Sprādzienīgs lidojums

1946.gadā poļu matemātiķis Staņislavs Ulams, kurš strādāja amerikāņu atombumbas projektā, aizdomājās par to, vai var izmantot tās graujošo spēku miera vajadzībām, piemēram, lai paātrinātu lidojošo aparātu. Ja novietotu atombumbu tā aizmugurē, tā uzsprāgs un ar sprādziena vilni gaistošais apvalks pagrūdīs aparātu uz priekšu. Ulams veica aprēķinus un pārliecinājās, ka teorētiski tas ir iespējams. Kolēģi uzzināja par ideju, taču attiecās pret to skeptiski: radioaktīvais piesārņojums un milzīgas pārslodzes, kuras darbosies uz ar sprādzienu paātrināto aparātu, likās, liek uz to krustu.

Ulams neatteicās no ieceres un 1955.gada augustā sagatavoja ziņojumu “Par lādiņu grūšanu ar ārējo atomsprādzienu palīdzību”, kurā piedāvāja uzcelt bezpilota kompleksu lidojošā šķīvīša veidā, kurš paātrinātos līdz kosmiskam ātrumam ar nelielu atombumbu sprādzienu sērijas palīdzību un būtu spējīgs nogādāt kaujas lādiņu uz citu puslodi vai izvest smagu pavadoni orbītā. Pati lielākā grūtība bija kompleksa veseluma saglabāšanā sprādziena iedarbības laikā, taču to varēja pārvarēt piemērojot “ieliktni” no plastikāta konteineriem ar ūdeni, kuri, iztvaikojot, nodotu impulsu šķīvītim un mīkstinātu sprādziena spēku. Turpmākajā matemātiķis papildināja projektu: šķīvītis pārvērtās cilindrā, bet bumbas tika izmestas caur cauruli, kura gāja cauri visam kompleksam un “ieliktņu” komplektam “astē”.

Projekts “Orions”

Par ideju ieinteresējās fiziķis Teodors Teilors, kurš kopš 1956.gada vasaras strādāja kompānijā “General Atomics”. Viņš izdomāja atomu-impulsa kosmiskā kuģa koncepciju ar nosaukumu “Orions”. Kompānija atbalstīja Teiloru un saņēma miljonu dolāru no Perspektīvo pētniecisko projektu aģentūras priekš sākuma izmeklējumiem.

Atskaite par pirmo “Oriona” versiju ar apzīmējumu “Marks-1” tika sagatavota 1958.gada decembrī. Tas bija transporta līdzeklis, pēc formas atgādinošs pistoles lodi un spējīgs izvest kosmosā kravu ar masu 1000 t. Iekšējais apjoms bija sadalīts piecos klājos, četri no kuriem saturēja astoņus konteinerus ar atomlādiņiem kopējā skaitā 2200 gabali. Pakaļgalā atradās tērauda grūdošā plāksne ar pneimatiskiem amortizatoriem, kuriem vajadzēja izsēt sprādziena enerģiju pakāpeniski nododot impulsu visam kompleksam. Tika uzskatīts, ka tie palīdzēs samazināt pārslodzes, kuras iedarbojas uz ekipāžu, no tūkstošiem līdz g vienībām.

Pēc pusgada parādījās “Marks-2” pussfēras formā. Atoma lādiņu skaits ar jaudu 5 kilotonnas samazināja līdz 1400, izvietojot divos klājos un apgādājot tos ar nelieliem raķešu dzinējiem, kuri palīdzēja precīzi pozicionēt sprādzienu pēc grūšanas. Vēl 600 lādiņus taisījās izvest orbītā kā lietderīgo slodzi, lai pēc tam izmantotu starpplanētu misijas laikā.

Projekta autori labi saprata, ka pats pret kritiku neaizsargātākais “Oriona” elements paliek grūdējs ar amortizācijas sistēmu. Tāpēc nolēma izveikt pilna mēroga eksperimentus uz modeļiem. Izmēģinājumi sākās 1958.gada otrajā pusē Pointlomes (Sandjego) poligonā un turpinājās līdz 1959.gada novembrim. Saprotams, ka modeļu pacelšanai gaisā tika izmantoti nevis atomlādiņi, bet parasta sprāgstviela, un tomēr eksperimenti pārliecinoši pierādīja: secīgi sprādzieni nesagrauj aparātu ar vairogu-grūdēju.

