доступными. Я помню бесконечные ночи путешествий, и это было до 1-5, у вас все еще было много шоссе 101, чтобы подняться до самолета Хьюза в Лос-Анджелесе. Мы бы нашли время там, на IBM 7090. Это была довольно большая машина, на ней, вероятно, было 64 000 слов памяти."Это память первого IBM PC, представленного в 1981 году, и половина памяти первого Apple Macintosh, представленного в 1984 году. "Сегодня у меня на столе гораздо больше вычислительной мощности, чем когда я работал над Orion, - добавляет Пайетт, - с машинами, которые заполнили весь подвал большого здания в Convair."

Есть три сохранившихся наследия проекта Орион: люди, документы и коды. Многие из людей Ориона приехали из Ливермора и Лос-Аламоса, так же как и коды. "В момент слабости Джонни Фостер согласился с Тедом, что если они пошлют кого-нибудь в Ливермор на пару месяцев для работы с одной из своих проектных групп, то он даст им один из больших двумерных кодов, которые они разработали", - вспоминает Пайетт. "Я был избран, чтобы сделать это, и я провел пару месяцев в Ливерморе, работая с Биллом Шульцем и принес так называемый Коронет-код. Коронет был двумерным кодом переноса излучения, который позволил Ливермору поставить Лос-Аламос в позор на десять лет в эффективности дизайна своих двухступенчатых устройств. Мы преобразовали это в инструмент проектирования для расчета поведения импульсной двигательной установки."Орионская версия, названная MOTET, включала улучшения, которые с тех пор остаются в центре бизнеса разработки и проверки оружия.

9 июля 1962 года в 400 км над островом Джонстон в южной части Тихого океана была взорвана 1,4-мегатонная термоядерная бомба. Чиновники AEC и Министерства обороны были застигнуты врасплох впечатляющими и неожиданными последствиями "события Звездных рыб", включая повреждение глаз наблюдателей в зоне отчуждения, освещение ночного неба на расстоянии 1400 миль и значительное нарушение радиационных поясов Ван Аллена. Группа Orion смогла смоделировать то, что произошло, после этого, используя MOTET, заключив, что "ее близкое предсказание того, что действительно наблюдалось в тесте, обеспечило сильную проверку кода."Это рассматривалось как веха для Ориона, хотя Морская звезда и не была Орионским тестом.

В дополнение к MOTET для расширения и SPUTTER для абляции, математическая группа в General Atomic придумала такие коды, как BUMP, для импульса; BAMM, для динамической реакции; пресс, для напряжения толкающей пластины; BETELGEUSE, для вибрации толкающей пластины; POGO, для поведения амортизатора удара; HAYO, вычисляя массу топлива и количество зарядов за данный маневр; TRIP оценивая потребности в топливе; и OROP и OROPLE, коды оптимизации Orion. Завершенный в декабре 1964 года, OROP и OROPLE воплотили математические соотношения между 106 различными конструктивными и эксплуатационными параметрами, определяющими любой данный корабль Orion. Накопленная за шесть лет работы мудрость по всем аспектам Ориона была сведена к шестидесяти одной странице Фортранского кода, написанного для IBM 7044.[145]

ОРОП и ОРОПЛ были эволюционными тупиками, кодами настолько специализированными, что они вымерли, когда их основной проект подошел к концу. Более адаптивные коды Ориона все еще идут сильно. Вскоре после того, как проект Orion был прекращен в 1965 году, Пайетт и основная группа физиков Orion покинули General Atomic, чтобы сформировать свою собственную независимую компанию, Системы, науку и программное обеспечение, или "S-Cubed."В новую группу вошли Берт Фримен, Чарльз Лумис и МО Шарфф, которые принесли с собой последние поколения программ, произошедших от тех, которые впервые были принесены в General Atomic из Ливермора и Лос-Аламоса в 1958 и 1959 годах. S-Cubed был впоследствии объединен с Maxwell Technologies в Сан-Диего и недавно переведен в SAIC (Science Applications International), где вопросы, впервые поднятые Orion, все еще находятся под исследованием, используя последние версии вычислительных инструментов, разработанных сорок лет назад, таких как Sputter ablation code. Первоначально построенный Чарльзом Лумисом и Бертом Фрименом, Sputter может быть применен к вопросам, начиная от того, может ли корабль Orion пережить повторные взрывы до того, можно ли рассчитывать на то, что направленное энергетическое оружие приведет к сбою враждебных механизмов. "Sputter стал кодом Зевса, который стал ... я даже не могу передать вам все наследие",—говорит Пайетт. "Этот основной код был действительно наследием Ориона, которое s-Cubed использовал во всех работах, которые мы сделали по проблеме абляции. Я широко использовал его для самых ранних расчетов эффектов лазерного оружия. Мы используем его сегодня."

Орион с его неотвеченными вопросами об абляции и о том, как точно настроить свободное расширение газа, всегда оставался в глубине сознания Пайетта. "Я не думаю, что есть что-то, что я видел, что вызвало бы какие-либо вопросы о том, что мы говорили сорок лет назад", - говорит он. -Что касается точных деталей, то сегодня мы, вероятно, найдем на них разные ответы."Он по-прежнему убежден, что оптимизм 1959 года был технически обоснован. -Это бы сработало. Даже в моем старческом маразме, я-истинно верующий."Когда его спрашивают о конкретном аспекте конструкции импульсного блока, он отвечает:" ответ-да, но я не могу вдаваться в какие-либо детали об этом. Это работает.- Значит, во времена Ориона это была всего лишь догадка, а потом ее проверили? - Да, по другим причинам. Это был не Орионский тест."

Отвечая на менее конкретный вопрос, он уточняет: "Я думаю, что нет абсолютно никаких сомнений—и мы провели некоторые эксперименты позже; все еще квазиклассифицированные, связанные с Casaba-гаубицей,-что двигательная установка работала бы. Мы знали, что мы делали в разработке его. Мы могли бы направить 85 процентов импульса в одном направлении, которое мы хотели, чтобы он вошел, и было достаточно экспериментов—и было достаточно экспериментов—сделано по защите пластины толкача, чтобы не сомневаться, что это сработало бы. Между этими двумя вещами есть огромное количество инженерных деталей, которые должны быть разработаны, но я думаю, что это была инженерная деталь. Это могло бы сработать. Так вот, может быть, это было сделано экономически, может быть, это было сделано вовремя? Все это были разные вопросы, но я думаю, что все эти вещи можно было бы решить. Сегодня люди спрашивают меня: "это действительно была шутка, Пайетт, или это было серьезно?- Все было очень серьезно. Если бы мы захотели сделать это, если бы была какая-то веская причина для желания иметь высокий удельный импульс и высокую тягу одновременно, мы могли бы пойти и построить Орион прямо сейчас. И я думаю, что это имело бы большой смысл."

13 Горячее Солнца, холоднее бомбы.

"Когда ядерное устройство взрывается, наполнитель канала поглощает излученное излучение и поднимается до высокой температуры", - объяснил Бад Пайетт в одном из более поздних отчетов проекта Orion. "Радиационный корпус служит для удержания энергии, высвобождаемой взрывом, так что больше энергии поглощается наполнителем канала, чем излучается в твердый угол, который он поджимает относительно источника. Высокое давление, достигнутое в нагретом канальном наполнителе, затем приводит к сильному удару в топливо, который испаряет топливный материал и ускоряет его в направлении толкателя."[146] К этому времени—1963 год-вольфрам был выбран для топлива, оксид бериллия для наполнителя канала и уран для радиационного случая. Вольфрам-в 2,5 раза тяжелее стали-позволяет получить очень тонкий блин, производя оптимально узкую струю; бериллий, сильный поглотитель нейтронов, захватывает максимальную энергию из бомбы; Уран очень непрозрачен для рентгеновских лучей, что затрудняет первоначальный всплеск излучения бомбы, чтобы избежать.

Расширение бомбы и последующее сжатие вольфрамового блина занимает несколько миллионных долей секунды. За это время наполнитель канала и метательное топливо поглощают нейтроны и рентгеновские лучи, испускаемые бомбой. Это уменьшает экранирование, необходимое для защиты экипажа Orion, и преобразует как можно больше выходной энергии бомбы в кинетическую энергию, которая может быть перехвачена для управления кораблем. Повторное расширение топлива дает толкачу короткий, но интенсивный удар. "Это похоже на то, что происходит в океане в очень, очень штормовой день, и внезапно много взбаламученного песка ударяется о вас",-говорит Пайетт. - Или если вас вдруг ударят очень сильным пожарным шлангом."Для оригинального 4000-тонного, 135-футового в диаметре Orion design, было почти одна треть АКРА толкающей пластины. Все это давление-порядка 50 000 фунтов на квадратный дюйм-складывается.

Топливная плита, будучи сжатой примерно до одной четверти своей первоначальной толщины, расширяется в виде струи плазмы, движущейся со скоростью около 150 км / сек (300 000 миль в час) по направлению к кораблю. Это займет около 300 микросекунд, чтобы сделать поездку. За это время расширяющееся топливо остывает примерно до 10 000 градусов—температуры, описываемой физиками примерно как один электронный вольт. Еще через несколько сотен микросекунд облако топлива попадает в толкач (или в движущийся вперед фронт отраженной ударной волны, вызванной первоначальным столкновением) и внезапно сжимается. Менее чем за миллисекунду застой топлива достигает температуры от 100 000 до 120 000 градусов—примерно в десять раз выше температуры видимой поверхности Солнца, но это лишь малая часть температуры бомбы. В космосе, где нет атмосферы, чтобы произвести огненный шар, взрыв будет выглядеть совсем иначе, чем то, что мы обычно представляем как атомную бомбу. "Обломки выходят из бомбы практически незаметно", - объясняет Фримен Дайсон. -Ты ничего не увидишь, пока все это не остановится. Вокруг бомбы у вас есть много холодного вещества, которое поглощает энергию, поэтому мусор выходит вперед и назад, и это не произведет ничего очень впечатляющего на пути вспышки, пока она не ударит по кораблю. Затем вся его энергия преобразуется в тепло, и таким образом вы получаете около миллисекунды или около того интенсивной белой вспышки. И еще очень мало."

Осуществимость проекта Ориона зависит от того, что произойдет в течение этих нескольких сотен микросекунд, когда горячая плазма набухнет на пластине. После двух или трех тысяч столкновений останется ли хоть один космический корабль? Именно количество абляции или размывания поверхности ускорителя привело Орион к режиму, который был полностью неисследован. Позже в рамках этого проекта струи высокоскоростной плазмы были выпущены по типовым мишеням, пытаясь проверить предсказания последующих поколений компьютерных кодов. Но при внесении предложения в ARPA в 1958 году оптимизм ненадежно опирался на непроверенную теорию и одноразовые доказательства из яиц Лью Аллена.

"Чтобы вычислить абляцию, вам понадобилась довольно хорошая физика, и это Розенблут смог сделать", - объясняет Фримен. "Самое главное, насколько непрозрачна эта штука. Вся эта непрозрачность является центральной проблемой как в звездах, так и в бомбах. Непрозрачность подобна удельному сопротивлению металла, за исключением того, что вы имеете дело с излучением вместо электронов. Он говорит вам, как трудно радиации пройти через него."Непрозрачность-это то, где Орион либо преуспевает, либо терпит неудачу. "Он просто продолжал подниматься", - говорит Тед Тейлор. "Непрозрачность повторялась по десять раз в день."Преимущества высокой непрозрачности многообразны. Если материал непрозрачен,он предотвращает попадание вредного излучения на поверхность толкателя. Он также блокирует вторичное излучение, производимое столкновением между плазмой и толкателем, от выхода обратно через слой застоявшегося топлива,тем самым удваивая удар. -Если он достаточно непрозрачен, чтобы вы не теряли эту энергию при излучении, то он отскакивает назад, и вы получаете удвоенный импульс. Если он прозрачен, тепло излучается прочь, и вы теряете его; это просто как кусок грязи, брошенный на что-то, и вы получаете импульс, который он имел первоначально, ничего больше."Первоначальные оценки были грубыми. "Я просто сделал еще несколько расчетов непрозрачности и получил результаты, отличающиеся от Маршалла в 4 раза (что не является существенным) в пессимистическом направлении", - сообщил Фримен Теду 2 мая 1958 года.[147]

Природа, казалось, была на стороне Ориона. "Если у вас есть, грубо говоря, бомба, которая находится в ста метрах от корабля с выходом в килотонну, температура работает на сто тысяч градусов", - объясняет Фримен. "Это была необычная Температура, о которой никогда особо не задумывались, потому что звезды обычно холоднее, а бомбы обычно горячее. Так что это был промежуточный диапазон. Розенблут понял, что это хороший диапазон для получения высокой непрозрачности. Это по существу просто ультрафиолетовое излучение, мягкие рентгеновские лучи, которые легко поглощаются. Почти все, что вы туда кладете, непрозрачно. И вот почему эта штука работает, потому что чем она более непрозрачна, тем меньше излучение въедается в поверхность."

Непрозрачность увеличивается по мере накопления плазмы. "Плотность, о которой мы говорили, была, грубо говоря, один грамм на литр, или нормальная плотность воздуха, что необычно для чего-то настолько горячего. Чем он плотнее, тем более непрозрачным он становится; если вы сжимаете материал вместе, он становится чернее. Такого раньше никто не рассчитывал.- Как в Лос-Аламосе, так и в Рэнде непрозрачность изучалась интенсивно и тайно. Непрозрачность тяжелых элементов, таких как уран, при высоких температурах имеет существенное значение для проектирования водородных бомб, а непрозрачность воздуха при более низких температурах имеет решающее значение для понимания развития огненного шара, с тем чтобы либо выжить, либо максимизировать последствия ядерных бомб. Рассматриваемая область для Ориона-углеводородная плазма, ударяющаяся о железную пластину толкателя при температуре 10 электрон-вольт-упала где-то посередине. Орионские физики сначала не были уверены, будут ли эти числа классифицированы или нет. "Вопрос возник очень быстро после того, как мы начали делать эту работу в General Atomic, что классифицируется, а что нет в этой области, потому что во время войны работа над непрозрачностью была настолько темной, насколько это могло быть, она держалась в тайне",-говорит Пайетт. "Поэтому было принято произвольное решение, что если он был легче железа, то он не был классифицирован. Если он был тяжелее железа, то его классифицировали при температуре выше 10 электрон-вольт. И по сей день это в значительной степени все еще держится."

Орион зависел от того, как сложатся цифры. "Если непрозрачность топлива недостаточно высока, чтобы содержать излучение вблизи толкателя, то человек теряет коэффициент 2 от отраженного импульса, и это очень серьезно вредит всей схеме", - сообщили Дон Миксон и Лью Аллен после посещения General Atomic в июле 1958 года.[148] Харрис Майер, ведущий специалист по непрозрачности, был привлечен в качестве консультанта; Дайсон и Розенблут отправились на встречу с Артуром Кантровицем в компанию под названием AVCO, которая была на переднем крае разработки абляционных носовых конусов для МБР; компьютерные программисты начали адаптировать коды weaponeering. Майер вспоминает, что Дайсон использовал подход, который "был более чем математическим", глядя на максимально возможную непрозрачность, чтобы начать все это. -Он сказал, что если не считать самых больших помутнений, то давайте посмотрим, какими могут быть самые большие помутнения. И у него была очень простая теорема для этого, которая была хорошо обоснована. Теперь же я много лет работал над непрозрачностью. Я никогда так не думал."

Непрозрачность материала по всему спектру излучения характеризуется линиями и окнами. Линии - это то место, где поглощается излучение, а окна-это место, где излучение проникает внутрь. "Чтобы описать, где линии были, насколько широкими они были и насколько оконные области были бы скрыты линиями—насколько они перекрывались, насколько они были разделены различными взаимодействиями—это была очень, очень запутанная количественная проблема", - говорит Берт Фримен. Астрофизик Джон К. Стюарт был привлечен, чтобы сосредоточиться на непрозрачности легких элементов при относительно низкой температуре, которые, при изобретательности, в конечном итоге пересекутся с достаточной компьютерной мощностью, чтобы выполнить расчет, а не догадку. "Уникальность работы Джона Стюарта, - говорит Берт Фримен, - состояла в том, что это было подробное описание области, где электронная структура была достаточно простой, чтобы вы могли сделать количественный расчет."

Непрозрачность была идеальным упражнением для тех, кто свободно владеет QED. "Мы начали работать намного лучше, чем кто-либо раньше, делая это атом за атомом, а не просто используя средние значения", - говорит Фримен Дайсон. - Все эти атомы имеют очень сложные спектры, и все зависит от окон, потому что именно там, где атом не поглощает, проходит излучение. Самое главное-правильно подобрать точную форму окон. Это очень тонкий расчет. И чтобы заполнить окна, важно иметь смесь вещей: углерод, азот и кислород, которые имеют окна в разных местах, поэтому они заполняют окна друг друга. И вам нужен водород только для того, чтобы иметь химические соединения, которые легко обрабатывать, как полиэтилен, который является хорошим материалом физически и также достаточно непрозрачен. Вы предпочитаете иметь что-то с азотом и кислородом, а также. Но мы вообще думали о полиэтилене как о чем-то достаточно хорошем. Оказалось, что непрозрачность была довольно высокой, даже для самого углерода. Результаты всегда оказывались достаточно хорошими с точки зрения практической осуществимости."

Результаты также оказались хорошими с точки зрения экономики—и в то время крупномасштабная коммерциализация Orion была тем, что имели в виду Тед и Фримен. "Самое лучшее топливо, которое удалось разработать, - это примерно равное количество водорода, углерода, азота и кислорода", - говорит Фримен. "Мочевина была бы идеальным веществом, она имеет примерно правильные пропорции."Это имело два последствия для длительных межпланетных полетов: 1) обычное взрывчатое вещество на основе азота, минимизирующее потребление дорогостоящего плутония за счет снижения критической массы делящегося материала, необходимого для каждой бомбы, станет отличным топливом, когда его ионизированные остатки ударят по кораблю, и 2) отходы с борта корабля могут быть переработаны в качестве топлива, а не в качестве питьевой воды, альтернативой, упоминаемой в исследованиях миссии General Dynamics в качестве фактора, влияющего на моральный дух экипажа.

Следующий шаг состоял в том, чтобы выполнить численное моделирование облака ракетного топлива, поражающего пластину, следуя шаг за шагом во времени, сначала в виде одномерного расчета, а затем в двух измерениях, глядя на то, что происходит на поверхности, удаляемой не только вертикальным ударом, но и горизонтальным ветром. Начальная ударная волна и волна разрежения сопровождались сложными взаимодействиями, поскольку входящая плазма начинает смешиваться с материалом, испаряемым с поверхности пластины. "Вопрос в том, когда это стабильно и когда оно неустойчиво", - говорит Фримен. - Ответ был таков: в целом он был стабилен, но полной уверенности не было."

