В пятидесятых годах прошлого века ученые-атомщики пылали энтузиазмом. Их энтузиазм измерялся в килотоннах и мегатоннах. Но на фоне проекта «Орион», даже крылатые атомолёты кажутся невинными забавами с бумажными самолётиками.
Один из теоретиков американской водородной бомбы Станислав Улам и его помощник Корнелиус Эверетт в 1955 году выдвинули идею ядерного взрыволёта. Идея проста. Из взрыволёта, в направлении, противоположном полёту, выбрасывается небольшой ядерный заряд и подрывается. Продукты деления и плазма, летящие в сторону корабля, ударяют в тяговую плиту. Ударные перегрузки компенсируется амортизаторами, которые накапливали и постепенно передавали импульс кораблю. А слой графита, испаряющийся с тяговой плиты под действием излучения, создаёт дополнительную тягу.
В 1957 году к проекту присоединился знаменитый Эдвард Теллер, а в 1958 году Министерство обороны США выделило средства на исследование этой темы. Вскоре прошли первые натурные испытания. Правда, аппарат массой 133 килограмма приводился в движение не ядерными зарядами, а обычной взрывчаткой.
В ноябре 1959 года такой аппарат произвел шесть взрывов и пролетел 100 метров. Тем самым он подтвердил устойчивость импульсного полёта.
А в ходе ядерных испытаний 1957 года на атолле Эниветок, на расстоянии девяти метров от эпицентра разместили стальные шары, покрытые графитом. После испытаний их нашли с испарившимся графитовым слоем, но не поврежденные.
Предполагалось, что в реальном взрыволёте будет установлено специальное устройство, которое после каждого взрыва будет разбрызгивать на плиту-толкатель жидкую графитовую смазку.
Кстати, якобы в том же 1957 году, но уже в Неваде, при взрыве сорвало крышку с шахты, в которой был подорван ядерный заряд. Крышку массой в 900 кг не нашли. Согласно некоторым расчётам она приобрёла скорость порядка 70 км/с и покинула пределы Земли.
Был также спроектирован специальный ядерный заряд весом в 141 килограмм и мощностью в 1/10 килотонны тротилового эквивалента. В качестве делящегося вещества использовали два килограмма плутония. Для поглощения гамма-излучения и нейтронов использовали вольфрам и окись бериллия.
Почему известные ученые-атомшики горячо поддержали этот проект? Дело в том, что они считали химические ракеты дорогими и неперспективными. Сколько бы серьезные планы освоения Солнечной системы на химических ракетах невозможны. В 1958 году США только-только запустили небольшой спутник и начали работать над запуском человека на орбиту в небольшой капсуле.
А главной задачей проекта «Орион» было создание космического корабля массой в 10000 тонн для полетов к планетам солнечной системы. Причем, в отличие от химических ракет, основная масса приходилась не на топливо, а на полезную нагрузку. Стартуя вертикально вверх, «Орион» ежесекундно подрывал заряды мощность в 1 килотонну.
С точки зрения современной экологии это ужасно, но в то время регулярно проводили испытания ядерных и термоядерных зарядов мощностью во многие мегатонны.
Проект «Орион» кажется сошедшим со страниц научно-фантастического романа. Такой корабль мог бы достигать скорости в десятки км/с и переносить полторы сотни членов экипажа в удобных каютах и тысячи тонн полезной нагрузки от Земли к планетам Солнечной системы. Конструкторы корабля не боролись бы мучительно за каждый грамм веса конструкции. Такой подход сравним с подходом корабелов конструирующих линейные корабли.
Прошло полвека с начала космической эры, но такие характеристики по прежнему фантастичны и недостижимы ни для одного из современных аппаратов. Авторы «Ориона» всерьез строили планы полетов к Марсу в 1965 году и к Сатурну в 1970 году.
Стоимость проекта «Орион» авторы оценивали в несколько миллиардов долларов. Эта сумма не превышает стоимость проекта «Сатурн-Аполлон», но при значительно большей отдаче. Вместо спортивной высадки дюжины астронавтов — доставка на Луну сотен тонн грузов, полёты к Марсу и Юпитеру.
Были разные варианты проекта «Орион». Например, корабль для полёта на Юпитер был больше чем марсианский, так как полет туда и обратно занял бы больше двух лет. А марсианский «Орион» имел посадочный модуль. Был проект одноразового грузового корабля для доставки на Марс трёх тысяч тонн груза. По другому варианту, две ракеты «Сатурн-5» доставляли на орбиту части «Ориона» и он стартовал с орбиты не загрязняя атмосферу.
Были варианты военного применения «Ориона». Но они уже совсем безумные. Как вам боеголовка массой 10000 тонн и мощность 50 гигатонн? Это в тысячу раз мощнее знаменитой «Царь-бомбы». Необязательно её куда-то запускать. С равным успехом ее можно взорвать на месте. Эффект и в том и в другом случае будет самоубийственный.
На основании «Ориона» были даже созданы проекты звездолёта. Аппарат массой 500000 тонн должен был достичь скорости 10000 км/с.
Одновременно с «Орионом» были разработаны и другие проекты, использующие ядерные взрывы для полётов в космос.
Проект от фирмы «Мартин» был предназначен для вывода грузов на околоземную орбиту. В отличии от «Ориона» взрыв ядерного заряда происходил не за кормой космического корабля, а в камере заполненной водой. При этом происходило почти полное использование энергии ядерного взрыва, но скорость истечения вещества была ниже чем «Ориона», но в два раза больше чем у любого химического двигателя. Ракета массой полторы тысячи тонн, из которых 90 тонн полезная нагрузка, а 1000тонн вода, сначала с помощью химических двигателей поднималась на высоту в 150 километров и только там использовала ядерный двигатель.
Был проект «Гермес». Он походил на проект от фирмы «Мартин», но использовал не воду, а водород. Это обеспечивало в несколько раз большую скорость истечения.
А что же СССР? Разумеется, и СССР проводил исследования по этой теме. Отец американской водородной бомбы был участником проекта «Орион». И отец советской водородной бомбы, тоже предложил проект ядерного взрыволёта. В июле 1961 года Сахаров сообщил о нём на совещании ведущих атомщиков в Кремле.
Взрыволёт имел обычные жидкостные ракетные двигатели для взлёта, а в остальном принцип был тот же самый что и у «Ориона».
ПК-3000 («Пилотируемый комплекс») массой 3000 тонн и ПК-5000 массой 5000 тонн выводили на орбиту 800 и 1300 тонн полезной нагрузки. Космодром для их старта должен быть построен в одном из отдаленных районов севера. Предполагалось, что взлёт будет происходить над малонаселёнными районами, а орбита далёкая от плоскости экватора позволит избежать попадания продуктов выброса в геомагнитную ловушку и появления искусственного радиоактивного пояса.
Любопытно, что в повести братьев Стругацких «Страна багровых туч» упоминается северный космодром, с которого стартует фотонный звездолёт. И стартует, оставляя после себя радиоактивные следы.
Вскоре военные пришли к выводу, что ракеты с атомными двигателями им не нужны. А к аппарату с ядерным импульсным двигателем имелось множество претензий с экологической точки зрения. Даже если такой двигатель запускать только на орбите, все равно часть радиоактивных изотопов неизбежно выпадет на Землю. К этому добавляется влияние на магнитосферу Земли. Да и электромагнитные импульсы от ядерных взрывов будут выводить из строя не только спутники, но и электронику на Земле.
А 5 августа 1963 года в Москве был подписан договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой. Это окончательно закрыло программы ядерных взрыволётов.
