PROJECT ORION The True Story of the Atomic Spaceship / ПРОЕКТ ОРИОН: Подлинная история атомного взрыволета: 11 НОЕВ КОВЧЕГ

У нас есть необычайно подробные как для секретного проекта записи о том, как были осуществлены ключевые концептуальные прорывы-озарения. По словам Теда, де Хоффманн настаивал на том, чтобы «каждый раз, когда у кого-то появлялась идея, тот записывайте ее. И размещайте на ней логотип GA». Когда идея была записана, она рассматривалась центром технической документации General Atomic и, в случае одобрения для распространения, публиковалась внутри компании как отчет GAMD (General Atomic Manuscript Document). Де Хоффманн применил академические стандарты к технической документации в General Atomic как из уважения к академическим традициям, так и потому, что ясному мышлению способствовали письменные отчеты. «Просто в процессе написания вы упорядочиваете свои мысли и часто обнаруживаете, что что-то не до конца неверно было, а что-то не совсем и правильно», — говорит Берт Фриман. Это также был хороший способ создать институциональную память и получить коллективную пользу от индивидуальной работы. «Любой неофициальный отчет будет сопровождаться списком рассылки», — объясняет Билл Симпсон. «Фред был чертовски хорош при взаимном обогащении идеями, и списки рассылки должны были составляться с учетом этого».

Alex_semenov 20.10.23 в 19:27

Э. У. (Билл) Симпсон, директор библиотеки и центра документации, в начале работал библиотекарем в Университете Фурмана в Гринвилле, Южная Каролина, пока не был принят на работу в 1946 году в Манхэттенский округ в Ок-Ридже, штат Теннесси. "Я думал, что мы попадаем на первый этаж атомной энергетики, - говорит он, - но, пробыв там некоторое время, я принял решение, что мы спускаемся в подвал!" Ему была поручена работа по систематизации документов, принадлежавших исследовательскому отделу Манхэттенского проекта, находившихся в то время в полном беспорядке — «тут была неиндексированная, некаталогизированная, неабстрагированная масса информации» — без всякой координации между различными подразделениям, переданная недавно созданному AEC. Огромное куча секретных документов представляло собой проблему, но что делать с первыми несекретным документом было еще большей проблемой для округа Манхэттен. «Ребята из отдела рассекречивания однажды принесли мне эту рукопись и сказали: «Что с ней делать?» И это повергло всех в замешательство. До этого все было ограничено, конфиденциально, секретно и так далее. «Но что нам делать с незасекреченным отчётом?»

Alex_semenov 20.10.23 в 19:22

Симпсон помог упорядочит коллекции докуметов Манхэттенского округа (позже AEC), резюмируя, индексируя и распространяя их в соответствии со стандартными списками рассылки. Фредди де Хоффман оценил это. Симпсон был нанят General Atomic в апреле 1956 года и начал заказывать книги и журналы в офисе General Dynamics в Вашингтоне, округ Колумбия. «Фред очень хотел иметь библиотеку, которую он считал хорошим стимулом для его людей из университетов и национальных лабораторий.», - объясняет Симпсон. «Всех, кто приходил, новых сотрудников, он просил дать рекомендации для библиотеки. И Фред сам тратил на это много времени». Помимо создания исследовательской библиотеки, Симпсон сформировал команду редакторов и машинисток, состоящую в основном из специалистов по английскому языку, а не ученых, для подготовки собственных отчетов в General Atomic.

Alex_semenov 20.10.23 в 19:31

«У меня один из самых нематематических умов, с которыми вы когда-либо сталкивались», — признает Симпсон. «Мне нравилось общаться с учеными, и я всегда спрашивал, над чем они работают. И они всегда были рады рассказать о своей работе!» Симпсон не терпит учёных, которые говорят, что не могут объяснить свою работу тому, кто не понимает математику. «За все время моего пребывания в General Atomic, когда я разговаривал с авиационными инженерами, металлургами, физиками-реакторами, физиками-термоядерниками, астрофизиками, у меня не было ни одного подобного случая. Они все говорили со мной, как будто я разумное существо». Проект «Орион» оставил после себя исключительно содержательную серию технических отчетов. Не взирая на всю включённую туда математику, смысл ясен, а язык понятен независимо от математических выкладок. На титульных листах всегда указано, кто выполнил работу, а также кто написал отчет.