Конвекция или турбулентность между слоями застоявшегося топлива и удаляющегося толкача может привести к разрушению самозащиты толкача с катастрофическими результатами. "Я сделал расчет, глядя на худший случай", - говорит Фримен. -Если бы эта штука была полностью нестабильной и конвективной, то насколько серьезной была бы абляция? И даже в этом случае все оказалось не так уж плохо. Поскольку время так коротко, конвекция только успевает обойти один или два раза, поэтому даже в худшем случае вещество не удаляется больше, чем это терпимо. В целом это было весьма обнадеживающе."Турбулентная абляция оставалась одной из неизвестных, которую можно было решить только с помощью ядерного испытания. "Мы просто сказали:' мы увидим, когда мы сделаем испытания, произойдет ли это или нет.' "

В 1958 году толкающая пластина была задумана как сильно усиленный 1000-тонный стальной или алюминиевый диск около 120 футов в диаметре, имеющий форму линзы, так что его распределение массы соответствовало распределению импульса от бомбы. Стеклопластик также рассматривался и проходил предварительные испытания. "General Atomic может потребовать, чтобы стекловолоконные пропитанные пластмассы подвергались экстремальным температурам и напряжениям", - написал один из сотрудников проекта Orion в лаборатории материалов ВВС в сентябре 1958 года. "Материал может иметь очень важное применение. Нас интересуют производственные методы и технологии для производства массивных плит весом до 1000 тонн. Потребность в этой информации является неотложной."[149]

После получения неоднозначного ответа - "мы не знакомы ни с одной работой, которая была проведена по формованию массивных плит упомянутого размера"—Кэрролл Уолш, всесторонний логистический трест-шутер проекта, заручился поддержкой местного производителя досок для серфинга, готового помочь.[150] -Мы заставили их сделать нам большой кусок стекловолокна толщиной в три дюйма, который никогда раньше не делали, но они сделали это. А потом мы все это сорвали к чертям собачьим."После расходования значительных фугасных зарядов, - добавляет Тед, - стекловолокно было оставлено на том основании, что было трудно гарантировать, что оно будет в том же состоянии после нескольких выстрелов, что и в начале."Хороший способ представить себе Орион - это корабль, который плывет в космосе на волнах плазмы, генерируемой атомными бомбами.

Испытания толкачей сначала проводились путем подрыва нескольких килограммов бризантного взрывчатого вещества на небольшом расстоянии от целевых пластин. Это приближенно соответствовало механическому напряжению на толкателе, но не достигало ни скорости, ни температуры обломков бомбы, которые должны были попасть в корабль. Брайан Данн подумал, что им следует посмотреть, насколько близко они смогут подобраться. Поработав с Тедом и Фрименом над созданием реактора TRIGA, Данн присоединился к Orion почти с самого начала. "Тед Тейлор вызвал меня на Барнард-стрит вскоре после Спутника и попросил внести свой вклад в это предложение, над которым он и Розенблут и Лумис выступали", - вспоминает Данн, у которого был талант к преодолению разрыва между теоретиками и экспериментаторами, что сразу же обернулось в его пользу. "Когда я писал предложения, я научился включать в них как теорию, так и эксперименты. Когда эти предложения поступят в комитет, там будут как экспериментаторы, так и теоретики. И теоретики впечатлены экспериментами, в то время как экспериментаторы впечатлены теорией. Это почти всегда срабатывает.- Дюнн стал главным экспериментатором проекта "Орион", но он переодетый теоретик. "Экспериментально это то, что я делаю—я представляю вещи", - говорит он. - Вы представляете себе разные вещи, а затем идете работать с тем, что больше всего успокаивает нервы."

Данн знал, что вы никогда не сможете повторить эффект ядерного взрыва с химическими взрывчатыми веществами, но если вы начнете экспериментально двигаться в этом направлении, вы сможете проверить, были ли математические модели плазмы, ударяющей в толкач, на правильном пути или нет. Будучи аспирантом, он работал с ударными трубами—вакуумированными цилиндрами, в которых высокоскоростная ударная волна распространяется от конца к концу,-а также был знаком из Лос—Аламоса с фигурными фугасными зарядами, с помощью которых струя материала может быть ускорена достаточно интенсивно, чтобы проникнуть в бронированный танк. Он соединил эти две концепции вместе и получил плазменные пушки с фугасным приводом-свинцовые вакуумные цилиндры, заключенные в толстую оболочку из фугасного взрывчатого вещества, весом до 40 фунтов за выстрел. Имплозия производит эффекты, похожие на выдавливание спелого банана из его кожи—с 50 000 миль в час банановой плазмой в результате. Данн помнит, что они пытались сделать все, чтобы добраться до 107 см/сек, но лучшее, что они могли сделать, было 1 или 2 x 106. "Это как раз та проблема, над которой я хотел бы работать", - объясняет он. Эти скорости были ниже, чем у Орионской плазмы, но плотность была выше, создавая условия на цели, которые были достаточно близки, чтобы держать теоретиков честными и вселять уверенность в математические модели, которые эволюционировали в руках Чарльза Лумиса и других, в код абляции SPUTTER, который стремился предсказать, сколько толкающая пластина будет аблироваться с каждым выстрелом. "Теория и экспериментальная связь были очень похожи на то, что было в Лос-Аламосе", - говорит Тед. -Вы используете эти весьма причудливые расчеты, чтобы преодолеть разрыв между реальными тестами."

"Взрывные струи были способны охватить только часть диапазона температур, давлений и длительностей, которые представляли интерес для полномасштабного корабля,-говорит Фримен Дайсон, - но они обеспечили детальную проверку теоретических расчетов в перекрывающейся части диапазона и дали нам уверенность, что теория не упустила ничего существенного. Вы не могли действительно соответствовать всем параметрам, но эксперименты дали ощущение, что некоторые из вещей, которые мы говорили, были правильными. Они имели тенденцию уменьшаться на десятую долю миллиметра или что-то в этом роде, что очень походило на то, что мы имели в виду для полномасштабного корабля. Это не могло быть намного больше."[151] в ходе осуществления проекта, когда были выпущены сотни зарядов, произошел только один несчастный случай. "Мы работали ночью над кумулятивными зарядами, измеряя скорость струи, делая это оптически с помощью двухискровой камеры",-вспоминает Данн. - Кто-то нажал на спусковой крючок, и ничего не произошло. Перри Риттер пошел по настилу посмотреть, что случилось, и споткнулся о проволоку, и эта штука взорвалась. Он был совершенно ошеломлен. Он постепенно приходил в себя, с проколотой барабанной перепонкой и сотрясением мозга с одной стороны головы."

Проблема абляции оставалась активно исследуемой еще долгое время после завершения проекта "Орион" в 1965 году. В начале 1970-х годов Лос-Аламос исследовал возможную реинкарнацию Ориона на основе крошечных термоядерных бомб с лазерным зажиганием. Когда возникла проблема удаления пластин толкателя, команда из Лос-Аламоса откопала старые исследования Orion, восстановила код SPUTTER и проконсультировалась с Брайаном данном. На этот раз они смогли построить электрически управляемую плазменную пушку, которая производила скорости до 1,6 х 107 см/сек (350 000 миль в час) и давление 2,8 кбар (40 000 фунтов на квадратный дюйм). Воздействие на мишени алюминиевых, полиэтиленовых, фенольных и маслянистых покрытий было обнадеживающим и свидетельствовало о том, " что даже гораздо более высокие импульсы энергии не вызовут достаточно сильной абляции, чтобы значительно ухудшить характеристики космического аппарата с импульсным двигателем.- Испытания достигли плотности энергии там, где самозащита, на которую надеялись Орионцы, начала действовать. "В экспериментах ORION потоки энергии были недостаточны для испарения оптически толстого слоя абляционного материала, и фаза диффузии излучения никогда не достигалась", - заключило исследование. "Опираясь исключительно на экспериментальные результаты, можно было бы сделать вывод, что количество аблированных шкал материала равно потоку энергии и будет экстраполироваться соответственно условиям реальных устройств. Результаты такой экстраполяции, вероятно, были бы слишком высокими, поскольку расчеты показывают, что 70-80% абляции фактически происходит в фазе с преобладанием диффузии излучения, где скорости невелики."[152]

В начале осуществления проекта было признано, что жертвенное абляционное покрытие—известное как "антиабляционное масло" или "антиабляционная смазка"-может наноситься либо на толкающую пластину, либо через нее. По словам Харриса Майера, " когда-то в 1958 году было очевидно, что вы можете иметь транспирационный слой нефти, покрывающий поверхность, и это будет удалено. А это означало, что структура пластины не зависела от износа и разрушения на ней. Это была одна из ключевых идей."

Это было обнаружено экспериментально, когда было отмечено, что целевая пластина была защищена от абляции отпечатком жирного большого пальца. "Я помогал Брайану Данну ставить эксперимент с алюминиевой пластиной, - говорит Пайетт, - и без нашего ведома оставил на ней отпечаток большого пальца от какого-то масла. Итак, когда мы провели эксперимент, то увидели, что остальная часть пластины была удалена, но под слоем масла она была отлично защищена. У меня все еще есть эта тарелка. Это привело к большому количеству Как анализа, так и дальнейших экспериментов, используя легкий углеродистый материал, который был легким, потому что он имел относительно низкую энергию реакции, и углеродистый, потому что оказалось, что при температурах, которые мы создавали, углерод имеет очень широкие линии и становится непрозрачным очень быстро к излучению, созданному застойной плазмой. Таким образом, вы блокируете любое излучение от достижения поверхности металла."

Как вспоминает Джерри Астл, " Брайан Данн с гордостью показал мне свои испытания нескольких ударных волн, падающих на толкающую пластину, и это было красиво. Но то, что я увидел, были три человеческих отпечатка пальцев в середине удаленной, блестящей поверхности—они были обуглены, но целы. Вы можете сохранить их как уголовное досье. И я поговорил с Тедом об этом, и я сказал: "Тед, Это будет очень легко—по мере того, как толкающая пластина будет двигаться вверх, мы должны будем иметь несколько структурных пилонов, чтобы направлять ее, чтобы мы могли поставить сопла и распылить слой масла на нее, когда она опустится, чтобы минимизировать абляцию.- И вот вам свидетельство того, что вы можете полностью контролировать абляцию."

Более поздние конструкции Orion включали резервуары, водопровод и сопла для нанесения покрытия из тяжелой нефти толщиной около 6 миль на толкающую пластину между выстрелами. "Специально подобранный слой углеродсодержащего материала помещается под толкателем перед каждым взрывом", - объяснил Пайетт и его коллеги во время презентации чиновникам НАСА в 1963 году. "Никакой толкатель материал не аблируется."[153]

Все, кто знаком с техническими деталями Orion, согласны с тем, что абляция толкающей пластины была критической неизвестностью. Они могут сомневаться в чем—то другом-амортизаторах, механизмах выброса бомб, радиационной защите,—но это были инженерные проблемы, которые в конечном счете можно было решить. Могла ли какая-нибудь пленка, растянутая так же тонко, как бумага, защитить Орион от ядерных бомб? Была ли анти-абляционная смазка реалистичной, или это был эквивалент 1950-х годов "призрачных рубашек", которые последний из воинов Сиу носил в битве в 1890 году перед резней в раненом колене? Пророк-мечтатель Вовока заверил Сиу, что они будут защищены от вреда. Может быть, Орион-это танец призраков?

Из всех первоначальных орионцев физик, наиболее хорошо знакомый с абляцией и антиабляцией,-это МО Шарфф. "Есть много способов освежевать кошку, и иногда кошка не получает кожу", - говорит он. -Я не знаю, чем бы это закончилось. Я могу только сказать, что последующее переживание энергии в различных формах, направленной на поверхности, показало, что эти вопросы более сложны, чем мы могли бы иметь дело, но это не значит, что они не могут быть решены. Моя внутренняя реакция была бы такой, что это должно было бы быть намного более причудливым или более способным жиром, чем мы знали в то время.

-С другой стороны, - продолжает Шарфф, - я думаю, что в общем есть хорошие новости в последующем опыте, не обязательно с Орионоподобной плазмой, но и с другими вещами, которые являются первыми, вторыми или третьими кузенами. Это очень важно, чтобы выбрать свойства смазки в борьбе с этим излучением. Вы все это впитываете? Может быть. Может быть, вы попытаетесь передать что-то из этого? Может быть. Может ты пытаешься сделать что-то между ними? Может быть. Вы смотрите на все эти вещи, и вы бы попытались выбрать правильные помутнения для этого налетающего материала. Нас интересуют условия при высоком давлении, поэтому можно ли воспользоваться свойствами смазки в этих условиях, а не в обычных условиях? Все идет в обе стороны. Конечно же, Тед старался использовать эти возможности в своих интересах, а не поддаваться им. - Ладно, у нас высокое давление, посмотрим, что с ним можно сделать.' "

14 С-4

"Тед еще не был убежден, что можно взорвать фугасный заряд в непосредственной близости от конструкции, не причинив ей существенного ущерба",-вспоминает Яромир (Джерри) Астл, родившийся в Чехословакии в 1922 году, который присоединился к General Atomic в конце 1958 года из Ryan Aeronautical office for advanced design. "Мы хотели быстро и легко проверить, чтобы решить спор. После того, как многие идеи были обсуждены на собрании персонала Однажды днем, мы сели в машину и отправились по магазинам—в ближайший супермаркет—за подходящей моделью космического корабля, которую мы могли бы взорвать. Через несколько минут мы нашли набор из трех одинаковых смесительных мисок, сделанных из нержавеющей стали толщиной в пятнадцать миль. На следующий день я собрал "космический корабль номер один" - алюминиевую толкающую пластину с тремя смесительными чашами, расположенными друг на друге, и все компоненты удерживались вместе длинным болтом, прикрепленным к толкачу. Это сооружение больше походило на улей, чем на космический корабль."

Первая летающая модель космического корабля Orion была запущена в ту ночь вскоре после 7 часов вечера. "я взорвал приблизительно 60 граммов C-4, подвешенных на 10 дюймов под центром пластины толкателя", - говорит Astl. "Несколько койотов и несколько оленей испугались, скунс в соседнем кустарнике выстрелил в ответ, но" космический корабль номер один " был невредим."

Активным ингредиентом в С-4 является гексоген, или циклотриметилентринитрамин, связанный воском, маслом и полиизобутиленовым пластификатором в жесткое тесто. С-4 сопротивляется детонации при всех, кроме сильного удара и будет гореть безвредно, если поджечь спичкой. Гексоген, впервые широко используемый во Второй мировой войне, детонирует (или идет "высокий порядок") со скоростью 8700 м/сек (20 000 миль в час), производя давление более 300 килобаров, или около 5 миллионов фунтов на квадратный дюйм. Кроме своего применения, в пластичной форме, для того чтобы саботировать и подрывание, его можно сформировать в точные, стабилизированные отливки используемые в изготовлять агрегаты имплозии для ядерных бомб.

Коммерческие секреты разработки ядерного оружия в значительной степени заключаются в деталях того, как формировать и детонировать обычные бризантные взрывчатые вещества таким образом, чтобы сходящаяся ударная волна создавала давление, необходимое для превращения субкритической массы делящегося материала в бомбу. Физики проекта "Орион" быстро применили свои знания о взрывчатых веществах к неядерным экспериментам, направленным на получение представления о том, как будет действовать "Орион". Летающие модели приводились в движение с помощью бризантных взрывчатых веществ; однозарядные взрывные плазменные пушки использовались для испытания абляции; сферические заряды бризантного взрывчатого вещества использовались для моделирования напряжения на толкающей пластине и амортизаторе; листовое взрывчатое вещество использовалось для моделирования импульса давления на толкающей пластине. "Было по меньшей мере так же важно выяснить, чего не делать, как и что делать", - говорит Тед. "Поэтому мы перепробовали много разных вещей, некоторые из которых просто взорвали все на куски."

Небольшие количества взрывчатки были неофициально получены Кэрроллом Уолшем, отставным морским техником-электронщиком, нанятым Тэдом в августе 1958 года. Уолш работал в Лаборатории электроники Военно-Морского Флота в Пойнт-Ломе, где с-4 использовался для испытаний гидролокаторов. "Коммандер Уолш мог достать все, что угодно, потому что он знал всех", - говорит Астл. "Когда мне понадобились эти высокоомные детонаторы с длинными проводами, он сказал: 'Ну, я знаю, что они там есть, но они охраняют их, как ястребы, потому что они дорогие.- Через полчаса он вернулся, и у меня их было шестеро.- Более крупные партии с-4 были реквизированы через контакты Уолша во флоте и доставлены баржей с регионального склада взрывчатки В Сил-Бич. "Мы могли бы войти туда, взять это тесто и смешать его", - говорит Уолш. де Хоффман хотел использовать грузовики без опознавательных знаков для перевозки взрывчатых веществ между различными общими атомными испытательными полигонами, но, говорит Уолш, "дорожный департамент настаивал, чтобы мы покрасили эти проклятые вещи в желтый цвет. И де Гофман поднял ад, потому что люди увидят General Atomic, а затем увидят взрывающийся грузовик, идущий взад и вперед, поэтому он сказал: "Вы не можете этого сделать!"Уолш, который знал, когда нарушать правила, а когда им следовать, убедился, что взрывчатка перевозится в желтых грузовиках.

Джерри Астл был обязан своим знанием взрывчатых веществ не Лос-Аламосу, а Чехословацкому подполью. После получения степени по воздухоплаванию во время немецкой оккупации Чехословакии он был назначен в авиационное конструкторское бюро A. T. G. Leipzig (Messerschmitt), контролируя работу на соседнем заводе, который строил и модернизировал секции немецких военных самолетов, первоначально поршневых истребителей, а затем двухмоторного реактивного самолета Messerschmitt 262. Границы аэродинамики, техники и вооружения были доведены до точки отказа, с запасами безопасности, приостановленными на время войны. "На взлете вы были загружены так сильно, что если что-то пошло не так, вы списали не только самолет, но и пилота", - вспоминает он. - Там не было катапультируемых кресел."Планеры и системы управления должны были выдерживать ускорения в том же диапазоне, что и ранние корабли Orion, предназначенные для отрыва от Земли со скоростью две бомбы в секунду. "Истребители, которые мы проектировали, были рассчитаны примерно на 7-8 g, а некоторые из них были разработаны по стандарту 10 g, когда вы ожидали высокоскоростного пикирования и имели максимальные нагрузки. И они работали—никаких проблем. Таким образом, вы можете построить структуру, которая не будет весить слишком много, чтобы летать, но это может занять довольно чертовски хороший шок."

Днем Астл работал на немцев, а ночью-против них. "Никто не знал больше двух других сотрудников", - объясняет он. "Таким образом, если вас поймают, вы можете разгласить не более двух имен в пытке, и была надежда, что рано или поздно вы получите кого-то в этой цепи, кто просто не будет говорить."Диверсанты сосредоточились на линиях связи и железнодорожных стрелках, где небольшое количество фугасного вещества имело максимальный эффект. -Вы научились этому с помощью сильных ударов, - говорит Астл. -Но я, должно быть, был хорош в этом, потому что выжил. Многие этого не знали, потому что мы работали со взрывчаткой, которую не знали сами. Нам пришлось украсть их у немцев. И особенно пластиковая взрывчатка, они охраняли ее довольно крепко."В середине 1944 года было обнаружено подрабатывание Астла. "Они наконец проследили, что эта группа управлялась из конструкторского бюро A. T. G. Messerschmitt", - объясняет он. "Гестапо догнало нашу группу и начало жестоко их уничтожать.- Немецкий надзиратель, рискуя собственной жизнью, дал Джерри пятнадцатиминутное предупреждение, и тот исчез в подземелье, где постоянно находился рабочий день. -На пике могущества наша группа насчитывала от пятисот пятидесяти до шестисот человек, которых мы могли отправить на фронт. Когда мы сложили оружие, их осталось тридцать два. И еще двое в больнице, которые не выжили."

