Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Hanke Orion: Saturnus vuoteen 1970 mennessä

Kaksi Marsin etsintäautoa konvojissa, suunnitellut General Atomic NASA: lle vuonna 1963–1964.

Viisikymmentä vuotta sitten hännän evät, ei turvavyöt, olivat vakiovarusteita amerikkalaisissa autoissa. Venäjä oli edessä avaruudessa, mutta Amerikka oli edessä. Sputnik I, joka painoi 184 kiloa, lanseerattiin 4. lokakuuta 1957 ja kierteli maapalloa 90 minuutin välein seuraavien kolmen kuukauden aikana. Sputnik II, joka painoi 1 120 kiloa, seurasi 3. marraskuuta ja sisälsi Laika, avaruuskäsittelevien koirien edelläkävijä. Maan kolmannen keinotekoisen satelliitin käynnisti Chrysler Corporationin rakentama 32 tonnin Jupiter-C-raketti 31. tammikuuta 1958. Explorer I painoi 31 kiloa.

Kilpailu avaruudesta oli alkanut. Washingtonissa, D.C.: ssä, Advanced Research Projects Agency (nykyinen DARPA) sai pienen toimiston Pentagoniin ja sen tehtävänä oli päästä kiinni. NASA ei olisi olemassa vasta heinäkuussa 1958. Kaikilla kolmella asevoimalla oli kilpailevia malleja avaruudessa. ”Jos se lentää, se on meidän osastomme”, väitti ilmavoimat. ”Mutta heitä kutsutaan avaruusaluksiksi”, laivasto vastasi. ”OK, mutta Kuu on korkealla maalla”, vastasi armeija, joka oli jo valinnut rakettien edelläkävijän Wernher von Braunin.

ARPA: n tehtävänä oli tarkastella kaikkia vaihtoehtoja, jotka olivat kuitenkin kaukana haetuista.Yksi vaihtoehdoista, koodinimeltään Project Orion, oli planeettojen välinen avaruusalus, jota käyttivät ydinpommit. Orion oli idea, jonka Los Alamosin matemaatikko Stanislaw Ulam ehdotti aluksi ennen Trinity-atomipommitestiä Alamogordossa, NM: ssä 16. heinäkuuta 1945. antaa ohjuksia, kun taas kaikki muut ajattelivat käyttävän ohjuksia pommien toimittamiseen.

Kun Sputnik kierteli yläpuolella, Los Alamosin pommisuunnittelija Theodore B. Taylor (ks. MAKE, Volume 07, sivu 188), joka oli äskettäin muuttanut General Dynamicsin yleiseen atomien osastoon, päätti Ulamin ansainnut toisen laukauksen. "Olin ylös koko yön ja sitten sain hälytyksen siitä, että asiat olivat suuria", hän muistelee. ”Energia jaettuna tilavuudella antaa paineita, joten paineet olivat poissa näkyvistä, ellei se ollut kovin suuri. Se tuli helpommaksi, kun se kasvoi. "

Taylorin mukaan se oli Charles Loomis, entinen Los Alamosin kollega, joka työskenteli viereisessä toimistossa. Jos se ei ole suuri, se on väärä käsite. ”Taylorin näkökulma siirtyi. 3. marraskuuta 1957, päivä, jolloin Sputnik II (Laikan kanssa laivalla), General Atomic antoi T.B. Taylorin huomautus erittäin suuren ajoneuvon ydinkoneen mahdollisuuksista maapallon pako-nopeuksilla.

Hänen ehdotuksensa, joka toimitettiin ARPA: lle vuoden 1958 alussa, kuvasi 4000 tonnin ajoneuvoa, jossa oli 2600 5 kiloton pommia. ARPA kirjoitti 999.750 dollarin shekin, jotta asiat voidaan aloittaa. Ehdotetut tehtävät vaihtelivat kyvystä toimittaa "niin suuri vesivoiman pään", että se tuhoisi yhden kolmanneksen Yhdysvaltojen kokoisesta maasta, suurelle kiertueelle aurinkokunnalle, jonka Orionin johtavat tiedemiehet suunnittelivat Darwinin matkan jatkumiseksi Beagle: neljän vuoden retkikunta Saturnin kuuhun, mukaan lukien kahden vuoden oleskelu Marsissa.

”Saturnus vuoteen 1970 mennessä”, fyysikot ennustivat. ”Jokainen, joka ohjaa Orionia, hallitsee maailmaa”, väitti strateginen ilmakomennon päällikkö General Thomas Power. Ilmavoimien tarkastelu hankkeesta päätteli seuraavaa: ”Orionin käyttötarkoitukset ovat yhtä rajattomat kuin itse tila.”