Alex_semenov 20.10.23 в 19:35

Правила секретности AEC разделили документацию по "Ориону" на два отдельных типа: одна ветвь, которая распространялась свободно (хотя и внутри департаментов), и другая ветвь, которая была ограничена хранилищем. Отчеты, в которых упоминались «бомбы», приводились конкретные детали конструкции или размеры корабля, обсуждались или делались выводы относительно мощности либо расщепляющегося материала, потребляемого отдельными импульсными блоками, либо обсуждались конкретные миссии или военное применение, были засекречены - обычно «Секретно — Ограниченный допуск» или S-RD. Любое разглашение этой информации контролировалось не спонсорами ВВС, а непосредственно AEC.

Alex_semenov 20.10.23 в 19:40

В эту категорию попали все отчеты о ходе работ, выпущенные в соответствии с условиями первоначального контракта ARPA и его преемников из ВВС. Сюда же входит длинная серия предварительных, годовых и заключительных отчетов, начиная с Технико-экономического обоснования космического корабля на ядерном бомбовом приводе, промежуточные годовые отчеты, 1 июля 1958 г. - 1 июня 1959 г., написанного Брайаном Данном, Фрименом Дайсоном и Майклом Трешоу и отредактирован Тедом Тейлором, который вспоминает этот документ как документ, который «взбудоражил ВВС», включая Майка Мэя, впоследствии директора Ливермора, который сказал, что «это был лучший отчет о ходе работы, который он когда-либо видел». Он остается классифицированным S-RD. «Это касается только первого года, но если бы мне пришлось выбрать один документ для рассекречивания, то это был бы именно он», — говорит Тед. К концу проекта окончательные отчеты «Ориона» были выпущены в четырех томах общим объемом более шестисот страниц и представляли собой совокупный технический справочник по современному состоянию дел.

Alex_semenov 20.10.23 в 19:44

Тед Тейлор и библиотека/кафетерий диаметром 135 футов (41,15 м) в General Atomics, ноябрь 1999 года.

Alex_semenov 20.10.23 в 19:46

Были выпущены сотни отчетов GAM D, охватывающих все аспекты технико-экономического обоснования, конструкции и возможной эксплуатации корабля. Некоторые отчеты составляли две или три страницы, а некоторые — два дюйма толщиной. Вот выборка заглавий секретных отчетов: "Обзор проблемы амортизатора"; "Путешествия к спутникам внешних планет"; "Случайное отклонения траектории из-за неправильного положения бомбы"; "Характеристики полета при взлете через атмосферу"; "Радиоактивные осадки от космических кораблей с бомбовыми двигателями"; "Система вооружения многоместной межконтинентальной баллистической ракеты"; Стреляющий зарядами механизм и управление их подачей на ОРИОН"; "Исследование параметров и полезной нагрузки ORION на основе базового проекта грузоподъемностью 200 и 4000 тонн"; "Требования к рабочему телу "Ориона".

Alex_semenov 20.10.23 в 19:52

Де Хоффманн поощрял публикацию как можно большего количества работ в несекретной редакции, выделяя лежащую в их основе науку и тщательно удаляя любые ссылки на конкретные размеры, военное применение или бомбы. Несекретная документация показывает, кто и о чем размышлял и трудился в течение семи лет работы проекта «Орион» (более полный список см. в приложении): "Поглощение рентгеновских лучей холодными материалами"; "Изгибающие колебания и напряжения в плоском толкателе"; "Ударная структура в среде конечной радиационной непрозрачности"; "Оптимальное программирование вертикального подъема в атмосфере"; "Путешествие туда и обратно с минимальной энергией на Марс и Венеру"; "Анализ деформаций пластинчатой конструкции, представленной в виде сетки из балок"; "Научное применение больших космических кораблей"; "Дифракция ударной волны на углах"; "Дифракция излучения вокруг непрозрачного диска"; "Минимальные потери энергии в двухмассовой пружинной системе"; "Применение приближения однократного рассеяния для атмосферного бокового рассеяния гамма-излучения в ядерном космическом аппарате"; "Вязкое течение абляционных смазочных пленок"; "Гидродинамика при взаимодействии рентгеновских лучей и холодного железа"; "Предварительные оценки о комплексной системе жизнеобеспечения пилотируемого космического корабля"; "Предварительный анализ метеоритной защиты двигателя «Орион» диаметром 10 м"; "Исследование последствий использования лунного или планетарного материала в качестве топлива".