Астл узнал о сходящихся ударных волнах, формируя кумулятивные заряды своими собственными руками. Он также обнаружил, задолго до Ориона, что можно взорвать что-то, не разорвав его на части. "Мы однажды пытались взорвать мост—это было ближе к концу войны, когда немцы отступали, просто убегая от российской армии", - объясняет он. "Это был мост, который остановил бы, вероятно, половину этой отступающей армии, и он был построен в старом профессиональном чешском стиле. Мы подложили всю взрывчатку, которая у нас была, на этот чертов сосунок, и зажгли его. Самый большой бум, который мы когда-либо создавали. Я видел, как весь мост подскочил и упал назад, и вы могли бы проехать по нему снова. Это было невероятно. Мы не могли поставить ни унции больше взрывчатки, потому что у нас ее не было. А немцы даже не знали, что мы пытались взорвать этот мост, потому что он рухнул прямо туда, откуда начался. В тротуаре с обеих сторон появилась трещина. Когда я был там в 1992 году, я вернулся, чтобы посмотреть, что произошло. Этот мост все еще там. Ничего не случилось!"

После выхода нацистов из Чехословакии Астл стал уездным секретарем Союза национальной революции. Он начал спорить с Рудольфом Сланским, секретарем Коммунистической партии, который предупредил его (незадолго до собственной казни), что ему лучше быть осторожным. Астл бежал в Вену. Американское посольство отказало ему, но британское посольство предоставило убежище, и, когда они увидели, что у него есть карты Пограничного района, попросило его провести группу других беженцев, в том числе венгра, чьи ноги были отстрелены в коленях русскими, на следующем этапе его побега. "Было достаточно плохо пройти через охрану на нашей границе, но перейти из оккупированной Россией Австрии в оккупированную Западом Австрию было в десять раз хуже."Они достигли демаркационной линии и ждали в лесу наступления темноты, чтобы попытаться переправиться. Каждый раз, когда Астл пробирался между русскими сторожевыми башнями, " внезапно раздавался пулеметный залп, прожектора загорались на том месте, где они стреляли, и там было четыре или пять русских солдат с отрыжками, которые собирались посмотреть, что они стреляли."Все выглядело плохо, особенно для венгерского ампутанта. Астл видел, что русская огневая мощь дает им шанс. -Когда вы ночью стреляете из пулеметов, то еще полчаса ничего не услышите. Когда вы смотрите в эти прожекторы, вы не собираетесь видеть много. Так что на следующую ночь я собрал всех, и вскоре раздались выстрелы и прожекторы. Я сказал, Все, идите, забудьте о шуме, забудьте о том, что нас видели, мы должны пересечь через несколько секунд. Мы потащили этого парня за руки и прекрасно переправились."

Астл провел год в лагере беженцев в Людвигсбурге, где его вес снизился до 96 фунтов, прежде чем Международная организация по делам беженцев взяла на себя ответственность и увеличила продовольственную норму с 900 до 1400 калорий в день. Используя 24-мм х 24-мм "роботизированную" пушечную камеру, спасенную от истребителя Messerschmitt и пленку, обеспеченную в обмен на американское мыло, он пошел в бизнес, взяв идентификационные фотографии других беженцев, чтобы они могли обратиться в иностранные посольства за иммиграционными документами, позволяющими им покинуть лагерь. В апреле 1949 года Астл отплыла в Бостон на эсэсовском "милосердии", переоборудованном корабле-госпитале, прибыв с одним долларом, несколькими английскими словами, крайним недоверием к коммунистам и именем дяди в Балтиморе, который спонсировал его въезд в Соединенные Штаты. Он работал сначала в типографии, а затем на обувной фабрике, где ему платили 32 доллара в неделю—"но боже, я был счастлив, как блоха на жирной собаке!"Когда киномеханик в кинотеатре для сотрудников заболел, Astl взяла на себя работу после рабочего дня и сохранила ее в течение двух лет. "Я выучил английский язык, показывая фильмы", - говорит он. - Обычно я хватал кого-нибудь, кто говорил по-чешски. Я сказал: "Послушай, сейчас ты увидишь, как прекрасно внутри киномеханической комнаты, и все, что тебе нужно сделать, это сказать мне, о чем они говорят!- Вы очень быстро учитесь, если видите и слышите его три или четыре раза подряд."

Сэкономив достаточно денег, чтобы купить подержанный 1950 Mercury Astl покинул обувную фабрику для работы с инструментами и штампами, быстро продвигаясь к должности инженера. Он занялся рекреационными полетами и присоединился к местному братству планеристов, в котором чехи давно преуспели. Еще через три года он стал американским гражданином, купил новенький "Меркурий" 1955 года выпуска и, вдохновленный пилотом планера, работавшим в компании "Конвэйр" в Сан-Диего, погрузил в него свои вещи и направился на Запад. -Я сказал, что не остановлюсь, пока не доберусь до Тихого океана, и так оно и было."Прожив две недели в трейлере в Эль-кахоне, он нашел работу в качестве авиационного инженера, сначала с самолетом Rohr (на Lockheed Electra), затем с Райаном и Дугласом (на DC-8). Когда проект Orion получил свое первоначальное финансирование от ARPA, он получил интервью с Ted и был нанят General Atomic, где он получил репутацию решения проблем, когда инженерство стало жестким. "Меня всегда просили сделать невозможное", - говорит он.

Во время проекта Orion, Astl опубликовала только несколько отчетов. "У меня не было времени писать", - объясняет он. "Есть люди, которые преуспевают в написании отчетов, и есть люди, которые могут творить чудеса своими руками и своей изобретательностью, но они рассматривают письмо как пустую трату времени."Многоядерная система вооружения Astl (ноябрь 1959 года) предвосхитила ракеты MIRV (Multiple Independently-targeted Reentry Vehicle), которые начали менять стратегический ядерный ландшафт в 1970-х годах. В 1959 году задача состояла в том, чтобы получить единую термоядерную боеголовку, запущенную одной межконтинентальной баллистической ракетой. Астл видел, что Орион дает возможность запускать сразу несколько боеголовок.

"ВВС нуждались в каком-то оправдании, чтобы дать нам больше денег, и направили запрос, чтобы мы придумали, для чего Orion может быть использован в военных целях", - вспоминает Астл. "Для меня было очевидно, что наилучшим использованием было бы сделать меньшие транспортные средства Orion и поместить на борт, возможно, 15, 20 или 50 индивидуально нацеленных ядерных боеголовок вместе с, возможно, 150 200 боеголовками-приманками.- Если ты это запустишь, они заметят это на радаре, и пока ты не достигнешь апогея, они будут видеть одну ракету, идущую на них. Затем вы запускаете свои приманки, и внезапно они видят их рои. Там нет никакого способа, чтобы они могли справиться с этим. После того, как защитники развернут свои оборонительные ракеты, затем вы подзаправите свои настоящие боеголовки. Они будут очень маленькими, потому что все, что вам нужно, это просто изменить несколько градусов траектории, чтобы направить их к своим целям. От такого подхода не будет никакой защиты."

Компания Astl рассматривала потенциальные военные применения Orion не только как предлог для поддержки космических исследований, но и как необходимое проявление силы. "Русские люди, если вы их протрезвите, разделят с вами свое сердце, - говорит он, - но вы соберете их в кучу, дадите им бутылку водки, и вы не знаете, собираются ли они перерезать вам горло или что.- Он особенно хорошо ладил с капитаном Дональдом М. Микссоном, офицером проекта, назначенным на Орион центром специального вооружения ВВС, который, помимо прочих обязанностей, должен был продать проект генералам Стратегического командования ВВС. "Я написал небольшое предложение, - вспоминает Астл, ссылаясь на план с несколькими боеголовками,-и Микссон сказал: "Это действительно что-то!"Если перспектива испепелить сразу пятьдесят русских мишеней была больше, чем хотелось бы САС, то у Астл было другое предложение. -Я сказал, что если это неприемлемо, то почему бы нам не погрузить на борт "Ориона" сто тонн или около того порошка транквилизатора и не распространить его по всей России. Позже мы можем устроить с ними чаепитие вместо войны.- По словам Астла, Микссону эта идея понравилась. - Он, наверное, был готов обрызгать ею Вашингтон!"

Система запуска атомно-импульсных ракет-носителей Astl (май 1960 года) показала, как корабли Orion могут разгоняться до определенной начальной скорости из неглубокой пусковой шахты. Модель диаметром в метр отказывалась летать до тех пор, пока ее не подхлестнул небольшой начальный заряд медленно горящего пороха, как и предсказывал Фримен Дайсон в своем исследовании "оптимальное программирование для вертикального подъема в атмосфере", где он заключил, что " в частности, начальная скорость V(0) на нулевой высоте не равна нулю."[154] Как объясняет Astl, " где вы потребляете большую часть топлива? В самом начале пути!- Он представлял себе флот из маленьких орионских кораблей, спускаемых на элеваторах, как силы возмездия. Подземные бункеры должны были служить пусковыми шахтами, защищать корабли от внезапной предстартовой атаки и обеспечивать удобное захоронение любых ошибок стартовой площадки. "Если это для обороны, то вам не нужно беспокоиться на сто процентов о безопасности, и если у вас есть это под землей, и что—то идет не так-ничего не происходит. Вы просто приводите бульдозеры и сглаживаете верхнюю часть после взрыва. А ты оставь его прямо здесь."

Третья бумага Astl Orion, система амортизатора удара разделять-цилиндра Длинноходовая, была выдана в феврале 1961. Первоначальная идея для амортизаторов Ориона состояла в использовании надутых трубок, слоистых в концентрических кольцах. Это было просто и легко, но имело серьезные недостатки, в частности, как выразился Дон Микссон после посещения General Atomic в июле 1958 года: "очень серьезная проблема заключается в том, что происходит в случае сбоя. В этом случае амортизатор удара летает вне и должен быть построен для того чтобы принять это заднее движение."Тысяча тонн толкающей пластины, отскакивающей в космос, не так-то просто остановить.

По мере развития конструкции Orion ожидалось, что все большее ускорение толкающей пластины (и отскок в случае осечки) будут обрабатываться более длинными поршневыми амортизаторами, но пневматические кольца оставались первой линией обороны. Astl работала над серией испытаний этой концепции, которые продолжались в течение семи лет—начиная с первых испытаний в Torrey Pines в 1958 году с использованием внутренних труб, обернутых в клейкую ленту, до окончательного высокоскоростного фотографического анализа поведения пневматических амортизаторов при фугасных нагрузках, который продолжался в 1965 году, после того как все другие экспериментальные работы на Orion прекратились.

"Все эти упражнения с трубками, по-моему, были бесполезны", - говорит Астл в ретроспективе. -Вы чертовски хорошо знаете, что не можете применить этот принцип поддержки пластины толкача вот так в космосе. Это абсурд, вы никогда не могли заставить его работать там. Все материалы теряют эластичность на морозе. Вы собираетесь стрелять один раз, и вы будете иметь его по всей стратосфере. Два выстрела, и он будет по всему космосу.- Необходимая упругость была бы в Газе, а не в стенках труб, которые были бы построены как радиалы со стальными поясами, но Astl может быть права. Шесть чиновников из Firestone, все с секретным доступом, присутствовали на брифинге о проекте Orion, проведенном для потенциальных подрядчиков в Лос-Анджелесе 23 июля 1959 года.

-Ты когда-нибудь видел паровую катапульту?- спрашивает Астл, когда его просят объяснить свой план с двухцилиндровым амортизатором. - Как для авианосца—только наоборот. Вы используете тот же принцип; паровая катапульта на самом деле является двухцилиндровым амортизатором или приводом. Если вы имеете разделенный цилиндр, то вы режете ход к половине чего вам нужно с обычным одним. Я был поражен, когда узнал, что у них действительно было что-то вроде этого. Я никогда не был на авианосце и не имел ни малейшего представления о том, как он работает. Я поделился этой идеей с Кэрроллом Уолшем, и он сказал: "это паровая катапульта!- Он дал мне возможность посетить авианосец, и мы осмотрели его, и, конечно же, он был там. Таким образом, технология довольно высоко развита и может быть адаптирована.

"Они предполагали очень опасные вещи—они предполагали, что они лизали проблему амортизатора удара", - предупреждает Astl. Он предполагает совершенно другой подход. -У тебя две массы, - объясняет он. "Вы должны поглотить главный удар от взрыва, толкающей пластиной. Самая большая масса сидит на нем. Я бы это изменил. Я бы использовал амортизаторы удара, чтобы просто защитить полезную нагрузку, тогда вы можете спроектировать что-то гораздо более разумное. Я предпочитаю толкающую пластину, двигатель, чтобы быть структурной единицей, которая остается вместе. Вы собираетесь принять импульс без амортизаторов, и вы только собираетесь защитить с помощью амортизаторов определенные определенные части корабля внутри главной структуры. Вы можете сделать путешествие дольше. Вы можете настроить ускорение, как вы хотите его."Astl пришла к этой идее через обсуждение с Ted. -Я вытянул из него информацию о том, насколько точно он думает, что может контролировать размер ускорения, которое он может дать ускорителю с его маленькими ядерными бомбами. Он сказал: "Ну, в будущем мы, вероятно, сможем сделать гораздо лучше.- И именно это навело меня на мысль, что вы создадите такую конструкцию, которая выдержит все это и позволит двигаться только полезной нагрузке."

Заключительная часть проекта Orion, над которой работала Astl—с экспериментатором Эдом Дэем, который инициировал программу испытаний Orion шестью годами ранее в Торри Пайнс—была предложена фугасная испытательная установка для проведения полноразмерных испытаний двигателя Orion диаметром 10 метров, перевернутого вверх дном. Это было вызвано как общий атомный ответ s на вопрос НАСА: "как НАСА может разработать космический аппарат, который не может быть испытан на земле?"Администраторы НАСА неохотно поддерживали все, что должно было быть запущено полноценно, так как птица в первый раз выталкивается из своего гнезда. В последние два года существования Orion General Atomic противопоставила себя "плану развития Земли"."Частью этого плана была" установка для повторных импульсных испытаний", предназначенная для испытания полноразмерного двигателя Orion путем установки его вверх дном рядом со 100-дисковым музыкальным автоматом, доставляющим 32-футовый диаметр, 3/4-тонные диски PETN фугасного взрывчатого вещества, детонирующие с интервалом в одну секунду над толкающей пластиной.

"С помощью этой испытательной установки ядерно-импульсный двигатель может быть испытан, разработан и квалифицирован для летных испытаний, а затем доведен до предварительного летного рейтинга (ПФР) на земле", - утверждалось. "Рассматриваются две различные системы доставки HE-импульсных блоков. Достаточно подробно описана полностью механическая система перемещения импульсной установки HE из бункера-накопителя в конечное детонационное положение непосредственно над толкателем двигателя,а также кратко рассмотрена система, использующая ракетные двигатели для обеспечения требуемой движущей силы."[156] Соавтором и ведущим инженером по этому предложению был немецкий авиационный инженер Ганс Амтманн, который начал свою карьеру на верфи, построившей Bismarck, где он помог спроектировать Blohm & Voss BV-238, летающую лодку дальнего действия, работающую на шести 1800-сильных двигателях Daimler-Benz и, при 100 тоннах, самый тяжелый самолет своего времени. Во время войны амтманн работал над сверхсекретными немецкими конструкторскими проектами, некоторые из которых были основаны на ракетных двигателях для взлета. Никому другому не пришло бы в голову передвигать 1500-фунтовые диски бризантных взрывчатых веществ с помощью ракетных двигателей. "Испытательный стенд такого типа, в силу характера его эксплуатации, придется возводить в местности, удаленной от густонаселенных районов", - посоветовал Амтманн.[157]

Астл, однако, считал пустой тратой тратить так много фугасных зарядов на испытательную стрельбу Ориона вверх ногами. "К черту все это, давайте построим его так, чтобы мы могли поставить внутри хижину", - рассуждает он. -Если нам придется выпустить на него столько чертовых зарядов, то давайте возьмем его на свободный полет. Просто есть парашют с запасным, после чего на верхней части траектории летчик выпрыгивает. Эд Дэй был в ужасе. Конечно, он не был летчиком. Я испытывал сильное искушение. Если бы я остался там, то некоторые сумасшедшие идеи выскочили бы."

15 Точка Лома

"Нас оттуда выгнали", - говорит Джерри Астл, описывая оставление первой экспериментальной испытательной установки проекта Orion на горе выше Ла-Джоллы в Торри Пайнс. - Потому что каждый раз, когда мы делали несколько выстрелов, другие сотрудники расстраивались и начинали визжать.- Благодаря Кэрроллу Уолшу группа Ориона вскоре нашла другое место. Уолш, внутренний технический омбудсмен проекта, мог найти все что угодно—от взрывчатки до транспортировки для королевы Нидерландов Джулианы, которая приняла приглашение посетить General Atomic, чтобы посмотреть реактор TRIGA, но попросила предоставить ей четырехмоторный самолет для ее полета. -Я позвонил в военно-морской флот на авиабазу и сказал: "королеве нужен четырехмоторный самолет. Если ты ее установишь, она нам понадобится, а больше никуда не полетит.- И они сказали: "Дай мне подумать об этом.- Мне нужно было поговорить с Адмиралом. Будь я проклят, если он этого не устроил! И у него там был самолет, и он написал приказы примерно для пятидесяти капитанов и так далее, чтобы оправдать принятие этого большого самолета."

Что бы ни требовалось сделать, Уолш мог это сделать. "Фредди попросил меня написать три страницы о ракете "Орион" с ускорителем "Сатурн" и попросить кого-нибудь отправить ее к Гарднеру на ночном самолете", - писал Тед в своем дневнике В конце октября 1960 года, когда Тревор Гарднер, председатель комитета ВВС, готовящегося консультировать новую администрацию в Вашингтоне по космосу, решил включить небольшую версию "Ориона" в варианты, из которых, как он надеялся, новый президент выберет что-то для объявления. - Я чувствовал себя полным идиотом, когда Уайлд и я попросили Кэрролла Уолша убрать его."[158]

Уолш, родившийся в 1915 году, вырос в Окленде, штат Калифорния, как раз перед депрессией и делал свой собственный порох и запускал самодельные ракеты в возрасте двенадцати лет. Он вступил в Гражданский корпус охраны природы в 1933 году, строил огненные тропы в Йосемити и учился работать с динамитом, зарабатывая один доллар в день—сохраняя пять долларов в месяц и посылая его матери и отцу остальное. После восемнадцати месяцев службы в ССС он завербовался во флот, начав как помощник электрика второго класса и продвигаясь, чтобы стать офицером во время Второй мировой войны. У него были способности к электронике, и он чувствовал себя комфортно рядом с бризантными взрывчатыми веществами и ядерными бомбами. - Угадай, кто был ответственен за то, чтобы взять атомную бомбу и подвергнуть ее испытанию молотком? Может быть, эти большие гири ударили его и посмотреть, что произошло? Я так и сделал, - говорит он. -У меня был Q-допуск еще до того, как я пришел в General Atomic. И помните большой эксперимент, когда они вывели все корабли в море там, в Тихом океане, и у них был большой эксперимент, и они собирались посмотреть, что случилось со всеми этими кораблями? Кто же был ответственным за эту дурацкую бомбу? Это была огромная вещь-такая же большая, как и эта комната! Я был.- Уолш провел восемь лет, работая в Лаборатории электроники Военно-Морского Флота в Пойнт-Ломе, разрабатывая сверхъестественные знания о том, кто из сети военных баз Сан-Диего имел что. -На испытательном полигоне нам понадобился автомобиль. Я мог бы получить один из флота бесплатно. Внезапно им понадобился автопогрузчик. Я точно знал, куда идти, чтобы получить один. Зря."