Yleisen Atomicin uuden 300 hehtaarin kampuksen keskellä La Jollassa, Califissa, lähellä Torrey Pinesia, oli pyöreä tekninen kirjasto, kaksi tarinaa ja halkaisijaltaan 135 jalkaa - täsmälleen 4 000 tonnin Orion-mallin halkaisija. Kirjasto antoi mittakaavan tunteen. Ted Taylor viittaa autoon tai jakeluautoon, olemassa olevien avaruusajoneuvojen koon ja sanoo: "Tämä on yksi avaimenreikien katseluun." Sitten hän osoittaisi kirjastoon ja sanoisi: "Ja tämä on se, joka on oven avaamiseen. "

Orionin oli oltava yksi sylinterinen ulkoinen polttomoottori: yksi mäntä, joka edestakaisin tyhjän tilan polttokammiossa. Alus, muna-muotoinen ja 20-kerroksisen rakennuksen korkeus on mäntä, joka on panssaroitu 1000 tonnin työntökilvellä, joka on kiinnitetty iskuja vaimentavilla jaloilla. Ensimmäiset 200 räjähdystä, jotka laukaistiin puolen sekunnin välein ja joiden kokonaistuotto vastaa noin 100 000 tonnia TNT: tä, nostaisi aluksen merenpinnasta 125 000 jalkaan. Kuusi sataa enemmän räjähdystä, jotka kasvaisivat asteittain 5 kilotonnia kohti, nostavat aluksen 300 kilometrin kiertoradalle ympäri maapalloa.

”Minulla oli tapana olla paljon unelmia lennon tarkkailusta, pystysuorasta lennosta”, muistaa Taylor, joka aikoi olla aluksella matkalle Marsiin. "Ensimmäinen asia, joka tekee sen täyden tehtävänsä, olisi kaikkein näyttävin asia, jota ihmiset olivat koskaan nähneet."

Vuonna 1958 ehdotettu 4000-tonninen yksivaiheinen Orion-ajoneuvo oli tarkoitettu toimittamaan 1 600 tonnia 300 meripeninkulman kiertoradalle, 1200 tonnia pehmeälle kuuntelulle tai 800 tonnille Marsin kiertoradalle ja palaamaan 300 kilometrin kiertoradalle maapallo. ”Advanced Interplanetary Ship”, joka on varustettu 15 kilotonnin pommeilla, joiden lentoonlähtöpaino on 10 000 tonnia, suunniteltiin halkaisijaltaan 185 jalkaa ja korkeus 280 jalkaa. 300 meripeninkulman kiertorata oli 6 100 tonnia, pehmeään kuun laskeutumiseen 5 700 tonnia, tai saturnuksen sisäiselle satelliitille laskeutumiselle ja paluulle 300 kilometrin pituiselle maapallon kiertoradalle - kolmen vuoden edestakainen matka - 1300 tonnia.

Ydinfissio vapauttaa miljoonan polttoainemäärän energiaa, mutta jos haluat ajaa avaruusalusta, energia ei yksin riitä. Orion riippui siitä, oliko pommin energian kääntäminen aluksen vauhtiin toteutettavissa vai ei. Voisitteko räjäyttää jotain ilman puhallusta? Vastaus näytti olevan kyllä.

Sisäpoltto-ydinraketteja rajoittavat lämpötila, jolla alus alkaa sulaa. Orion poistuu tästä rajoituksesta, koska polttoaineen polttaminen erillisissä pulsseissa ja etäisyydellä välttää korkeat lämpötilat aluksessa. Kemiallisessa raketissa palava polttoaine tulee ponneaineeksi. Orionin ponneaine voi olla lähes mikä tahansa halpa, inertti materiaali, joka on sijoitettu työntölaitteen ja pommin väliin. Se voi olla yhtä kevyt kuin polyeteeni tai niin raskas kuin uraani, ja pitkällä matkalla saattaa olla jätteen lisäksi jäätä, jäädytettyä metaania tai muuta matkan varrella saatua materiaalia.

Potkuri höyrystyy pommin plasman suihkuksi. Toisin kuin raketti, joka työntää ponneaineen pois aluksesta, Orion työntää aluksen pois ponneaineesta - poistamalla hitaasti liikkuvan ponneaineen, sytyttämällä pommin, ja sitten pomppimalla osan tuloksena olevasta nopeasti liikkuvasta ponneaineesta alhaalta. laiva. Pommiromut törmäävät työntimeen noin 100-kertaisesti raketin pakokaasun nopeuteen ja tuottavat lämpötiloja, joita mikään rakettisuutin ei kestä.