Alex_semenov 20.10.23 в 19:58

Эти отчеты раскрывают суть "Ориона" на основе базовых физических принципов, провода границы осуществимого, которые пытались заполнить более секретные отчеты путем добавления инженерных деталей. «Все это содержало схемы, и иногда вы использовали таблицы», - говорит Брайан Данн. «Все отчеты были отпечатаны на печатной машинке». Многие из них заканчиваются строчными инициалами «br» — знаком Бетти Рисберг, которая, по словам Данна, «могла набирать уравнения, на ходу, без задержек». Вся эта техническая литература, определяющая теоретическую основу корабля, была создана и собрана в центре документации, занимавшем первый этаж центрального здания "General Atomic", который также представлял собой же и как бы полномасштабную модель "Ориона".

Alex_semenov 20.10.23 в 20:08

Это здание стало визитной карточкой архитекторов Перейры и Лакмана и сегодня выглядит таким же футуристическим, как и в 1959 году. Рифленый тороидальный фасад с зеркальными окнами возвышается над центральным двором опираясь на конические угловые стальные контрфорсы, которые создают впечатление, что конструкция либо только что приземлилась, либо готов взлететь. Поднимаясь по одной из изогнутых стальных лестниц, прикрепленных к карнизу центрального корпуса, вы не чувствуете, что входите в здание; вы чувствуете, что поднимаетесь на борт. В шестилетнем возрасте я наблюдал, как мой отец проходил через ворота безопасности на свою секретную работу в «General Atomic», и думал, что круглое здание там и было начальной закладкой космического корабля. Я был не совсем неправ.

Alex_semenov 20.10.23 в 20:11

«Для меня библиотека всегда была "Орионом", готовым к взлету», — вспоминает Тед. «Я видел, как он взлетал! Мне это неоднократно снилось. Представьте себе, что вы сидите там и утопаете в чем-то, вращающемся со скоростью около четверти g». На верхнем уровне и сейчас, по-прежнему находится кафетерий «Дженерал Атомик», и, сидя возле одного из внешних окон, вы можете представить себе, как корабль вращается, создавая достаточную искусственную гравитацию, чтобы удержать еду на месте тем временем пролетая через кольца Сатурна. «Мы всегда представляли себе корабль с большой зоной отдыха в носовой части и иллюминаторами, выходящими вперед и в стороны, чтобы мы могли видеть кольца Сатурна, проносящиеся над головой, когда мы будем пролетать мимо», — говорит Фриман. «При взлете и при посадке, а также во время маневровой тяги иллюминаторы будут закрываться тепловыми экранами, но большую часть времени мы будем путешествовать в космосе с открытыми иллюминаторами».

Alex_semenov 20.10.23 в 20:17

Когда проектировали библиотеку, разумеется, никто не думал об "Орионе". И о библиотеке никто не подумал, когда группа «Орион», еще находясь в школе на Барнард-стрит, вычисляла основные размеры корабля. «Нечто, с полной массой в 4000 тонн было тем, что все мы и представляли как "Орион" в самом начале», - объясняет Тед. «Транспортное средство массой 4000 тонн, насколько оно велико? Ну, около 100–150 футов (30-45 м) в поперечнике. Насколько много означат 150 футов для кого-то, особенно для меня? Ничего особенного, если не сравнить это с чем-то реальным. Это выяснилось, когда я вышел и измерил на местности расстояние, и оно оказалось именно диаметром библиотеки в «General Atomic». Это было уже после того, как был определен общий габариты, и это было пока мы еще распологались в здании школы. Как произошло смещение внимания? Библиотека, очевидно, была чем-то, на что можно было указать, если бы кто-то хотел примерно сказать, насколько велика была эта штука или могла бы быть. Сделав это, можно было легко представить себе масштабирования этого габарита на шахту ракеты для доставки боеголовок. Высота амортизатора была тоже примерно правильными, если вы просто меряете от поверхности до второго этажа. Мне было проще, чем расчёты на доске, сказать вот это здание и просто представить, что там есть заполненные азотом амортизаторы, непосредственно прикрепленные к пневматическим шиноподобным баллонам на другом конце. Вы получаете представление о том, как амортизаторы выглядели. ... Были ли они тонкими? Нет, ни в коем случае. Колонны, которые там реально стоят, были примерно вдвое меньше диаметра, чем должны быть. Это был очень полезный способ размышлять о проекте в целом.