Пойнт-Лома-это крутой, узкий, длиной в три мили полуостров, который охраняет вход в гавань Сан-Диего и был укреплен рядом пушечных батарей во время войны. Когда орудия были выведены из эксплуатации, этот район оставался военно-морским резервом, принятым на вооружение лабораторией электроники Военно-Морского Флота для проведения радиолокационных экспериментов и других секретных испытаний. Одним из охранников был лейтенант-коммандер Уолш. -Там были все эти большие шестнадцатидюймовые орудийные позиции-цементные стены толщиной в шесть футов. Я знал все об этих местах, потому что мне приходилось патрулировать их во время моего ночного дежурства. У нас было много работы, которая была секретной, и никто не должен был быть там.- Уолш убедил своих бывших коллег разрешить генералу атомному использовать батареи Вудворд и Эшби, выходящие к Тихому океану на западной стороне полуострова-в комплекте с бункерами боеприпасов и заброшенными огневыми точками, которые идеально подходили для подрыва. Кроме того, была построена 75-футовая стальная башня, предназначенная для проведения 1/4-х масштабных статических испытаний ракет "Атлас", с блокпостом, который использовался для наблюдения за испытаниями.

"Когда мы добрались до мыса лома, флот относился к нам так хорошо, что это было совсем как дома", - объясняет Джерри Астл. - Ох уж эти бункеры! Они держали в руках шестнадцатидюймовые пушки. Мы получили все, что хотели. Но пусковая испытательная башня имела огромные стальные платформы с трех сторон, чтобы они могли отстреливать ракеты под разными углами. Мы попросили военно—морской флот снять их, и они сказали, что конечно же, они также хотят, чтобы они были сняты, но потребуется два или три месяца, прежде чем они смогут принести большой кран, чтобы выполнить эту работу. Но у нас не было и двух месяцев, они нам были нужны еще вчера! Поэтому я сказал, что могу это сделать. И Кэрролл Уолш дал мне ровно столько с-4, и длинных свинцовых детонаторов, чтобы сделать эту работу. И мы справились за два часа! Это было так же, как если бы я вернулся во Вторую Мировую войну."

Астл настаивал на длинных свинцовых детонаторах, устойчивых к радиолокационным токам, которые могли бы заставить обычные детонаторы взорваться. "Детонаторы с длинными выводами должны использоваться везде, где это возможно", - это было предусмотрено в правилах общей атомной безопасности на экспериментальной площадке Point Loma, составленных Брайаном данном и выпущенных 17 июля 1959 года. "Детонаторы ни в коем случае не должны перевозиться или помещаться в карманы одежды", и любое лицо, прикрепляющее детонатор к заряду взрывчатого вещества, будь то длинный провод или нет, "должно закоротить огневую линию для проверки искр от возможного блуждающего тока и затем одновременно прикоснуться концами линии к своему языку для малых токов."[159] эксперименты с использованием бризантных взрывчатых веществ должны были проводиться только под наблюдением назначенного "ответственного физика"."За весь период реализации проекта произошло лишь несколько незначительных аварий с применением взрывчатых веществ, в результате которых серьезных травм не было.

"Они убивали людей в Лос-Аламосе", - говорит Данн, имея в виду неудачи с обычными бризантными взрывчатыми веществами, которые намного превосходили неудачи с расщепляющимся материалом при изготовлении ядерных бомб. -Я изучил все несчастные случаи, которые произошли в Лос-Аламосе, и вы пришли к выводу, что это не так."Данн ограничил количество бризантных взрывчатых веществ, которые могли храниться в общем атомном магазине в Пойнт-Ломе, до 400 фунтов. "Для зарядов, содержащих осколки и / или заряды весом в полфунта или более, а также для всех испытаний в башне,-приказал он, - люди га должны быть направлены для блокирования подъездных путей с каждой стороны экспериментальной площадки."Одна из подъездных дорог находилась в пределах видимости колледжа Пойнт-Лома. "Настоящей достопримечательностью там был колледж для девочек, именно поэтому все, особенно молодые техники, хотели работать на Point Loma", - объясняет Астл.

При формализации предложенной Уолшем схемы использования объекта Пойнт-Лома генерал Атомик объяснил Военно-Морскому Флоту, что "испытания включают воздействие небольших взрывов, порядка 10 граммов, возможно, килограмм, на определенные материалы."[161] Помимо создания макетов газобаллонных амортизаторов и разработки взрывных плазменных струй, первоначальные испытания включали подвешивание испытательных образцов толкающих пластин из башни, удерживаемых гибкими тросами, чтобы они не улетали вдаль при каждом выстреле. Экипажу Пойнт-Лома не потребовалось много времени, чтобы задуматься о том, что будет с толкающей пластиной, прикрепленной к рудиментарной полезной нагрузке, когда ее поднял небольшой взрывной заряд.

Есть две уцелевшие летающие модели Ориона. Один из них, один метр в диаметре, находится в Национальном музее авиации и космонавтики Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия.другая модель, один фут в диаметре, находится в гараже Джерри Астла в Солана-Бич. "Мы начали очень медленно с моделью диаметром в один фут, со всеми манометрами вокруг", - объясняет Данн. - Заряды были крошечные-размером с мяч для гольфа. Мы сделали фильм Fastax и получили некоторое представление о законах масштабирования ударной волны.—Именно эту модель-промежуточную между экспериментом со смесительной чашей и моделью диаметром один метр, которая сейчас находится в Смитсоновском институте,-Джерри Астл хранил над стропилами в своем гараже тридцать два года, спасая его от разрушения благодаря охраннику Джону Айлсу, когда General Atomic, купив ее у Gulf Oil, чистила дом. Его стекловолоконная оболочка представляет собой потрепанный, выцветший синий цвет ВВС, в форме приземистой пули (или" бюстгальтера Anita Ekberg Maidenform", как говорит Astl, он был известен среди техников), смоделированный в масштабе 1:130 после одной из оригинальных 4000-тонных конструкций. Своя алюминиевая плита толкателя покрыта шрамами от взрывов ed, и амортизатор удара пены полиуретана крошил почти полностью к пыли.

"Я сделал это за три или четыре дня", - говорит Астл. "Я нашел парня в Нэйшнл Сити, который был абсолютным художником в стеклоткани. Старик, ворчливый как черт, но вы идете с ручными набросками, вы говорите ему что-то, что будет стимулировать его интерес, и он все бросит, все его клиенты должны ждать, потому что он собирается сделать эту пулю для меня, и за несколько долларов."Стекловолоконная оболочка перфорирована сверху донизу с рядом отверстий для манометров, чтобы измерить, как ударная волна, преломляющаяся вокруг края пластины толкателя, ударила в корпус. "Это хорошо, чтобы знать о масштабировании ударной волны в этом бизнесе", - говорит Данн. Еще одна серия отверстий была расположена для измерения напряжений внутри оболочки. "Мы пытались получить некоторое представление, если заряд немного выходит из строя, сколько крутящего момента генерируется", - говорит Астл. "Это выглядит глупо, но это породило много хорошей информации."

К февралю 1959 года за однофутовой моделью последовала первая из серии однометровых привязных моделей, которые подвергались одиночным выстрелам. "Мне был показан ряд интересных фильмов о масштабной модели 1/40, которую они тестируют", - сообщил Дон Микссон после посещения General Atomic 25 февраля 1959 года. "Модель весит около 160 фунтов. и использует стальную плиту толкателя. Масштабированный заряд взрывчатого вещества составляет 2 фунта. из состава с-3 отливают в форму примерно сферической формы. Модель также была опробована с трехфунтовым зарядом."Цель привязанных моделей состояла в том, чтобы исследовать структурную конструкцию, а не абляцию, однако Микссон отметил, что "никаких доказательств какой-либо толкательной абляции не наблюдалось. Это также относится к модели 1/130, которая не показывает абляции после более чем 50 выстрелов."[162] месяц спустя, руководитель проекта AFSWC Рон Пратер совершил еще один визит и сообщил несколько менее оптимистично, что "тестирование трехфутовой модели продолжается на объекте Point Loma. Сомнительно, что дальнейшее тестирование этой модели даст значительные результаты."[163]

В соответствии с первоначальным контрактом General Atomic с ARPA, строительство модели свободного полета было запрещено. Но к 1959 году физики Ориона убедили себя в теоретической осуществимости проекта "Орион" и хотели запустить его на следующей стадии. По словам Брайана Данна, именно Кэрролл Уолш, наблюдая за испытаниями привязанных моделей, заметил: "Вы должны летать на этой машине, а затем мы запустим эту программу."Создание летающей модели было воспитано с Доном Микссоном, который дал восторженную поддержку. "Да, он одобрил это", - говорит Астл. "Он сказал, Черт возьми, мы должны каким-то образом убедить людей, что это действительно имеет осуществимость, потому что каждый раз, когда я приближаюсь к некоторым вышестоящим, я слышу стереотипный ответ: мы используем бомбы, чтобы взорвать вещи на куски, а не заставить их летать. Вот почему так много внимания уделялось тому, чтобы эта чертова штука летала, чтобы они могли показать им, что не нужно взрывать все на куски бомбами, их можно использовать для хороших, практических целей. И я верю, что нам это удалось."

По словам Микссона, " именно ARPA изначально не предписывала никакого моделирования. Однако я твердо верил в это и рисковал предстать перед военным трибуналом за прямое неповиновение приказам, сказав де Гофману, что я лично разрешу модельную программу при условии, что он использует "прибыль" General Atomic за первый год, чтобы заплатить за нее."[164] Затем последовало официальное разрешение. "Был некоторый спор о том, следует ли тратить деньги на летающую модель", - вспоминает Дон Прикетт. "Но мы высунули свою шею и дали General Atomic зеленый свет, чтобы потратить деньги, некоторые из которых мы даже не запрограммировали еще. Но у нас было много друзей через ABDC и в Пентагоне, что мы чувствовали, что мы могли бы рассчитывать на то, чтобы дать нам некоторую защиту."

19 июня 1959 года в первоначальное положение о работе по контракту была добавлена поправка № 1: "подрядчик прилагает все усилия для изготовления, статического испытания и испытания в свободном полете модели устройства диаметром 3 фута, которая должна быть способна к свободному полету с использованием небольшого количества взрывчатых веществ для приведения в движение."[165] Для пункта лома экспериментаторов, возглавляемого Брайаном данном,это был теперь полный вперед. "Мы сделали все это за пять месяцев—от проблеска идеи до летающей модели", - говорит Данн. "Чтобы сохранить поток в группе, мы должны были увеличить скорость; это держит людей более сосредоточенными. Я пытался закончить его до того, как теоретики проснутся и решат принять участие в разработке."Помимо Данна, Астл и Тейлора, группа, ответственная за модель метра, включала Эда Дэя, Майкла Фини, Бади Чезену, Перри Риттера, Майкла Эймса, Ричарда Мортона, Рида Уотсона, Ричарда Годдарда, Менли Янга, Джима Морриса, Р. Н.Хауса, Леона Дайала, У. Б. Маккинни, Чарльза Лумиса и Фреда Росса.

Последняя летающая модель весила 270 фунтов со своей баллистической оболочкой и 230 фунтов (получивших название "хот-род") без нее. Там было узкое окно между зарядами, достаточно мощными, чтобы поднять модель, и зарядами, настолько мощными, что они взорвали ее. "Трехфунтовые заряды были признаны слишком разрушительными, а 2,7-фунтовые заряды также оказались слишком мощными. В результате во всех испытаниях использовались 2,3-фунтовые заряды."[166] В ходе выяснения этого вопроса было сделано немало впечатляющих ошибок. Кроме того, существовала некоторая напряженность между необходимостью соблюдать меры предосторожности и давлением, оказываемым на выполнение поставленных задач. Данн назначил Перри Риттера главным человеком на стройплощадке Пойнт-Лома. "Джерри-Сорвиголова, а не тот парень, который хочет устанавливать детонаторы", - объясняет он. "Я считаю, что мои процедуры безопасности были хорошими, потому что я все еще брыкаюсь",-возражает Astl, ссылаясь на его безаварийную запись. "Здесь вы должны иметь процедуры, потому что вы ни с кем не воюете. Во время войны я, наверное, нарушал их направо и налево."

Главной проблемой при создании летающей модели, которая не должна была выдерживать абляцию в результате ядерных взрывов или обеспечивать амортизацию для человеческого экипажа, была проблема, которая мешала полноразмерной конструкции: как катапультировать бомбы. "Все, что вы увидите,-это изображение этой нетронутой пластины толкача, - говорит Данн о ранних концептуальных набросках Ориона, - но никто не нарисует картину того, как вы получите все эти атомные бомбы."Команда Point Loma пыталась оснастить модель 1: 130 двухзарядным стеком, но, напоминает Astl, "это не сработало, первый заряд ушел, но второй заклинило."Обезвреживание боевого заряда убедило Данна, что они должны были разработать механизм выброса, который, если и не будет отказоустойчивым, то по крайней мере вернет заряды в безопасный режим, если их выброс не удался.

Для модели счетчика через середину пластины толкателя с интервалом в четверть секунды из центрального штабеля выбрасывалась серия фугасных зарядов-шарики размером с грейпфрут с—4, выполненные вручную и снабженные пенополистиролом внутри емкостей размером с кофейную банку. "Это была очень плохая температурная среда и очень плохая ударная среда", - говорит Данн. Каждая канистра должна была выдержать удар предыдущего взрыва, а затем безопасно уйти через остатки этого взрыва, чтобы сдетонировать на заданном расстоянии ниже корабля. "Было два возможных пути для приведения заряда в действие", - говорит Данн. - Во-первых, это черный порох, но газ в нагнетательной трубе будет нагреваться от предыдущих взрывов. Другой подход состоял в использовании газа—мы использовали азот—который охлаждается по мере расширения, поэтому ударная волна встречается с холодным газом, который ослабляет ударное давление, идущее по этой трубке."Каждая отдельная канистра имела свою собственную миниатюрную толкающую пластину, прикрепленную амортизирующей пеной,чтобы смягчить взрыв. Это взрывное устройство разорвало его на осколки, что делало опасным находиться на открытом месте где-либо рядом с летающей моделью, хотя, если все шло хорошо, "проникающие осколки были локализованы под углом около 10° от вертикали в направлении вниз, как и ожидалось от конструкции канистры."[167]

Пять отдельных зарядов, каждый из которых был достаточно мощным, чтобы сбить авиалайнер, должны были срабатывать по отдельности, чтобы взорваться в определенной последовательности, что было похоже на установку ряда мышеловок, чтобы поймать пять мышей подряд, никогда не ловя двух мышей сразу. "Из-за потенциально опасного характера системы, которая потребует проведения большого числа операций, связанных с обращением с бризантными взрывчатыми веществами, Примакордами и детонаторами, было решено в первую очередь уделить внимание требованию о том, чтобы взрывная система была как можно более безопасной", - написал Данн.[168] Выбор времени, переключение и механизм safe / arm зависели от комбинации электроники, механики и пневматики, чтобы гарантировать, что заряды взорвались при катапультировании во время полета, но не в том случае, если механизм катапультирования заклинило или модель разбилась. Каждый импульсный блок содержал тщательно измеренную длину шнура детонатора, который разматывался по мере удаления заряда. Когда канистра достигла конца этой пуповины, в корабле сработал выключатель, так что индивидуальный детонатор заряда, питаемый его собственным конденсатором, воспламенил сердечник PETN фугасного взрывчатого вещества внутри шнура. -Вы завязываете Примакорд двойным узлом сверху, - объясняет Данн. - Детонационная волна проходит на скорости 6000 м / с, и когда она попадает в этот узел, она точно взрывается на порядок выше."Если все прошло хорошо, то взрыв последнего заряда привел к срабатыванию дробового снаряда, который выбросил парашют диаметром 14 футов, хранящийся в носовой части корабля.

Несмотря на все эти спусковые крючки, детонаторы и длинные бризантные шнуры, вся конструкция должна была быть достаточно безопасной для техников, чтобы работать над ней, прежде чем она будет вооружена для полета, и достаточно безопасной, чтобы приблизиться позже, когда, как это часто случалось, она аварийно приземлилась с живыми зарядами, все еще находящимися в штабеле. "В случае отказа модели в полете, когда все заряды не были взорваны, - сообщил Дюнн, - необходимо знать, что ни на одном из накопительных конденсаторов не остается заряда. Резистор отвода поперек огневого конденсатора позволяет заряду медленно утекать, так что через 15 минут почти наверняка остается недостаточно электрической энергии для запуска детонатора."[169] на четырнадцати страницах правил техники безопасности на экспериментальной площадке в Пойнт-Ломе подчеркиваются два предложения: "ни при каких обстоятельствах персонал не должен приближаться к этой зоне до сигнала" все чисто "" и " никогда не режьте Примакорд диагоналями или стальными ножницами."[170]

Однометровые модели имели стеклопластиковые баллистические оболочки, обозначенные на инженерных чертежах как "корпус", что придавало им необъяснимое сходство с лунным космическим кораблем Жюля Верна. К сожалению, им было трудно оторваться от земли. "У нас был бы большой рев мощной взрывчатки, но проклятая вещь не двигалась бы, она просто сидела бы там, купаясь в этом газе с низкой плотностью",-говорит Данн. Фримен Дайсон приезжал в Пойнт-Лому, чтобы по выходным наблюдать за запусками кораблей. "Я думаю, что мы должны приостановить эти испытания, пока мы не сможем получить по крайней мере 1G ускорение", - отметил он 11 августа 1959 года. "Я последовал совету Фримена и изменил все свои предположения", - говорит Данн. -Чтобы заставить эту штуковину двигаться, мы возьмем ванну и положим немного пороха—это заняло совсем немного, около фунта—в шелковый тороид. Это был громкий удар,и существо просто красиво поднялось. Я почувствовал, как под толкающей пластиной втягивается холодный воздух."