Noin 1/3 000 sekunnin ajan plasma pysähtyy työntölevyä vasten noin 120 000 ° F: n lämpötilassa - lämpimämpää kuin auringon pinta, mutta jäähdytin kuin pommi. Aika on liian lyhyt, jotta lämpö tunkeutuu työntimeen, joten alus pystyy selviytymään laajemmasta pulssien sarjasta, tavasta, jolla joku voi ajaa paljain jaloin hiileten päällä.

Jopa kunnianhimoisessa monivuotisen räjähdyksen yhteydessä tapahtuvassa planeettojenvälisessä tehtävässä plasmanpuristimen kokonaisaika on alle yksi sekunti. Korkeat lämpötilat eristetään turvallisesti sekä ajalta että etäisyydeltä aluksesta.

Orion-tiimi työskenteli seitsemän vuoden ajan useiden yksityiskohtaisempien mallien parissa, mutta ei koskaan saanut vihreää valoa siirtyä todellisiin ydinkokeisiin. ”Koko tämän ajanjakson aikana ei ole löydetty mitään teknistä syytä, jonka vuoksi käsite ei olisi käytännössä mahdollista”, he totesivat hankkeen loppuraportissa.

Orionin kehitystä ei ollut mahdollista erottaa pommien kehityksestä. Vuonna 1958 Yhdysvalloissa testattiin vuosittain noin 100 megatonia ydinaseita ilmakehässä - ja näin ollen ei tullut lähemmäksi Marsia. Täysin toimiva Orion-operaatio olisi lisännyt noin 1% nykyisten aseiden testeistä. Orionin fyysikot uskoivat, että tätä voitaisiin vähentää 10–100 prosentilla suunnittelemalla puhtaampia ja erittäin suunnattuja pommeja. Vielä luokitellut todisteet viittaavat siihen, että ne olivat ainakin osittain oikeassa.

Orion on edelleen vastaus kysymykseen, jota emme koskaan voineet kysyä. Salassapitovelvollisuuden vuoksi hanketta ei koskaan avattu julkiselle keskustelulle, eikä sillä ollut mahdollisuutta saada yleistä tukea. Sputnikin lanseerauksen lokakuussa 1957 ja NASAn perustamisen välillä heinäkuussa 1958 oli kapea tilaisuus. Koska ARPAn rooli avaruudessa saatiin päätökseen, sotilasoperaatiot menivät ilmavoimiin ja rauhanomaisiin tehtäviin NASAan.

Tämän seurauksena Orion jäi orvoksi. Ilmavoimat olivat haluttomia hyväksymään aurinkokunnan rauhanomaista tutkimista koskevaa hanketta. NASA ei halunnut hyväksyä pommien vetämää hanketta. Taylorin alkuperäinen visio - että ilmavoimien upseerit tekisivät sillan, kun siviilitieteilijät ottivat Saturnuksen renkaita - unohtivat mahdollisuutensa.

"Ehkä tunnistatte teknisen viisauden ja poliittisen viattomuuden, jonka kanssa tulimme San Diegoon vuonna 1958, samankaltainen kuin Los Alamos vuonna 1943," Taylorin kollega Freeman Dyson, isäni, kirjoitti J. Robert Oppenheimerille 17. maaliskuuta , 1965, jolloin hanke lopulta päättyi. ”Sinun täytyi oppia poliittista viisautta menestyksellä, ja me epäonnistumme.”

Tieteessä ilmestyneessä Orionin vihamielisessä ilmoituksessa isäni, joka oli aikonut olla mukana Marsin ja Saturnin matkalla, selitti: ”Mitä olisi tapahtunut, jos hallitus olisi antanut meille täyden tuen vuonna 1959, kuten se teki samanlaisen joukon harrastajia Los Alamosissa vuonna 1943? Olisimmeko nyt saavuttaneet edullisen ja nopean kuljetusjärjestelmän, joka ulottuu koko aurinkokunnan päälle? Vai olemmeko onnellisia, jos unelmamme ovat ehjät? ”

Mukautettu kirjassa Project Orion uudella materiaalilla. Tämän artikkelin osa 2, ”Project Orion: Deep Space Force” tulee näkyviin MAKE, Volume 13: ssa.

Osake

Jättänyt Kommenttia