Alex_semenov 20.10.23 в 20:27

«Я помню, как оперся на перила и размышлял об всем этом после того, как спустился на пляж Торри Пайнс и там у воды обедал, в окружении птиц», - продолжает Тед. - «Это был подходящий объект для мысленного представления всего проекте во многих отношениях. Обстановка была идеальной. И была модель! Это был способ решить такие задачи масштабирования, как перенос полет чего-то трех футов в диаметре на полет чего-то подобного и как это изменение масштаба может иметь значение? Неужели это пустая трата усилий? Легко было сосредоточить всё внимание на разных деталях, рассмотреть, например, амортизаторы от всего остального. Но потом можно было взгляните на здание и увидьте его там, где оно должно был бы стоять, и понять не увлекаешься ли ты идеями, которые не имеют смысла, по причинам, которые пришли бы тебе в голову сразу, если бы ты посмотрели на эту же вещь, но сразу подходящего размера».

Alex_semenov 20.10.23 в 20:36

Но до того, как кто-либо задумался о здании как об "Орионе", Фримен уже подумал об "Орионе" как о здании. По словам Харриса Майера, на ранних этапах проекта Фримен стремился установить размерные и структурные границы транспортных средств типа «Орион», взяв за основу ускорение плиты, приводимой в движение бомбой, в космосе. «У нас есть здание — корабль «Орион», и оно ускоряется», — говорит Майер. «Ну, окей, у нас на Земле есть здания, и они тоже под ускорением силой тяжести. Поэтому он задал вопрос: «Какое самое большое здание мы можем построить?» И он очертил все поле решений».

Alex_semenov 20.10.23 в 20:38

«Он поразительно ясным образом вывел некоторые инженерные параметры из физических принципов», — вспоминает Лью Аллен. «В конце концов он показал, что на самом деле единственное число, которое имело значение, — это прочность материалов. Как только прочность материалов была установлена — например как, скажем, для стали — все остальные параметры транспортного средства естественным образом выпали сами, это был красивый и простой способ взглянуть на всё это».

Alex_semenov 20.10.23 в 20:40

«Вскоре после того, как мы переехали в новую лабораторию, — вспоминает Тед, — я поставил перед собой задачу провести некоторые исследования обобщающих параметров, и я начал всё делать графически, и это было мучительно медленным процессом. Я показал всё это Фримену, и он сказал: "Это хорошая идея", и в течение недели он записал около дюжины связанных уравнений, решавших все этого аналитически. Он сделал аналитически то, что я изо всех сил пытался сделать графически, со всеми ключевыми параметрами корабля: обобщение передачи импульса, одноступенчатые, двухступенчатые амортизаторы и т. д. Это привело его к неограниченному, безграничному полю возможных вариантов решений, и через пару недель он уже проектировал звездолеты».

Alex_semenov 20.10.23 в 20:48

Начнём с того, что Фримен по-началу ограничил свои параметрические исследования орбитальными и межпланетными кораблями, способными взлетать с Земли, — это описано в отчете под названием «Изучение вопроса мастабирования космических кораблей типа "Орион"» (Dimensional Study of Orion-type Spaceships), отпечатанное 23 апреля 1959 года. «"Изучение масштабирования" было менее серьезным, - Пояснял позже Фриман, - но это отвечало на вопрос: есть ли внешние границы развития этой технологии? Ответ — да».

Alex_semenov 20.10.23 в 20:55

«В каком интервале допустимо варьирование каждого из параметров конструкции, не нарушая при этом общие принципы физики и техники?» – спрашивал Фримен. «Общий вывод сделанного анализа заключается в том, что корабли, способные отрываться от поверхности Земли и выходить из гравитационного поля планеты, возможны в интервале полной массой от нескольких сотен до нескольких миллионов тонн. Полезная нагрузка также варьируется от нуля до нескольких миллионов тонн. Количество бомб, которые необходимо при этом использовать, не зависит от размера. Общая стоимость каждого запуска связанная с расщепляющимися материалами и атмосферным загрязнением также примерно не зависит от размера полезной нагрузки».