Заметки Данна от того лета 1959 года описывают трудности, которые привели, в конечном счете, к серии успешных полетов. 3 июня: "чрезмерное повреждение амортизатора через перфорацию эжекторной трубки. Высота подъема приблизительно 5 футов."5 августа:" разрыв баллистической оболочки, по-видимому, вызванный чрезмерным выпуском газов из взрывчатого вещества в оболочку через перфорацию в верхнем конце эжекторной трубки. Неисправный слой склеивания конверта также добавляется к сбою. Зарядная канистра № 2 вышла из строя и застряла в эжекторной трубке, не сдетонировав, механизм safe/arm работал успешно. Труба выталкивателя и сейф / система рукоятки поврежденные падением модели."27 августа:" заряд 3 был выброшен, но не сдетонировал, поскольку механизм разоружения сработал преждевременно."31 августа:" все заряды выброшены и успешно выстрелили. Амортизатор и вкладыш удара снова тяжело повредили."10 сентября:" запись с камеры была потеряна, а камера повреждена из-за высоких сил ускорения. Кольцевая пластина сильно повреждена. Нейлоновый вкладыш амортизатора удара умеренно поврежден. Все фотодокументы кроме Fastax частично утеряны из-за того, что шрапнель перерезала линию управления на 1,5 сек." 20 сентября: "ускорение потеряно из-за осечки № 2. Модель потеряла высоту и парашют не раскрылся достаточно быстро, чтобы прервать падение. Модель сильно повреждена. Повреждение механизма safe / arm падением привело к тому, что он остался в вооруженном положении."17 октября:" баллоны с 1 по 5 успешно выброшены. Все сдетонировали, кроме 5. Поскольку парашютный сквиб находился параллельно детонатору № 5, парашют не был развернут. Модель сильно повреждена при падении. Безопасный / рычажный механизм поврежден и застрял в вооруженном положении. Подрывной заряд используется для дистанционного разделения Primacord, чтобы избежать опасной операции по обезоруживанию."14 ноября:" полет успешен во всех отношениях. Высота подъема около 185 футов. Парашют развернут на пике траектории. Модель приземлилась невредимой."[171]

16 ноября Брайан отправил Фримену, который уже вернулся в Принстон, более подробный отчет: "жаль, что вы не могли быть с нами, чтобы насладиться празднеством Point Loma в прошлую субботу. Горячий стержень летел, летел и летел! Мы еще не знаем, насколько высоко. Тед, стоявший на склоне горы, по триангуляции глазного яблока определил примерно 100 диаметров. Шесть зарядов выстрелили с небывалым ревом и точностью. Мы думаем, что все это записано. Теперь вы понимаете, что V0 является довольно здоровым (около 20 диаметров в секунду с помощью однофунтового тороида древнего китайского соединения). Парашют выскочил точно на вершину, и он плавал вниз невредимым прямо перед блокгаузом. Как вы можете себе представить, это событие выпустило довольно много энтузиазма, и мы планируем вечеринку с шампанским в среду в Battery. Мы планируем выставить модель на выставке в вашем номере."[172]

Джерри Астл поймал исторический полет на пленку - со скоростью 4000 кадров в секунду, используя камеру Fastax, экстремальную версию камеры с пружинным роботом-пушкой, которую он спас во время войны. Когда General Atomic начала проводить фугасные испытания, Astl позаимствовала у Convair камеру Fastax. "Фастакс, который я позаимствовал, - объясняет он, - все еще был старым Фастаксом, вы вставили 400 футов пленки, вы нажали кнопку, и через несколько секунд 400 футов пленки исчезли. Он не должен был останавливаться и идти."General Atomic позже купил свой собственный Fastax, который мог выставлять до 8000 кадров в секунду, и Astl почти никогда не пропускал выстрел. "Когда я снимал фильмы об этих полетах, это обычно было действие", - говорит он. "Все были в бункере, и единственным идиотом, который, скорее всего, был вне его, был я, потому что я должен был управлять камерами."Astl также отредактировала отснятый материал, добавила титры и графику и выпустила короткий шестиминутный фильм, который помог сохранить проект в конце 1959 года. "После того, как мы закончили тестирование летающих моделей, мы закончили фильм, и ребята взяли его для презентации в ARPA", - вспоминает он. -До того, как кто-то увидел фильм, было много споров, и Тед сказал, что после того, как фильм был закончен, вы никогда не слышали такой прекрасной тишины. Они были застигнуты врасплох. Бомбы взрывают все, а тут бомбы что-то подбросили, и оно упало целым и невредимым."

"Это кажется немного чрезмерным", - говорит отставной генерал Эд Гиллер, просматривая фильм Astl сорок лет спустя, в 1999 году. - Удивительно, что он выдерживает такое количество взрывчатки и продолжает работать. Я бы не поверил, что это может произойти.- Это был последний полет метровой модели. Соседи в Пойнт-Ломе начали жаловаться на шум, и банде Ориона пришлось переехать подальше из города. Кэрролл Уолш нашел новое место, расположенное в шести милях от города Дженерал-Атомик на списанном плацдарме морской пехоты, известном как Кэмп-Эллиот, в Платановом каньоне. Ранее молочная ферма принадлежала г-ну А. Грин, новый испытательный полигон, на 1012 акрах, имел два небольших дома, сарай, дикого осла и большое количество гремучих змей, которые "систематически собирались парой людей, работающих над программой испытаний, с раздвоенными палками, а затем помещались в куриную проволочную ручку, и я помню, что видел там, возможно, двадцать", - говорит Тед.

У Грин-Фарма не было соседей, так что команда Ориона могла шуметь без жалоб. Брайан Данн и позже Говард Кратц создали установку для стрельбы взрывчатыми плазменными струями по мишеням из пластинчатых толкателей образцов, но больше взрывных полетов не было. "Я попросил Майка Эймса спрятать измерительную модель в коровнике на ферме Грин, на втором этаже, заколоченном досками", - говорит Данн. - Экспериментаторы склонны к каннибализму, и я знал, что однажды кому-то понадобится кусок алюминиевой пластины или что-то еще, и они просто войдут и начнут резать его. Он был припрятан с 1959 по 1979 год.- Когда проект "Орион" был частично рассекречен, Данн и офицер по связям с общественностью генерала Атомика Эрл Циммерман послали хот-род в Смитсоновский институт. Музей пытался заинтересовать Gulf Oil, нового владельца General Atomic, в написании андеррайтинга экспоната, но, говорит Данн, "Галф не хотел быть каким-либо образом связан с чем-либо, имеющим отношение к бомбам."

Успех 300-фунтовой модели, приводимой в движение мощными взрывчатыми веществами, не дает никаких убедительных доказательств возможности использования 4000-тонного корабля, приводимого в движение ядерными бомбами. Но полеты помогли убедить чиновников ВВС (а позже и НАСА), что проект заслуживает внимания, и они вдохновили команду Orion в 1959 году. "Цель летающих моделей состояла в том, чтобы продемонстрировать, что транспортное средство, обладающее в зачаточной форме теми же техническими компонентами, что и полномасштабный корабль, включая толкающую пластину и амортизаторы и систему выталкивания, может быть сделано правильно функционировать",-писал позднее Фримен. "Модельные полеты были самой красивой частью всего проекта. У нас была стартовая площадка на склоне холма, покрытом цветущим кустарником и кактусами, с видом на Тихий океан. Мы обычно выходили рано утром в субботу, чтобы установить модель и были готовы к обратному отсчету времени около обеда. Я часто задавался вопросом, Что думают о нас моряки в субботу днем в океане, когда какой-то странный предмет ненадолго поднялся с испытательного стенда и взорвался на тысячу кусочков. Я до сих пор храню в ящике стола пакет с алюминиевыми осколками, которые собрал после одного из наших испытательных полетов, чтобы доказать себе, что все эти счастливые воспоминания-не просто сны."[173]

16 Мечты Инженеров

-Там не было школы, в которую мы могли бы пойти, чтобы научиться строить такие корабли. Так что мы просто начали это делать", - вспоминает Брайан Данн. Прежде чем вмешались политические препятствия, замысел Ориона был ограничен законами физики с одной стороны и законами экономики с другой. Инженеры Ориона работали в промежутке.

Через несколько недель после запуска спутника Тед Тейлор и Маршалл Розенблут поселились на корабле взлетной массой 4000 тонн. Это оставалось стандартным размером Orion до тех пор, пока в 1961 году в репертуар дизайна не были добавлены более мелкие, химически усиленные версии. -А почему это было 4000 тонн вместо 5000 тонн?- спрашивает Тед. - Даже не знаю. Это просто вышло таким образом. То, что приводило это было, произвольно, тысячетонная полезная нагрузка, я думаю, что это то, что сделало это. Просто чтобы сбить его с толку от того, к чему люди привыкли."

Помимо впечатляющей полезной нагрузки, у Ориона было две веские причины быть таким большим. Первое: защита от радиации. Вы хотите, чтобы между вами и бомбами было как можно больше поглощающего нейтроны и гамма-лучи материала. "Проблемы с экранированием становятся очень быстро хуже, когда вы делаете эту вещь меньше", - объясняет Фримен Дайсон. "Эффективность щита идет экспоненциально с толщиной. Если у вас есть пара футов экранирования, вы находитесь в хорошей форме, но если у вас есть только одна нога, это ужасно, это имеет огромное значение."На большом корабле Orion конструктивная масса, запасные бомбы, топливо и хозяйственные принадлежности обеспечивают адекватную защиту для экипажа, в то время как для небольших транспортных средств добавление необходимой дополнительной защиты несет большую стоимость полезной нагрузки.

Во-вторых, делать маломощные атомные бомбы одновременно трудно и расточительно. Чем меньше количество делящегося материала, тем труднее сжать его до критической плотности и, когда он действительно становится критическим, не дать получившемуся взрыву угаснуть. "Ниже определенной взрывной мощности порядка килотонны ядерное оружие крайне неэффективно и экстравагантно", - объяснил Фримен, намеренно оставаясь неопределенным.[174] Несмотря на гениальность Теда по выдавливанию большего количества бомбы из меньшего количества урана или плутония, существует точка уменьшения отдачи, после которой количество расщепляемого материала не уменьшается. Стоимость системы имплозии и детонации остается прежней или даже может пойти вверх. Вы можете произвести более низкий выход, но делать так расточительствует топливо и приводит к в более грязной бомбе. "Что касается бомб, то они надеются, что с большим количеством бризантных взрывчатых веществ они избегают использования плутония и используют весь Oralloy, чтобы избежать проблем загрязнения плутонием", - сообщил Дон Миксон после посещения General Atomic с Лью Алленом в конце первого месяца контракта ARPA, в июле 1958 года.[175] Oralloy (сплав Oak Ridge)-это высокообогащенный уран (93 процента U-235).

Если килотонные бомбы взрываются достаточно далеко, чтобы быть живыми, но достаточно близко, чтобы доставить значительную энергию в пределах угла, под которым находится корабль, требуется массивная толкающая пластина, чтобы захватить импульс без ускорения до скорости, превышающей скорость, которую могут выдержать амортизаторы. Именно потребность в 1000 тоннах толкающей пластины, а также желание иметь 1000-тонную полезную нагрузку, которая установила 4000-тонный ориентир для первоначальной конструкции Ориона. "У них есть около тысячи тонн для корабля и тысяча тонн для толкача", - сообщил Микссон.[176] Это оставило 1000 тонн для полезной нагрузки и 1000 тонн для бомб.

Модель 1959 года 4 000-тонный Orion с толкателем диаметром 135 футов был разработан, чтобы курсировать на 5-килотонных бомбах—низкооктановые регулярные учитывая состояние техники в конце 1958 и начале 1959 года. Детали различных 4000-тонных транспортных средств остаются засекреченными, но можно реконструировать общие параметры их конструкции. "В то время, когда я был на проекте, когда мы взлетали с земли, тогда это был просто большой купол с плоским дном, и это было все", - говорит Фримен. -Это было более или менее похоже на отрезание передней части подводной лодки."Более поздняя версия была высотой 200 футов, а вес двигательной установки пустым составлял 1700 тонн. Расстояние противостояния составляло около 110 футов, что переводится в угол, уменьшенный на 135-футовую толкающую пластину, около 60 градусов. Бомбы, первоначально оценивавшиеся в 3000 фунтов каждая, уже были уменьшены до 1870 фунтов.

Чтобы создать корабль Orion, вы либо подгоняете бомбы в соответствии с кораблем, либо вы подгоняете корабль в соответствии с бомбами. Что будет первым, курица или яйцо? Когда ядерного топлива становится так же мало, как и в 1958 году, вы начинаете с яйца. Тед Тейлор знал, как сконструировать минимальную бомбу. Затем вы настраиваете топливо, чтобы сосредоточить как можно больше энергии бомбы, а также настроить корабль, чтобы захватить как можно больше энергии из облака топлива. Физика бомбы может сказать вам, насколько плотно можно сфокусировать струю ракетного топлива, что примерно определяет диаметр пластины толкателя на заданном расстоянии от бомбы. Физика оружия-эффектов позволяет оценить, учитывая температуру и плотность распределения облака метательного топлива, какое расстояние необходимо держать между толкателем и бомбой, и какой импульс в результате придается пластине.

Игнорируя абляцию, это оставляет три критические инженерные проблемы, касающиеся корабля: 1) насколько прочная, насколько тяжелая и какая форма у вас есть, чтобы сделать толкающую пластину, чтобы выдержать повторные удары ногами? 2) Как вы поглощаете полученный удар и обеспечиваете стабильную двух-или трехмассовую систему, так что окончательное ускорение терпимо для экипажа? 3) Как вы храните, выбираете, катапультируете, устанавливаете и детонируете бомбы?

Было бы нелепо, если бы высокооплачиваемые физики-ядерщики тратили свое время на расчет изгибных напряжений в стальных пластинах, и было бы опасно, если бы они разрабатывали механизмы выброса для ядерных бомб. На помощь были привлечены инженеры-механики и авиационные инженеры. К концу 1959 года, говорит Тед, " Военно-воздушные силы начали нервничать из-за проекта, в котором все, кто управлял всем, были физиками, а не инженерами."Джон М. Уайлд, соучредитель Высшей школы авиационной техники в Корнелле и главный инженер по аэродинамике в Нортропе во время разработки P-61, B-35 и B-49, был привлечен из объекта аэродинамической трубы Mach 20 Командования Воздушных исследований и разработок в Таллахоме, штат Теннесси, чтобы направить проект в General Atomic. Несмотря на растущее число инженеров, в Orion по—прежнему доминировали физики-отчасти из-за Теда Тейлора и Фредди де Гофмана, а отчасти потому, что проект никогда не был предоставлен ядерным испытаниям, которые могли бы дать реальную технику, а не теоретизирование, идти вперед.

Конструкция Ориона может быть разделена на два различных режима: что происходит под толкающей пластиной и что происходит выше. Ниже толкающей пластины находится физика. Над плитой толкателя инженерство. Но когда физики Ориона достигли поверхности толкающей пластины, где все изменилось от физики к технике, они не остановились. Они продолжали идти, обдумывая большую часть проекта корабля заранее перед инженерами. Физики Ориона, как правило, были молоды, как из-за форы, которую многие получили во время войны и в Лос-Аламосе, так и из-за того, что молодые физики были более склонны присоединиться к столь же неправдоподобному предприятию, как опыт и мудрость Тэда.

Среди первых инженерных работ был толкач тарелки-Фейнмановский "пирог в небе".- Деннис Вер Планк, пятидесяти двух лет от роду, профессор машиностроения из Технологического Института Карнеги, был первым инженером, назначенным на полный рабочий день в проект. "В те времена любой человек старше сорока был стар", - вспоминает Фримен. - Вер Планк имел опыт работы в аэрокосмической промышленности и пытался навести некоторый бюрократический порядок в хаосе Ориона. Он был хорошим инженером.- Он начал изучать плоский толкач в июле 1958 года. "Как сейчас задумано, толкатель будет представлять собой плоский стальной диск толщиной 4 дюйма и диаметром 120 футов", - сообщал Микссон в июле 1958 года. "Импульс давления будет подаваться примерно на 1/3 миллисекунды. Давление в центральной области будет примерно на 20% больше, чем на ободе, и создаст напряжения в окрестности 50 000 фунтов на квадратный дюйм. Смещения обода толкателя будут составлять порядка нескольких футов, что довольно мало, учитывая размер толкателя."Размеры толкача были пропорциональны размерам восемнадцатидюймовой тарелки со средней толщиной чуть менее одной шестнадцатой дюйма. Значительные усилия были вложены в попытки предсказать, как эта 1000-тонная тарелка будет резонировать при попадании. "Они рассматривали низкочастотные колебательные режимы", - отметил Микссон. "Частота составляет около 1 секунды. Энергия, идущая в них, невелика."[178]

Физики, работавшие над проблемой абляции, знали, что после того, как облако плазмы ударит в толкатель, боковой градиент давления на поверхности плоской пластины создаст поток горячего материала к краю. Для минимизации бокового потока и уменьшения влияния турбулентной абляции толкатель должен быть изогнутым-наподобие неглубокого колпака ступицы или крышки кастрюли. Если вы ставите жирную тарелку и жирную миску под горячий душ, тарелка сначала становится чище. Вогнутый толкатель, однако, должен был бы выдерживать сильные напряжения обруча, усложняя его конструкцию. Раздувные основные амортизаторы удара должны были поддержать толкатель равномерно против этого концентрического усилия.

Когда в 1959 году экипаж "Ориона" увеличился с полудюжины до двух десятков человек, инженеру Карло Рипарбелли, сорока девяти лет, была поручена работа по анализу и оптимизации механического поведения 1000-тонной пластины, которой давали 5-килотонный удар дважды в секунду. Рипарбелли, чья мать была акушером, а отец работал в итальянском Королевском доме, вырос в Риме, где, как он говорит, "У меня была очень легкая Юность."Окончив с дипломами в области гражданского строительства в 1933 году и авиационной техники в 1934 году он пошел работать в авиастроительной компании Капрони, и стал вторым лейтенантом в инженерах итальянских ВВС после службы в Ливии в начале Второй мировой войны. Позже, во время войны, он был назначен главным конструктором для Капрони, который теперь контролировался немцами, которых он помнит как "очень эффективных—не та суматоха, что была в итальянской организации.- После войны он приехал в Корнелл в качестве адъюнкт-профессора, перебравшись на Запад во время академического отпуска, чтобы работать на Конвэра. Когда он услышал о проекте "Орион", то взял интервью у Теда, устроился на работу в General Atomic и оставил свою должность в Cornell. "Мы все были взволнованы этой вещью", - вспоминает он. -А еще я немного боялась оказаться среди людей, которые совсем другие. Потому что я инженер."Его первое появление перед Орионскими физиками было презентацией о конструкции толкающей пластины. - Я выступил с речью, и Фримену Дайсону это понравилось, и он подбодрил меня, и сказал: "Приходите и говорите со мной в любое время, когда захотите. Так что после этого я уже меньше боялась."Карло, который умер в 1999 году, держал эспрессо-машину в своем офисе, доступном для всего экипажа Orion. Он помнит проект "Орион" как оркестр, где все музыканты блестяще выступали в течение первых двух лет под руководством своего дирижера Теда.

Рипарбелли подготовил десятки докладов, касающихся конструкции толкателя-пластины, в том числе: распространение волны деформации в стержне по изменению сечения; анализ деформации пластинчатой структуры, представленной в виде сетки балок; распределение массы и жесткости толкателя для 800-тонного транспортного средства; распространение волны деформации по пластине толкателя и Прикреплениям амортизатора; большие прогибы линзовидного диска. Его инженерные исследования были основаны на разделении пластины толкателя на равностороннюю сетку однородных структурных элементов и массовых узлов, предваряя конечно-элементный анализ, используемый в настоящее время в компьютерно-оптимизированном структурном проектировании. По словам Карло, когда он впервые приехал из Конвэра " у генерала атомного не было компьютера. И я заметил, что мы, конечно же, использовали бы его, и я сказал Тейлору, и поэтому они купили компьютер, и они поставили Чарльза Лумиса во главе."

Ключом к конструкции толкателя была форма распределения массы пластины таким образом, чтобы она соответствовала импульсу, направленному на нее бомбой. Это был единственный способ удержать пластину от неравномерного ускорения и распада под действием возникающего напряжения. Смещение заряда может быть катастрофическим. "Мы закончили с чем-то вроде трехкратной толщины в середине, как и на краю", - говорит Тед. -Тогда возникает вопрос: предположим, что взрыв был наклонен, и он ударил тонкую часть пластины толкателя не тем материалом?- Другой вопрос, что произошло на краю. "Мы часто спорили об этом, хотите ли вы иметь фланец на краю, чтобы ограничить поток, или нет", - говорит Фримен. "Один день мы думали, что было бы хорошо иметь фланец, а на следующий день мы думали, что это будет лучше не делать. Преимущество фланца заключается в том, что вы держите давление вверх к краю, вы получаете больше импульса от того же количества газа. Недостатком является то, что трудно рассчитать размывание края; если край размывается нерегулярно, это может быть катастрофой, поэтому это рискованная вещь. Все, что вы делаете на пути к краю, где у вас, вероятно, возникнут проблемы. Так что, вероятно, в конце концов у нас его и не будет. Но это была одна из тех вещей, о которых мы могли спорить весь день."

Как только толкающая пластина ускоряется—при тысячах g—что происходит дальше? Все, что жестко прикреплено к другой стороне, может быть разбито, как если бы в него ударили кувалдой, приведенной в движение атомной бомбой. В ходе некоторых испытаний секций толкающих пластин, подвергнутых воздействию зарядов фугасного оружия, тяжелые стальные анкерные болты, прикрепленные к задней стороне пластин, были катастрофически деформированы просто из-за невозможности идти в ногу с ускорением пластины. Это где пончики газ-мешка удар-поглощая пришли внутри, как основной валик между плитой толкателя и промежуточной платформой к которой вторичные, поршен-тип амортизаторы удара смогли быть твердо прикреплены.

Первоначальная идея состояла в том, чтобы полагаться только на газовые мешки, но вскоре стало ясно, что даже если газовые мешки смогут выдержать удар, не было никакого разумного способа удержать толкатель от отскока в космос (или обратно в пустыню Невада) в случае, если следующая бомба в этой последовательности была неисправна. "Последний метод, разработанный для системы амортизации, заключается в использовании большого количества газовых мешков низкого давления, помещенных между толкателем и полом космического корабля",-сообщил капитан Миксон в конце августа 1958 года. "Это, по-видимому, очень хорошая и простая система, за исключением тех случаев, когда бомба дает осечку. Затем микссон описал невероятное решение, которое, как в настоящее время предполагается, состоит из довольно сложного расположения стальных тросов, поршней и магнитных муфт. Общий вес этого устройства с учетом осечки затвора и газовых мешков оценивается примерно в 500 тонн."Орион вернулся к чертежной доске, где быстро развивалась двухступенчатая конфигурация амортизатора.

"Мы всегда проводили аналогию с автомобилем, в котором первая ступень амортизаторов была покрышками, а вторая ступень-амортизаторами, привязанными к жесткому шасси", - говорит Тед. "Поэтому, идя по очень ухабистой дороге, многое из того, что произошло, было выровнено шинами, и большие толчки, которые включали большое смещение, были восприняты ударами."Для 4000-тонной конструкции, с шагом скорости 10 м / сек (20 миль / ч) за выстрел, это автомобиль, который поражает 15-футовые лежачие полицейские с интервалом в полсекунды-800 раз подряд. В 1963 году ссылка на 34-метровую (111-футовую) версию диаметром 4000-тонного дизайна объясняет: "система амортизаторов первой ступени, серия концентрических газонаполненных ТОРов, служит для уменьшения начального ускорения толкателя примерно до 100 g. промежуточная платформа соединяет амортизаторы первой ступени со второй ступенью, поршневыми цилиндровыми амортизаторами, которые в свою очередь уменьшают ускорения, ощущаемые верхней структурой двигателя до нескольких g или меньше."[180]

Затем Orion становится двухпружинной, трехмассовой динамической системой, проявляющей сложное поведение в зависимости от распределения массы, периода импульса и того, насколько демпфирование вводится в систему и где. Карло Рипарбелли подготовил один из классических отчетов Orion. Исследование параметров-цилиндр с поршнем, который анализирует простейший случай, одно-пружинный, двухмассовый корабль Orion и присваивает некоторые параметрические номера полученным результатам. "Механическая система, рассматриваемая здесь, состоит из цилиндра и поршня, свободных в пространстве", - объясняет Рипарбелли. "Заданную начальную скорость поршня относительно цилиндра можно представить как вызванную внезапным импульсом, наложенным на нижнюю (внешнюю) грань поршня. Поршень замедляется давлением газа, в то время как цилиндр ускоряется. Исследование относительного движения является предметом настоящего доклада."[181] короткая программа Fortran включена в качестве приложения. Чтобы представить корабль Ориона в действии, требуется визуализировать не только серию взрывов, но и ритмичное, волнообразное движение корабля, когда он скачет через пространство.

Динамическое поведение Ориона многократно изучалось в течение семи лет, особенно интенсивно Константом Дэвидом, французским инженером, который присоединился к проекту в конце 1958 года. "Когда удар передается в гибкую структурную систему, волна давления генерируется и перемещается назад и вперед по всей этой системе, пока она в конечном итоге не затухнет",-объясняет он в минимальных потерях энергии в Двухмассовой пружинной системе. "Иногда бывает интересно оценить количество энергии, сбрасываемой в систему во время процесса затухания, особенно если удар повторяется через короткие промежутки времени... когда приращение импульса передается такой системе путем удара одной из двух масс в течение очень короткого времени, так что весь импульс передается до того, как произойдет какое-либо заметное смещение ударной массы."[182] гармоники более поздних конструкций были настроены таким образом, что вторичные амортизаторы колебались на один полупериод между взрывами, в то время как первичные амортизаторы колебались на 4 1/2 цикла. Время было решающим. "Допустимое время взрыва составляет 10 м/с (по сравнению с 4 м / с для предыдущего исследования). Это имеет большое значение", - заключил Константин Давид в декабре 1964 года.[183] Когда проект "Орион" был закрыт в 1965 году, он все еще проводил испытания уменьшенных газобаллонных амортизаторов в бункере на испытательном полигоне "Грин фарм" компании General Atomic и все еще имитировал резонансное поведение полноразмерных транспортных средств Orion, используя огромные аналоговые компьютерные банки в Convair.

Было четыре основных вопроса, касающихся амортизаторов: как достичь достаточно длинного хода; сделать ли их диссипативными или недиссипативными; как настроить резонанс; и что делать с дефектами. Уже в декабре 1964 года коды Fortran IBM-7044 для моделирования поведения амортизатора все еще развивались в двух отдельных версиях: SAND (амортизатор не диссипативный) и SAD (амортизатор диссипативный). "Мы никогда по-настоящему не определялись, следует ли управлять системой амортизатора при резонансе или нет", - говорит Тед. "Вы могли бы получить много производительности, если бы вы сделали это в резонансе в том смысле, что толкающая пластина будет двигаться вниз, отскакивая от корабля через амортизаторы, двигаясь вниз с высокой скоростью, и вот тогда мы бы стреляли. Вопрос: предположим, что взрыв не сработает—тогда он будет продолжать идти, и поэтому мы должны были организовать все так, чтобы при этих условиях толкач без разрушения пролетел бы на расстоянии в два раза больше, а затем вернулся бы и погас или закрылся и сказал: "Хорошо, мы пропустили один.- Я думаю, что большинство людей предпочитали запирать двери. Он опускался, поднимался обратно и говорил: "хорошо, начинай все сначала.- Итак, нам нужно было иметь запас зарядов полуинерции, которые не остановят толкача, когда он будет двигаться вниз, но начнут двигаться вверх."

А как насчет осечки во время первоначального запуска с Земли на орбиту? "Это было правило, которое мы установили для себя, что оно не должно быть фатальным", - объясняет Фримен. - Было совершенно неприемлемо, что одна неразорвавшаяся бомба может вывести вас из строя. И это было одной из главных проблем. Амортизатор должен был быть сконструирован таким образом, чтобы, если бомба не сработает, вы могли каким-то образом остановить тарелку, убегающую в космос. Должен же быть какой-то способ поймать толкающую пластину и вернуть ее назад, что означало, что амортизатор стал намного сложнее проектировать."

"Мои технические вопросы о том, будет ли Orion работать так, как мы сказали, были почти полностью связаны не с тем, что мы называли большой проблемой абляции—я думаю, что это можно решить—а со сложными механизмами", - говорит Тед. "Такие вещи, как неопределенные типы проблем с автомобилем, если автомобиль слишком сложный."

"Мы действительно были немного сумасшедшими, - признается Фримен, - думая, что все это сработает."

17 Кока кола

Лунные приключения Жюля Верна, уложенные внутри снаряда со взрывчаткой для их путешествия с Земли на Луну, должны были выдержать единственный удар с убегающей скоростью. Верн выбрал диссипативные гидравлические амортизаторы удара, аранжированные в множественных слоях больше по мере того как Орионеерс предусматривало штабелировать их не-диссипативные пневматические трубки. "Этот водоем был разделен горизонтальными перегородками, которые шок от ухода должен был бы разбить последовательно", - объяснял он в 1865 году. Затем каждый слой воды, от самого нижнего до самого верхнего, стекая в выпускные трубы к вершине снаряда, образовывал своего рода пружину. Несомненно, путешественники все еще должны были бы столкнуться с сильной отдачей после полного выхода воды; но первый толчок был бы почти полностью разрушен этим мощным источником."[184]

"Реальная трудность с амортизаторами заключается в том, чтобы получить что-либо с достаточно длинным ударом", - уточняет Фримен Дайсон. "Пиковое ускорение, которое вы должны выдержать, если вы находитесь на вершине амортизатора, пропорционально V2, деленному на ход амортизатора, где V-изменение скорости при каждом взрыве. Если вы хотите получить приличный удар от каждого взрыва, например, 10 метров в секунду, и вы хотите, чтобы ваше пиковое ускорение было не более 2 g, ход вашего амортизатора должен быть около 5 метров. Это же ужасно много. Очень трудно получить амортизатор удара с таким видом хода, вещи должны действительно свистеть взад и вперед. Он должен быть массивным, и он должен работать 500 раз с недостаточным временем, чтобы остыть между ними."Импульсная скорость, заданная толкающей пластине, обратно пропорциональна ее доле в общей массе, так что если приращение скорости, заданное 4000-тонному кораблю, составляет 20 миль в час при каждом взрыве, то импульс, заданный 1000-тонному толкачу, составляет 80 миль в час при каждом ударе. Эта разница в скорости, поглощенная более чем на 5 метров, эквивалентна движению по автостраде со скоростью 60 миль в час и имеет одну длину автомобиля, чтобы остановиться.

Руководящий принцип конструкции амортизатора-что ускорение пропорционально квадрату скорости, деленному на ход-предполагает три возможных подхода: увеличить ход; стрелять менее мощными бомбами с более частыми интервалами; или принять более высокое ускорение корабля. В более поздних версиях Ориона ускорение достигало максимума в 4 g только тогда, когда пустой корабль выпускал свои последние несколько бомб при маневрировании на свою орбиту возвращения на Землю после межпланетного круиза. В длительном плавании недели или месяцы каботажа при нулевой гравитации прерывались несколькими минутами интенсивного ускорения или замедления в начале и конце каждого сегмента путешествия. Большую часть времени корабль будет медленно вращаться, создавая мягкую искусственную гравитацию, чтобы экипаж мог есть, пить, тренироваться и оставаться в форме. Время от времени вещи должны были бы быть убраны, чтобы подготовиться к подпрыгивающему ускорению энергетического полета. Даже начальный толчок от Земли до 300-мильной орбиты продлится всего около 6 минут, после чего пассажиры смогут отстегнуть ремни безопасности и передвигаться по салону по своему желанию. В 1958 году считалось, что короткие периоды еще более высокого ускорения могут быть терпимы, возможно, предоставив экипажу ускорительные кресла в стиле Жюля Верна.

"Чтобы обойти некоторые проблемы с амортизатором, они рассматривают импульс 10 g, длящийся в течение меньшей доли времени",-сообщил Микссон 1 августа 1958 года.[185] 13 Августа Полковник Леонард А. Эдди, один из офицеров проекта Орион в AFSWC, написал в Военно-Воздушную аэромедицинскую лабораторию для получения информации о " Мультигравитационной толерантности организма человека."Поясняя ,что" проводимые в настоящее время исследования на двигательной установке импульсного типа показывают, что персонал может подвергаться воздействию до 10 g в течение одной десятой секунды с интервалом в одну четверть секунды в течение примерно 10 минут", Эдди запросил " любую имеющуюся информацию о периодической нагрузке g на организм человека и об использовании ускорительных кушеток и погружения в воду для смягчения последствий нагрузки g и обеспечения того, чтобы персонал оставался бдительным и мог выполнять необходимые функции."[186]

Нагрузка в 10 г тяжела даже для исключительного летчика-испытателя, и планы по ускорению в 10 г вскоре были отброшены. "Верхний предел A = 8 g вводится потому, что корабль должен перевозить людей и научные инструменты", - пояснил Фримен.[187]Остальная переменная заключается в том, как часто следует выбрасывать и взрывать бомбы. "Мы будем ходить взад и вперед между системами заряда топлива и частотой", - вспоминает Тед. - Они стреляют в два раза чаще, причем половина изменения скорости приходится на один заряд при таком же общем изменении, что, конечно же, сказывается на общем ускорении."Больше бомб означало более плавную езду, как модернизация от четырехцилиндрового Ford до Chevrolet V-8. "Теперь они твердо думают о сокращении интервала между бомбами до 1/4 секунды и удвоении общей суммы", - отмечал Микссон в конце июля 1958 года. "Это существенно облегчило бы проблемы с амортизатором, а также облегчило бы нагрузку на толкающую пластину, поскольку выход бомбы был бы уменьшен в 2 раза."[188] проблема заключалась в выбросе бомб и экономике: стрелять в два раза чаще-это более чем в два раза труднее, а бомбы с половиной выхода стоят более чем в два раза дороже. "Время, доступное для доставки зарядов на огневую позицию, увеличивается с 1/4 сек до 1/2 сек", - сообщалось в апреле 1959 года, возвращаясь в обратном направлении. "При неизменном выходе бомбы среднее ускорение корабля уменьшается с 4 g до 2 g, тогда как пиковые ускорения остаются порядка 6 g". [189]

Эти ранние 4000-тонные наземные пусковые версии Orion предусматривали выброс около 800 бомб-начиная от выхода из строя .15 килотонн на уровне моря до 5 килотонн в космосе-чтобы выйти на 300-мильную орбиту вокруг Земли. Меньшие взрывы требуются на меньших высотах, потому что воздух между бомбой и толкающей пластиной поглощает энергию взрыва, доставляя более мощный удар. Недостатком, помимо шума, выпадения радиоактивных осадков, погружения транспортного средства в огненный шар и склонности окружающей атмосферы к боковому рассеянию излучения на экипаже, было то, что, когда вы взрываете свой путь через нижнюю атмосферу, вы должны были постепенно увеличивать выход. "И это было проблемой,-объясняет Фримен, - потому что вам пришлось бы точно настроить первые сто бомб."

Как вы храните и выбрасываете все эти бомбы? "Каждый из них весит полтонны, и у вас есть только полсекунды, чтобы опустить их на сто футов, поэтому это Главное инженерное произведение", - говорит Фримен. "Грубо говоря, было два способа сделать это: либо вы стреляли из пушки прямо посередине, что означало, что у вас должно было быть отверстие в середине пластины толкача, что было очень хлопотно, либо вам нужно было обойти край, что означало использование ракеты с рулевым управлением, чтобы она могла приблизиться и прибыть в нужное место. Эта ракета, идущая вокруг края, была впечатляющей, вам нужно было зажечь проклятую вещь, и в течение четверти секунды или около того она должна была приблизиться к краю корабля, а затем развернуться на 90 градусов и вернуться назад. Это всегда казалось мне очень рискованной идеей. Я всегда говорил, что если ты серьезно, то должен стрелять прямо в середину. И тогда Люк стал огромной проблемой. Он должен открываться и закрываться за долю секунды, в очень суровых условиях, когда все время происходит взрыв. Если затвор заклинивает, то вы закончили."

Запуск с периферии толкача не совсем такой сумасшедший, как это звучит. Помимо всех проблем, вызванных наличием отверстия в центре пластины толкателя, если у вас есть только одна пусковая установка, ее цикл стрельбы должен быть завершен два-четыре раза в секунду, и любая серьезная механическая проблема, вероятно, будет фатальной для всего корабля. С несколькими периферийными пусковыми установками каждая отдельная подсистема должна стрелять только один раз в несколько секунд, и сбой, скорее всего, будет живучим, как автомобиль может работать на 7 цилиндрах, когда один провод зажигания выходит из строя.

"Для системы доставки они надеются избежать отверстия в толкателе, используя пистолет или базуку", - сообщал Микссон в конце июля 1958 года. Заметки миксона описывают " пистолет диаметром метр, стены около 1,5 сантиметров, 10 метров в длину, весом 2,5 тонны, чтобы спроецировать 1,5-тонный снаряд на 200 г. Очевидно, что это не может быть перезагружено каждую четверть секунды, поэтому вам нужно, возможно, 10 из них. Может быть базука, но пистолет легче, нужно около ста килограммов метательного топлива за выстрел. Это, вероятно, будет в конечном итоге в качестве батареи гаджетов типа пушки Гатлинга."[190] Одна из ранних серий рисунков показывает стволы орудий, опирающиеся на угловатые пилоны по окружности корабля. Когда амортизаторы удара полно обжаты, морды удлиняют как раз за краем толкателя, позволяющ беспрепятственному отстрелу бомбы, и после этого морды безопасно защищены толкателем когда амортизаторы удара reextended как раз перед бомбой идут. Импульсные блоки шунтируются в пусковые трубы из загрузочных отсеков по всему краю корабля. Схема выглядит простой, за исключением случая осечки, когда эксцентричная ракета должна доставить пол-импульсный заряд вокруг края толкателя, чтобы снова запустить цикл импульсов.