Alex_semenov 20.10.23 в 20:59

Определив граничные параметры и установив алгебраические неравенства, которым должна удовлетворять любая конструкция, Фримен представил результаты в виде серии графиков, определяющих границы возможного для трех классов кораблей:

Alex_semenov 20.10.23 в 21:00

СПУТНИК (SATELLITE) — минимальный корабль со скоростью истечения топлива в 30 км/сек и массой топливного модуля в 100 кг. Это самый маленький корабль, который может выйти на околоземную орбиту при достаточно экономичном использовании расщепляющегося материала.

Alex_semenov 20.10.23 в 21:02

ОРИОН означает корабль со скоростью истечения топлива 60 км/сек и диаметром плиты 40 метров. Он имеет меньшую массу, чем номинальная конструкция "Ориона" М2 (модель два), поскольку М2 не был оптимизирован под минимальное количество бомб. ОРИОН — самый маленький корабль, который кажется экономически целесообразным для межпланетных миссий.

Alex_semenov 20.10.23 в 21:05

СУПЕР-ОРИОН — корабль со скоростью топлива 60 км/сек и диаметром 400 метров. Это самый крупный межпланетный корабль, который способен подняться с поверхности Земли. Его экономически целесообразно приводить в движение с помощью водородных бомб.

Alex_semenov 20.10.23 в 21:08

Масса все этих кораблей варьировалась от 300 до 8 000 000 тонн. «Очевидно, что столь большие размеры системы "Ориона" имеют огромные перспективы на будущее», — объяснил Фриман. «Корабль с полезной нагрузкой в миллион тонн мог бы уйти с Земли, затратив около тысячи водородных бомб мощностью в несколько мегатонн. Стоимость топлива для такой миссии составила бы около 5 центов за фунт полезной нагрузки в нынешних ценах. Каждая бомба была бы окружена тысячей тонн инертного топлива, и этот материал можно было бы легко загрузить бором до такой степени, что нейтроны практически не уходили бы в атмосферу. Загрязнение атмосферы возникало бы только за счет трития и продуктов деления. Предварительные исследования показывают, что загрязнение тритием в результате такой серии мощных взрывов не приблизится к биологически значимому уровню».

Alex_semenov 20.10.23 в 21:11

Как только вы начнете представлять себе запуск миллиона тонн на орбиту, уже не будет невозможным мысленным скачком начать думать о создании действительно больших кораблей, которые могли бы летать в глубоком космосе, но никогда не отрывались бы от поверхности Земли. «Фриман выступил с докладом о том, что же самое большое вы можете сделать, не вникая пока в инженерные детали, — вспоминает Харрис Майер. - Итак, это был космический корабль, приводимый в движение мегатонными водородными бомбами. Плита был сделан из урана, а нейтроны от взрывов в уране могли образовать плутоний, поэтому, когда вы доберетесь до планеты Альфы Центавра, если она там была, вы просто снимите плиту и построить ядерный реактор, чтобы можно было питать энергией колонию. Мы думали, что это было совершенно чудесная мысль, хотя мы не собирались ничего с ней дальше делать. Но сама атмосфера тогда побуждала нас думать о таких вещах. И Фриман не работал в вакууме, он общался со всеми людьми команды, включая Теда Тейлора, который говорил: «Придержи, придержи лошадей!».

Alex_semenov 20.10.23 в 21:22

Плотно заполненный пятистраничный рукописный документ, на калькуляционных страницах "General Atomic" под названием «Высокоскоростные корабли» (High-Velocity Ships) сохранился с 1959 года. Он исписан краткими ремарками, такими как: «1000 или 10 000 км/сек в принципе достижимы при ядерных взрывах." "Такие скорости необходимы пересечь солнечную систему за месяц". "Для выхлопа со скоростью 1000 км/сек мы можем представить массу 104 тонны и A ~ 1/2 g." "Невозможно взлететь с поверхности"."Только 40% массы используется в качестве топлива." "Таким образом, максимальная скорость корабля лишь 1/5V". "Для получения 100% нужно только очистить поверхность". "Также возможно повторное использование топлива и даже его наработка". "Корабль в форме полой сферы с окном телесного угла Х". "Топливо - дерьмо (shit) и продукты деления". "Скорость корабля 1/2V". "Тип II достигает 500, а Тип III - 5000". "Правильный источник энергии". "Тип III с отношением масс 10 может достигать 10 000". "Перенести колонию из нескольких тысяч человек с комфортом цивилизации на Альфа Центавра через 150 лет".

Alex_semenov 20.10.23 в 22:09