Вскоре за этим планом последовал еще один, который доставил заряды к краю толкающей пластины по ряду изогнутых рельсов—американских горок, которые внезапно выбегают из колеи. "Отличный прогресс был достигнут в разработке системы доставки бомб", - сообщал Микссон в конце августа 1958 года. "Обстрел около 2600 бомб со скоростью 4 в секунду-это огромная проблема. Эта система состоит по существу из ряда пар рельсов, расположенных по периферии толкателя и за ним. Бомбы запускаются из-за толкателя и, при скольжении вниз, последняя часть рельсов воспламеняется и получает (по криволинейным рельсам) ровно столько тангажного движения, чтобы в полете они следовали по криволинейной траектории вокруг края толкателя к точке желаемой детонации. Эта система прекрасно подходит для хранения бомб и скорости запуска, необходимой для этого приложения. Как взорвать бомбы в нужное время и в нужном месте-это еще один вопрос, который пока не рассматривался всерьез."[191] эта проблема была похожа на необходимость подавать кривые мячи в течение всего сезона, никогда не пропуская бросок. План состоял в том, чтобы пересечь радиолучи или радиолокационные лучи, чтобы взорвать бомбы, когда они достигнут правильного положения, но в 1958 году мало кто из эффектов излучения на электронику были поняты. "Сначала планировалось построить эти пилоны и сбросить бомбы за борт", - говорит Джерри Астл. - Они были бы повсюду в космосе!"

Один из вкладов Фримана состоял в том, чтобы исследовать, насколько важно было, оказались ли бомбы в точно правильном месте или нет. "Дайсон изучил устойчивость, - отметил Микссон, - и обнаружил, что для широкого класса систем доставки корабль устойчив к случайным ошибкам в позиционировании бомбы."[192] Это было обнадеживающе. "Если у вас есть бомба, которая немного смещена от центра, и она начинает опрокидывать вещь, то следующая бомба может или не может сделать ее хуже, в зависимости от того, как вы ее выбрасываете",-объясняет Фримен. -Поэтому я сконструировал метательную систему так, чтобы она автоматически исправлялась, и если бы она была немного смещена от центра, следующая бомба вернула бы ее обратно, так что она стала бы более или менее стабильной системой. Это сработало довольно красиво, все зависело от времени полета, и оказалось, что цифры вышли правильные. Это зависит от момента инерции всего корабля и скорости, с которой он вращается, а также интервала между бомбами. Вы должны просто сделать алгебру, и либо она стабильна, либо она нестабильна."

Детали системы доставки были оставлены инженерам. "Вопреки нашим первоначальным ожиданиям, выталкивающая система растянула состояние инженерного искусства более серьезно, чем амортизаторы удара", - говорит Фримен.[193] Специалистом Orion по доставке бомб был Майкл Трешоу, датский инженер-механик, который прошел обучение в области судостроения в Копенгагене до посещения Соединенных Штатов в 1920 году и стал постоянным жителем в 1929 году. Во время строительства плотины Боулдер (ныне Гувер) между 1930 и 1936 годами он проектировал и контролировал установку оборудования, которое закачивало бетон—более 8 миллионов тонн его—оттуда, где он был смешан к месту плотины. -Что-то около мили, насколько я помню, - говорит его сын Кен.

После Второй мировой войны трешоу переключился на проектирование и проектирование ядерных реакторов. он получил разрешение Q в 1950 году, работая в качестве старшего инженера в Аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе, и имел около двадцати патентов в нескольких областях. "Я признан обладающим необычным талантом к изобретательству и разработке новых идей и продуктов, - писал он Эду Крейцу в ноябре 1956 года, ища должность в General Atomic, - через 3-1/2 года в возрасте 65 лет я буду вынужден уйти из Аргонна из-за вынужденных правил выхода на пенсию. Я чувствую, что это было бы слишком рано для меня."[194]Трешоу был принят на работу в General Atomic в феврале 1958 года, в возрасте шестидесяти четырех лет, заняв должность старшего специалиста по дизайну, а Эд Крейц сделал специальные приготовления, чтобы отклонить пенсионную политику компании, чтобы он мог продолжать работать столько, сколько пожелает. Вскоре он присоединился к команде Ориона, используя свою подготовку в качестве морского инженера и военно-морского архитектора, чтобы подготовить детальные планы для различных компонентов и перестановок корабля Ориона. "Он рисовал прекрасные картины с любовной заботой и был очень дотошен", - говорит Фримен. - Он был старомодным рисовальщиком и любил все делать точно."

Вы можете бросить кривой шар в воздухе, но не в пространстве, таким образом, небольшие ракеты были необходимы, чтобы направлять бомбы в положение под кораблем. Траектории трэшоу ракеты с эксцентричной тягой объясняют эту проблему и показывают некоторые размеры, которые были высоко классифицированы в 1958 году. "Взлетные рельсы будут по существу направлять естественное движение на первое короткое расстояние. Трение воздуха не учитывается.... Стартовой точкой считается 21,6 метра от осевой линии. Его высота составляет 5,5 метров над поверхностью толкателя, а цель е-33,5 метра под толкателем. Пусковые установки размещены по всему краю толкателя. Ракета направляется во время начального горения и освобождается, когда достигнуто правильное положение. В этот момент реактивный двигатель будет работать на полную мощность. Механическая пусковая система состоит в основном из двух направляющих рычагов... после разрядки ракеты, оружие будет немедленно перемещено обратно, где они по существу защищены от взрыва.... Детали этой системы, конечно, еще предстоит проработать."Версия Mark 1 4000-тонного транспортного средства, над которой в то время работал Treshow, несла 2200 зарядов весом 850 кг (1870 фунтов) каждый, или около веса Volkswagen, в контейнерах размером с два 50-галлонных масляных бочки, соединенных друг с другом. Один конец был ракетой, а другой-бомбой, и устройство должно было выполнить идеальное сальто во время своего полета: "заряд повернется под углом около 180 градусов к положению, в котором топливо направлено прямо вверх в момент взрыва."[196] Интервал импульса составлял 1/4 секунды, поэтому при использовании тридцати двух периферийных пусковых установок у каждой отдельной пусковой установки было 8 секунд между выстрелами для перезарядки. Там было четыре отдельных уровня хранения и доставки конвейеров, с 550 зарядами на каждом этаже.

В проекте Mark 2, разработанном в начале 1959 года, система хранения и доставки была сокращена до двух уровней, с 700 зарядами на каждом этаже. "Это позволяет 1400 зарядов в живом хранилище", - пояснил Трешоу. "Ожидается, что дополнительные 600 зарядов будут складированы вне конвейеров для использования в случае межпланетных путешествий."[197] Там было двадцать восемь отдельных конвейеров, заканчивающихся двумя группами из четырнадцати пусковых установок, распределенных по окружности машины. Интервал импульсов составлял 1/2 секунды, что давало каждому пусковому устройству чуть больше 12 секунд для перезарядки. "Для того чтобы сохранить космос, никакие проходы не обеспечены между смежными транспортерами," говорит Treshow. "Проверка зарядов перед взлетом может осуществляться лицами, скользящими на роликовых площадках выше и ниже зарядов. Такие роликовые колодки могут перемещаться по легким рельсам под прямым углом к конвейерным рельсам."[198] Кто-то вроде Кэрролла Уолша был бы зажат среди этих двух тысяч бомб для последней проверки перед запуском.

Майкл Трешоу уделял свое внимание всему-от амортизаторов до параметрических проектных исследований, которые закладывали широкий спектр возможных транспортных средств, от 200 до 10 000 тонн. Его рисунки, немногие из которых были рассекречены, запомнились как чрезвычайно подробные. "Корабль был около 120 футов высотой, поэтому он был большим, как десятиэтажное здание",-говорит Фримен, описывая самую раннюю версию. "Это был просто большой плоский купол, он не был особенно аэродинамичен. Он был так тяжел, что это не имело значения. Нижние 20 футов или около того были в основном амортизаторами, а затем выше, что у вас был механизм, заимствованный у Coca-Cola Company для обработки бомб, например, автомат для Кока-колы, где вы кладете четверть и достаете бутылку кока-колы. Бомбы расположены в стойках и шунтированы вдоль; поскольку каждый из них был использован, следующий будет двигаться. Они приходили в регулярной последовательности, а затем их вставляли в катапульту, которая запускала их вниз по середине. Так что это заняло следующие 30 футов или около того. А еще выше располагались столовая и спальные помещения для экипажа."

Успешный запуск ракеты "Орион" будет зависеть от того, сумеет ли она выбрать именно тот вкус бомбы, который ей нужен в нужное время. Хотя связь с Coca-Cola, возможно, стала преувеличенной, оборудование для обработки бутылок было определенно задействовано. "О да, люди из Coca-Cola действительно пришли", - подтверждает Фримен. "У нас были интересные разговоры со многими людьми, и многие из них должны были быть в несекретном контексте", - говорит Тед. "Одним из основных источников информации была компания Coca-Cola Company, где мы получили детальные описания того, как они создали системы массового производства для бутылок из-под кока-колы и всех видов механических материалов.- Джерри Астл помнит, как они с Майклом Трешоу обсуждали систему катапультирования. -Я видел чертежи, и мы все обсудили. Я был согласен с ним на все сто процентов. Он не придумал этого, сказал он, зачем мне беспокоиться? Торговые автоматы уже имеют что-то подобное, и это работает и хорошо доказано. Все, что нам нужно, это сделать несколько изменений, чтобы сделать его прочнее, и то, что у него было, было довольно чертовски красиво.

"Когда дело доходит до сборов, вам понадобится несколько, может быть, десять различных уровней доходности", - объясняет Astl. "Вам придется загрузить их во вращающийся пистолет Гатлинга, чтобы вы могли захватить правильный выход, потому что вы не знаете, когда вам нужен этот специальный выход. Чтобы иметь мгновенный доступ к нему, у вас просто есть вращающийся барабан, и когда он приходит вокруг вас, вы дергаете его в камеру. У вас есть преимущество—вы не едете с какой-то фантастической скоростью. Поначалу Тед надеялся, что мы сможем стрелять четыре раза в секунду. Это немного пугает. Когда вы получите его вниз, чтобы сказать, что один в секунду это может быть реалистично."

В более поздних 4000-тонных версиях Orion ход амортизатора был увеличен до 33 футов (10 м), а частота импульсов-до 1,1 секунды. Среднее ускорение во время периодов движения составляло 1,25 g, что было приемлемо для всех, кроме самых деликатных членов экипажа. Пытаясь продать Orion для миссий после Аполлона (включая 400-пассажирский лунный паром) в NASA, команда General Atomic project указала, что "как частота импульсов, так и профиль ускорения достаточно хорошо моделируются детским задним двором, работающим по дуге около 65° в каждую сторону от вертикали."[199]

Все более поздние конструкции Orion выбрасывали бомбы через центр толкающей пластины и опирались на массивные цилиндропоршневые амортизаторы, которые не были диссипативными, но активно охлаждались. Испаренный хладагент амортизатора удара (вода или аммиак) рециркулировался в качестве топлива для выброса зарядов, и между амортизаторами удара и насосами, которые распыляли антиаблационное масло на толкателе в верхней части каждого цикла, существовали прямые связи через ряд сопел, установленных на центральной пусковой трубе. В каждом импульсном цикле было четыре внешне видимых события: выброс заряда, обозначаемый порывом пара; короткое распыление антиабляционного масла для покрытия толкателя и "плазменного дефлектора", который защищал дульце трубки выброса; взрыв бомбы; и вспышка плазмы против пластины.

На мостике корабля "Орион", совершающего активные маневры, первичным регулятором был бы регулятор импульсно-детонационного времени—эквивалент рычага выдвижения искры, с помощью которого водитель мог бы вручную продвигать или замедлять время зажигания на модели Т. ниже, за слоями магазинов для хранения заряда, машинное отделение было бы заполнено паропроводами, резервуарами для охлаждающей жидкости и резервуарами антиабляционного масла и пронизано огромными поршнями, возвратно-поступательно перемещающимися между сжатым газом в амортизаторах и ударом бомбы-плазмы в пространстве. Экипаж будет следить за уровнем масла, манометрами давления пара и критическим напряжением, но поскольку бомбы падали с шипением пара один раз в секунду, у них будет мало признаков того, что они были на борту космического корабля из века ядерной энергии, а не штормового судна из века пара. Жюль Верн, родившийся в 1828 году, или Майкл Трешоу, родившийся в 1894 году, были бы в равной степени дома на борту Ориона. Под палубами машинное отделение показалось бы столь же знакомым паровому инженеру девятнадцатого века, как и ракетному технику двадцать первого.

18 Энцелад

15 августа 1958 года Фримен и Тед Тед вылетели из Сан-Диего в Пасадену, чтобы посетить лабораторию реактивного движения армии США в Калифорнийском технологическом институте. JPL, где строились спутники Explorer, готовилась к запуску 143-фунтового Explorer 6. - Прием там был довольно прохладный, - сообщил Фримен. - Дамочка в приемной решила, что мы с Тейлором пара сумасшедших, и попыталась от нас избавиться. После получасового спора мы вошли внутрь, и тогда все прошло очень хорошо."[200]

"Я могу только представить себе, как эти двое появляются в таком месте, как JPL, который изо всех сил пытался поднять эти маленькие спутники и сказать: "Мы здесь, чтобы поговорить о 1000-тонном спутнике, питаемом ядерными бомбами", - говорит Лью Аллен, который курировал контракт ARPA с General Atomic, а позже стал директором JPL под управлением НАСА. Вдобавок к разрыву в масштабе между Orion и JPL, Фримен и Тед не были в Пасадене, чтобы говорить о запуске спутника. Они пришли сюда, чтобы обсудить вспомогательные транспортные средства, которые могли бы быть доставлены на борт Ориона в его межпланетном путешествии. "Мы уже начали смотреть, какие ракеты можно было бы поставить в полезную нагрузку 4000-тонного аппарата для посадки на Ганимеде", - говорит Тед.

"Мы действительно думали, что эта штука будет летать", - продолжает Тед. -А когда он полетел, не было ничего страшного в том, чтобы решить полететь на Сатурн или Юпитер, или еще куда-нибудь. А плюхаться на спутники или нет, потому что это была высокая тяга. Мы действительно смотрели на отступление в объекты различного размера, включая, в какой-то момент, посадку на астероиды, когда последний взрыв был точно таким же, как вы садились на поверхность.- Посадка корабля-матки на более крупные объекты, такие как Марс или Ганимед, против гравитации, которая была даже на одну треть или одну шестую земной, была рискованной, как из-за опасности разбить корабль, так и из-за того, что место посадки будет загрязнено последними несколькими бомбами. "Мы были экологически сознательны в отношении некоторых вопросов, поднятых при посадке на Ио или Ганимед или что—то еще-бац, бац, бац, а затем как насчет всей этой радиоактивности? Первый признак того, что сюда пришли люди-это целая куча цезия 137 и все такое! Сначала нейтроны, потом гамма-лучи. Мы провели довольно много времени, думая об этом."

Когда контракт по проекту "Орион" был подписан, самая большая полезная нагрузка, выведенная на орбиту—спутник III, запущенный Советским Союзом 15 мая 1958 года—весила 2926 фунтов. Предложенный в 1958 году корабль "Орион" с 4000-тонным ускорением и 2 g-ускорением должен был доставить 1600 тонн на 300-мильную орбиту; 1200 тонн на мягкую лунную посадку; 800 тонн на мягкую лунную посадку или орбиту Марса и вернуться на 300-мильную орбиту вокруг Земли; или 200 тонн на орбиту Венеры с последующей орбитой Марса с возвращением на 300-мильную орбиту Земли. "Продвинутый межпланетный корабль", приводимый в движение 15-килотонными бомбами, с ускорением до 4 g и взлетной массой 10 000 тонн, должен был иметь диаметр 185 футов и высоту 280 футов. Его окупаемость на 300-мильную орбиту составила 6100 тонн; на мягкую посадку на Луну-5700 тонн; на орбиту Венеры с последующей орбитой Марса и обратно на 300-мильную околоземную орбиту—4500 тонн; на посадку на внутренний спутник Сатурна и возвращение на 300-мильную околоземную орбиту-1300 тонн.[201]

Ко времени визита в JPL Фримен имел в виду конкретную цель. Энцелад, 312 миль в диаметре, является следующей по величине луной Сатурна, открытой Уильямом Гершелем в 1789 году. Его гравитация составляет 1/200 от земной-достаточно, чтобы обеспечить безопасную посадку, но со скоростью убегания менее 400 миль в час, что делает его легким для вылета. Энцелад примерно так же плотен, как плотный снежный ком, и очень далек от Ла—Хойи-около 800 миллионов миль, примерно в девять раз больше расстояния от Земли до Солнца. Если бы Земля была бильярдным шаром, наша Луна была бы мраморной в 6 футах; Марс-мяч для гольфа на 1/4 мили; Юпитер-надутый пляжный мяч в 2 милях; Сатурн-недонапряженный пляжный мяч в 4 милях; и Энцелад-перчинка примерно в 3 футах от поверхности пляжного мяча, в 2 футах от его колец размером с хула-хуп. Наблюдателю на Энцеладе, вращающемуся вокруг Сатурна каждые тридцать два часа, Сатурн показался бы примерно в три тысячи раз больше, чем земная Луна кажется нам. Сатурн и его кольца заполнят энцеладское небо, меняя фазу от часа к часу, освещенные бледным светом далекого Солнца.

В июле 1958 года проект "Орион" увеличился в четыре раза, однако вся проектная группа была еще достаточно мала, чтобы неофициально встречаться в офисе Теда всякий раз, когда возникала новая проблема или возникало возможное решение. "Всего нас сейчас около 12 человек", - писал Фримен 31 июля 1958 года. -Это совсем не то, что месяц назад, когда нам было по три года."[202] Миллион долларов от ARPA и растущее участие ВВС внезапно придали убедительность идеям Теда. "В течение этого первого месяца они потратили около 40 000 долларов и считают, что их работа была довольно хороша для этого", - сообщил Миксон после своего визита 29 июля.Для Фримена космический корабль " медленно обретал форму и становился все более определенным, как фигура, высеченная из куска мрамора."[204] Первый реактор ТРИГИ-такой же воображаемый, как Орион всего два лета назад,—вступил в строй 6 мая. Орион двигался вперед почти так же быстро. В промежутках между расчетами непрозрачности и проектированием толкающих пластин, амортизаторов и систем доставки бомб экипаж Orion проводил все больше и больше времени, думая о том, где взять корабль. "Мы все грызли кусочек, чтобы получить с ним и выйти там", - говорит Тед. "То, что мог сделать Орион, было для меня гораздо интереснее, чем то, как он работал, почти обратная ситуация из моей работы над бомбами."[205]

"В самом начале официальной миссией был только Марс", - объясняет Фримен. Официального заявления о том, что и почему будет сделано на Марсе, не было. Генералам ВВС или конгрессменам всегда говорили, что если мы не отправим Орион на Марс, то русские могут попасть туда первыми. Для инженеров скорость в 20 км / сек, необходимая для полета на Марс туда и обратно, была эталоном, вокруг которого можно было построить корабль первого поколения. Планировщикам миссии Марс предложил провести испытания систем жизнеобеспечения и наметить цель для пробного полета. Фримен выступал за науку в целом и биологию в частности. "Я думаю, что изучение любых форм жизни, существующих на Марсе, вероятно, приведет к огромным и непредсказуемым шагам в понимании механики жизни в целом, - писал он.[206]

Берт Фримен рассчитал расписание экспедиций, хотя и предупредил, что при минимальных энергозатратах на Марс и Венеру эти "приблизительные даты отправления ни в коем случае не должны приниматься за точные программы для любого фактического полета."[207] Отправление с Земли в течение благоприятного периода исхода, а затем ожидание на Марсе благоприятного возвращения, цифры работали следующим образом: Земля-Марс, 258 дней; затем 454-дневное ожидание; Марс-Земля, 258 дней; в общей сложности 970 дней или 32 месяца. Возможные даты отъезда были: октябрь 1960 года, ноябрь 1962 года, январь 1965 года и февраль 1965 года. Консенсус был направлен на 1965 год. Это были путешествия с минимальными затратами энергии; путешествие можно было совершить за меньшее время или в разное время за счет дополнительных бомб. Венеру можно было бы включить, сократив пребывание на Марсе. "Мы хотели бы пролететь мимо Венеры и посмотреть на нее вблизи", - говорит Фримен Дайсон. "Конечно, мы не знали, что атмосфера была такой плотной и горячей, как мы знаем это сейчас, но я думаю, что мы уже знали, что поверхность не была возможным местом для посещения. Кроме того, мы знали, что у Венеры нет лун, и это уже делало ее менее интересной, чем Марс."

В кратком приложении " посадки на спутниках Марса "Берт Фримен отметил, что" два спутника Марса предлагают интересные точки обзора и могут быть использованы в качестве баз. Фобос был бы особенно полезен из-за своей необычно низкой высоты.- Фобос имеет всего лишь 16 миль в длину, размером примерно с Манхэттен, и менее 4000 миль в высоту. "Скорость бегства может быть ~10 см / сек, достаточно большой, чтобы человек не мог спрыгнуть. Однако если бы этот человек бросил бейсбольный мяч, он превысил бы скорость убегания Фобоса и никогда не вернулся бы.

Берт Фримен был в восторге от физики Ориона, но не был одержим идеей лично отправиться на Марс. "Получение непрозрачностей было действительно нашим главным делом—это была всего лишь небольшая побочная экскурсия", - говорит он. Его расчеты показали преимущества высокой тяги "Ориона". "Взлет с Земли и отправление на Марс потребовали бы 15,2 км/сек, если взлет и ускорение в передаточном эллипсе являются двумя отдельными маневрами, в то время как только 11,6 км / сек требуется, если вся тяга применяется во время взлета."[209] Транзитное время сокращается за счет быстрого ускорения и поддержания полной крейсерской скорости до достижения пункта назначения, а не ускоряется медленно и должен начать замедление задолго до этого.

Если бы Орион улетел, как было запланировано, посадка на нашу собственную Луну была бы включена—по крайней мере, чтобы установить флаг Соединенных Штатов. Однако у Марса имелась вода, достаточная для длительного пребывания и снабжения топливом на обратный путь. "Мы предполагали, что вы можете забрать топливо на Марсе, вероятно, воду", - говорит Фримен Дайсон. -Мы бы отправились к Северному или Южному полюсу, где есть много воды. Было неясно, действительно ли вы этого хотите, но посадка на Марсе будет намного проще, чем посадка на Земле. Мы хотели сделать это четырех - или пятилетний отдых, чтобы вы действительно исследовали всю планету. Я помню, как говорил, что мы должны быть похожи на бигля Дарвина, который занял пять лет."

Посадка Ориона на Марс с использованием бомб для спуска могла бы восприниматься как бомбардировка национального парка. Более вероятно, что корабль остался бы на орбите или использовал бы Фобос в качестве базы, в то время как марсианская поверхность была бы исследована с помощью химически активного десантного корабля. Более поздние исследования миссии предложили отправить на Марс несколько 4000-тонных кораблей Orion, посадив один из них постоянно на поверхности, чтобы служить базой. - Эта экспедиция позволит разместить на марсианской поверхности двадцать человек личного состава примерно на один год. Будут обеспечены экологические системы и поставки на два года", - пояснили там. - ОРИОНСКИЙ двигатель будет использоваться для торможения корабля до нескольких тысяч футов над землей и скорости в несколько сотен футов в секунду, а затем будет сброшен. Отделенный отсек полезной нагрузки будет затем высажен с помощью химических ракет."Иллюстрация, сопровождающая это предложение, показывает" отсек полезной нагрузки, расположенный на его амортизирующем шасси, в то время как на расстоянии некоторые члены экипажа осматривают остатки двигателя ORION.- Это уменьшило бы или, по крайней мере, казалось бы, уменьшило бы загрязнение Марса. -На начальном этапе строительства базы, возможно, до пятидесяти человек будут находиться на поверхности, и все они, за исключением двадцати, вернутся на орбитальные корабли Ориона с помощью спускаемых/возвращаемых аппаратов. Примерно через сорок дней орбитальные орионцы вернутся на землю, оставив двадцать человек выполнять свои задачи до следующей благоприятной даты полета на Марс."[210]

В течение первых шести месяцев 1958 года было очень неприятно строить планы по исследованию Солнечной системы, которые нельзя было открыто обсуждать. Контракт с ARPA был подписан 30 июня, а 2 июля в Вашингтоне был опубликован краткий пресс-релиз, снимающий завесу секретности. Фримен ответил, составив Манифест космического путешественника, датированный 5 июля 1958 года:

То ли по неосторожности, то ли сознательно поступив мудро, американское правительство объявило общественности, что мы работаем над проектом космического корабля, который будет приводиться в движение атомными бомбами.

Я убежден, что только эта схема из множества рассматриваемых космических кораблей может привести к созданию корабля, адекватного реальным масштабам задачи исследования Солнечной системы. Нам повезло в том, что правительство посоветовало нам идти прямо вперед к долгосрочным научным целям межпланетных путешествий и игнорировать возможное военное использование нашей двигательной установки.

С самого детства я был убежден, что люди достигнут планет в течение моей жизни, и что я должен помочь в этом предприятии. Если я попытаюсь обосновать это убеждение, то полагаю, что оно основывается на двух убеждениях: научном и политическом.

1) на небе и на Земле существует больше вещей, чем мы можем себе представить в нашей современной науке. И мы узнаем, что это такое, только если выйдем и будем искать их.

2) в конечном счете для развития любой новой и высокой цивилизации крайне важно, чтобы небольшие группы людей могли убежать от своих соседей и от своих правительств, уйти и жить в пустыне, как им заблагорассудится. Действительно изолированное, маленькое и творческое общество никогда больше не будет возможно на этой планете.

Я думаю, что сильно искаженный аргумент "если мы не сделаем этого, то русские доберутся туда первыми" имеет, в данном случае, некоторую силу. Но я хотел бы продолжить работу с такой же интенсивностью, если бы не было российской программы освоения космоса. Моя цель и моя вера в то, что бомбы, убившие и покалечившие Хиросиму и Нагасаки, однажды откроют небеса для человека.[211]

28 июня последние сотрудники General Atomic покинули школу на Барнард-стрит и переехали на новую лабораторную площадку. Это была легкая прогулка до Утесов в Торри Пайнс, где почти каждый день сильный ветер дул с прохладного Тихого океана, когда внутренние горы пеклись на Солнце Южной Калифорнии. На узкой полоске выветренного нагорья, чуть севернее ферм Ла-Джолла, располагался планерный клуб Торри Пайнс-неформальная группа энтузиастов, которые совместно владели двухместным, обшитым деревом, обшитым тканью планером и боевой газовой лебедкой. По выходным, если дул ветер и появлялось достаточно добровольцев, планер собирали на одном конце волнистой, немощеной взлетно-посадочной полосы, другой конец которой исчезал за краем утеса. Оператор лебедки подал сигнал, и затем с ревом полной дроссельной заслонки и дымящейся муфтой четверть мили троса натянулась. Планер, чьи манипуляторы бежали рядом с ним, когда он набирал скорость, был запущен вверх под крутым углом, сбросив буксирный трос незадолго до того, как он прошел через лебедку на краю утеса. Если навыки и условия были благоприятными, вы могли скользить на протяжении многих миль, катаясь вдоль восходящих потоков до Дель-Мара или за его пределами; если вы или ветер потерпели неудачу, вы приземлились на пляже, и планер был разобран и разнесен в куски по одному из крутых каньонов, которые пронизывали скалы песчаника.

В начале лета 1958 года Фримен завязал разговор с некоторыми членами наземной команды и решил присоединиться к клубу. Выходные, которые год спустя ему предстояло провести, помогая пилотировать взрывоопасные модели "Ориона" в Пойнт-Ломе, он теперь проводил, паря над Торри-Пайнс. "Я был на солнце и ветру в течение одиннадцати часов, с 8: 30 до 7: 30", - сообщил он 13 июля, через две недели после объявления ARPA. - Я вышел утром, чтобы собрать планер, а вечером остался, чтобы разобрать его. Большую часть дня я просто выполнял разную работу: тянул буксирный трос, крутил планер и так далее. Что мне нравится в планеризме, так это то, что большую часть времени, когда вы не летаете, есть много работы, и это дружелюбная группа людей. Конечно, лучшей частью дня были два рейса. Один длился 15 минут, а другой десять. Мы взлетаем на проволоке, которую тянет лебедка, затем отпускаем проволоку и плывем по ветру туда, где она поднимается над утесами. Сегодня был хороший сильный ветер, и мы могли оставаться наверху так долго, как нам хотелось, с океаном далеко внизу на одной стороне, желтыми утесами на другой."[212]

2 августа, совершив три рейса, Фримен сообщил ,что " органы управления очень своеобразны. Можно ожидать, что он будет управлять как автомобиль, но это не так. вы перемещаете контроль, и ничего не происходит в течение примерно двух секунд. Затем он начинает вращаться слишком быстро, и вы должны резко повернуть его обратно в другую сторону. Я все еще боюсь этого, и это делает его захватывающим."[213] Запаздывание во времени отклика было похоже на запаздывание системы управления, которую Фримен недавно проанализировал для Ориона со скоростью две бомбы в секунду: вы управляли кораблем, меняя положение бомб, но должны были позволить нескольким импульсным циклам для изменения курса вступать в силу. Фримен также научился управлять лебедкой. "Это страшная машина, вы должны сжать акселератор до тех пор, пока он не закричит на определенном уровне (нет спидометра), а затем отпустить его постепенно вверх. Я всегда гораздо больше боялся лебедки, чем планера. Но сегодня я дал около десяти буксиров лебедок, и пилоты сказали, что они были удовлетворительными. Так что я сейчас ' проверил на лебедке.' "[214]

Кооперативный, авантюрный дух планерного клуба был именно тем, что Фримен считал необходимым для колонизации космоса. Набравшись храбрости, чтобы быть поднятым лебедкой со скалы на скорости 60 миль в час, он повысил свои шансы оказаться на борту "Ориона", когда будет дан сигнал к запуску. "У меня было пять рейсов, и я чувствую себя лучше с каждым разом", - сообщил он 16 августа. "Я не боюсь, как было вначале, и это помогает. Особенно мне нравятся посадки, и я начинаю быть в состоянии поразить намеченное место."[215]

В тот же уик-энд Фримен закончил двенадцатистраничный доклад "путешествия к спутникам внешних планет", посвященный возможности полета к спутникам Юпитера или Сатурна и обратно. Взгляд Фримена на "снижение скорости Ориона, чтобы приземлиться на спутник" выглядит следующим образом: [216]

"Спутники внешних планет-это единственные места, где мы точно знаем, что водород существует в изобилии и доступен космическому кораблю", - писал Фримен во введении к своему докладу. "Кроме того, спутники могли бы поставлять неограниченное количество других легких элементов, углерода, азота и кислорода, которые необходимы для поддержания жизни и также полезны в качестве топлива. Высокие скорости убегания внешних планет, будучи препятствием для посадки на поверхности этих планет, являются большим подспорьем для посадки на их спутники.[217]

-Общий характер маневров таков, - объяснил Фримен. "Корабль взлетает с земли в направлении, параллельном орбитальной скорости Земли, в то время, когда это выведет корабль на гиперболическую орбиту, перехватывающую планету P. корабль приближается к планете как можно ближе к ее поверхности, и там совершает изменение скорости, выводя ее на эллиптическую орбиту вокруг планеты. Эллиптическая орбита выбирается таким образом, чтобы корабль приходил на орбиту спутника тангенциально. Для посадки на спутник требуется окончательное изменение скорости на поверхности спутника."[218]

Убедительной причиной для посадки на спутник была бы необходимость подбирать топливо. Были обнаружены и два других очевидных источника: планеты-газовые гиганты слишком велики, чтобы на них садиться; кометы движутся слишком быстро и их слишком трудно найти. Спутники Юпитера и Сатурна выглядели самыми подходящими местами для остановки. "У них определенно есть правильный материал, и мы знаем, где они находятся", - говорит Фримен. "Проблема со спутниками Юпитера заключается лишь в том, что гравитационное поле Юпитера настолько сильно. Так что трудно получить соответствие скорости, как только вы ныряете в сторону Юпитера вы идете так быстро, что трудно сопоставить со спутником. Так что спутники Сатурна легче, потому что Сатурн не так велик.

-В те дни мы очень мало знали о спутниках. Энцелад выглядел особенно хорошо. Было известно, что она имеет плотность .618, так что он явно должен был быть сделан из льда плюс углеводороды, действительно легкие вещи, которые были тем, что вам нужно как для биологии, так и для топлива, так что вы могли бы себе представить выращивание своих овощей там. Пять-одна тысячная g на Энцеладе-это очень слабая гравитация, как раз достаточная, чтобы вы не спрыгнули."

После подсчета деталей для нескольких репрезентативных поездок Фримен отметил: "значение этих чисел можно приблизительно суммировать следующим образом. Круговые путешествия к спутникам Юпитера за 2 года требуют суммарных приращений скорости порядка 60 км/с. круговые путешествия к спутникам Сатурна за 3 года требуют суммарных приращений скорости 80 км/с. Для системы Orion, работающей при эффективной скорости выхлопа 50 км / сек, эти поездки требуют соотношения масс 3,3 и 5,0 соответственно. Конструкция корабля должна была бы существенно отличаться от конструкции оригинальной модели, которая должна была бы достигать 20 км/сек. с коэффициентом массопереноса 1,5. Но, по-видимому, нет никакой убедительной причины, по которой не должны строиться корабли с массовыми соотношениями 3,3 или 5,0."[219] каждое изменение скорости добавляет определенную стоимость в бомбах, и каждая бомба добавляет определенную стоимость в взлетной массе. Массовое отношение - это отношение массы, с которой вы начинаете, к массе, которую вы оставили, когда вернулись. Соотношение масс для возвращения Аполлона на Луну составляет около 600 к 1.

Фримен видел два способа улучшить ситуацию для Ориона: во-первых, использовать атмосферное торможение, чтобы уменьшить количество бомб. Большое количество топлива расходуется на замедление, когда вы добираетесь до Сатурна, а затем снова замедляется, когда вы возвращаетесь на орбиту Земли. "Вполне вероятно, что снижение скорости может быть достигнуто путем пролета через внешние слои атмосферы планеты без расхода топлива", - отметил он. "Если это возможно, то эффективный прирост скорости, необходимый для кругового движения, очень существенно снижается."[220] Возвращение "Ориона" после путешествия к внешним планетам будет почти столь же впечатляющим, как и его запуск три года назад: приближаясь к Земле со скоростью 30 км/сек (60 000 миль в час), корабль представит свою толкающую пластину к Земле и выпустит быструю серию бомб, меняя курс на эллиптическую орбиту, которая будет задевать верхнюю атмосферу в серии огненных вспышек атмосферного сопротивления.

Вторая часть стратегии заключается в том, чтобы собрать топливо для обратного рейса в пункте назначения, тем самым уменьшая среднюю взлетную массу бомб. "Мы предполагаем, что можем использовать в качестве топлива либо лед, либо аммиак, либо углеводороды", - писал Фримен, объясняя, почему Энцелад был таким хорошим местом для остановки. "Мы предполагаем, что каждая двигательная установка содержит одну треть своей массы в виде бомбы и других изготовленных деталей и две трети своей массы в виде ракетного топлива. Это означает, что при возможности дозаправки топливом из земли должна быть удалена лишь одна треть массы, необходимой для возвращения домой."Когда вы сложите эти цифры вместе, конечные результаты будут удивительными:" с использованием атмосферного сопротивления можно было бы совершить обратный полет к спутникам Юпитера или Сатурна с общим приращением скорости порядка 40 км/с. при дозаправке и торможении все спутники становятся доступными с коэффициентом массы обратного полета менее 2. "[221]

Это означало, что корабль первого поколения со скоростью 20 км/сек, предназначенный для пробного полета к Марсу, мог легко превратиться в корабль со скоростью 40 км/сек, который через несколько лет отправится к внешним планетам. Девиз Ориона," Сатурн к 1970 году", был придуман. "Система Orion, особенно хорошо подходящая для максимального использования законов небесной механики, позволяет совершать круговые полеты к спутникам Юпитера за 2 года или к спутникам Сатурна за 3 года с взлетом и посадкой на землю с обоих концов", - отметил Фримен в заключение своего доклада. - Используя внешние планеты в качестве коновязи, мы можем совершать круговые путешествия к их спутникам с общим приращением скорости, которое является поразительно малым. Вероятность того, что мы сможем заправиться топливом на спутниках, делает такие путешествия едва ли более грозными, чем полеты на Марс."[222]

"Эта миссия была грандиозным путешествием по Солнечной системе", - вспоминает Харрис Майер. "Но мы также думали о нем как о реальном коммерческом предприятии, из-за полезных нагрузок, которые вы могли бы нести. И вы можете вернуть вещи из космоса на землю. В то время, в 1958 году, мы не беспокоились о том, чтобы взлететь с земли. Мы знали, как производить ядерные взрывы в атмосфере, и характеристики были другими, чем в космосе, и мы могли этим воспользоваться. Так что только гораздо позже вам пришлось поднимать эту штуку в космос каким-то другим способом."

"О да, он хотел уйти", - говорит Майер о планах Фримена. -Я был трусом. Слушай, я достаточно знал о космическом бизнесе, чтобы это было опасно. Ты должен был быть сумасшедшим, чтобы уйти. Астронавты сегодня-очень, очень смелые и предприимчивые люди. Но именно на Энцелад он тогда и хотел отправиться. Примечательно было то, что он приходил и говорил со мной, и это было так, как будто все было сделано."

Сорок лет спустя мы с Фрименом просматриваем двухстраничный рукописный общий атомный расчетный лист "внешние спутники планеты", датируемый 1958 или 1959 годами. В нем для девяти различных спутников перечислены десять различных параметров, таких как орбитальная скорость, скорость убегания, плотность и гравитация, которые определяют пригодность спутников для посадки. Фримен улыбается, внимательно изучая цифры.

- Энцелад все еще выглядит хорошо, - говорит он.

Джордж Дайсон Проект «Орион». Часть I

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ

1

Спутник

2

Мир Освободился

3

Демон Улама

4

Общий Атомный

5

TRIGA

6

критическая масса

7

QED

8

Яйца Лью Аллена

9

ARPA

10

Колумбус

Ноев ковчег

12

Свободное расширение газа

13

Горячее Солнца, холоднее бомбы.

14

С-4

15

Точка Лома

16

Мечты Инженеров

17

Кока кола

18

Энцелад

19

Силы Дальнего Космоса