Ja projekts “Orions” turpinātu attīstīties, tad agri vai vēlu pienāktu laiks virknei izmēģinājumu kosmosā ar reāliem atomlādiņiem. No sākuma – prototipa lidojumi, lādēti pieciem desmitiem plutona lādiņu; pie kam ātomimpulsa dzinējam jāieslēdzas apmēram 120 km augstumā, kur prototipu nogādātu nesējraķete “Saturns-5”, kuru radīja amerikāņu mēness programmai. Zinātnieki pieļāva, ka viņiem pietiks ar deviņām raķetēm: trīs dzinējmoduļu izmēģinājumam augstos lidojumos, trīs priekš bezpilota prototipa orbitālajiem lidojumiem un trīs startiem ar ekipāžām.

Pilotējamais komplekss

Padomju fiziķi nepalika vienaldzīgi pret tēmu. Kaut arī projekts “Orions” bija noslepenots, par tā eksistenci, iespējams, uzzināja izlūkdienests. Un 1961.gada jūlijā apspriedē Kremlī akadēmiķis Andrejs Saharovs izklāstīja valsts galvai Ņikitam Hruščovam savus apsvērumus par iespēju 100-metrīga kodoltermiskā lādiņa (“Cars-bumbas”) un kodolimpulsa pilotējamā kompleksa PK radīšanu.

Konstruktīvi Saharova sprādzienlidojumam bija jāsastāv no vadības nodalījuma, ekipāžas nodalījuma, nodalījuma priekš ātomlādiņu, galvenās dzinēju iekārtas un šķidro raķešu dzinēju izvietošanas. Viņam tāpat bija jābūt lādiņu padošanas sistēmai un dempfirēšanas sistēmai priekš kompleksa izlīdzināšanas pēc sprādzieniem. Startēt bija paredzēts ar šķidro dzinēju izmantošanu, kuri izvietoti zemos balstos. Augstumā apmēram desmitus kilometru ieslēdzās pamata dzinēju iekārta, kura izmeta aiz borta atomlādiņus.

Darba pie sprādzienlidmašīnas procesā tika izskatīti daži konstrukcijas varianti. Piemēram, PK-3000 ar starta masu 3000 t varēja izvest orbītā 800 t, PK-5000 ar starta masu – 1300 t. kā starta laukumu sprādzienlidmašīnai izvēlējās vienu no rajoniem Tālajos Ziemeļos: konstruktori pieļāva, ka jaunā kosmiskā kuģa palaišanai nāksies būvēt speciālu kosmodromu. Tam vieta tika izvēlēta pamatojoties uz diviem apsvērumiem. Pirmkārt, padomju plašumi pieļāva izveidot lidojuma trasi virs grūti pieejamiem maz apdzīvotiem rajoniem, un avārijas gadījumā tas ļāva izbēgt no liekiem upuriem. Otrkārt, kodoldzinēja palaišana tālumā no ekvatora plaknes, ārpus tā saucamās ģeomagnētisko lamatu zonas, ļāva izbēgt no mākslīgo radiācijas joslu parādīšanās.

Tālākai Saharova sprādzienlidmašīnas projekta attīstībai patraucēja Līgums par kodolieroču izmēģinājumu atmosfērā, kosmiskajā telpā un zem ūdens aizliegšanu, kuru 1963.gada 5.augustā parakstīja Padomju Savienības, Savienoto Valstu un Lielbritānijas pārstāvji. Visi pētījumi praktiskajā atombumbu pielietojuma kosmonautikas interesēs tika pārtraukti.

Starpzvaigžņu šķirsts

Projekts “Orions”, neskatoties uz to, ka to mēģināja piemērot militāro uzdevumu risinājumam un ekspedīcijas uz Marsu organizēšanai, arī tika slēgts 1965.gada februārī. Tomēr pati sprādzienlidojuma ideja turpināja valdzināt un, kad ziņas par to sāka parādīties presē, piesaistīja kosmonautikas entuziastu uzmanību, kuri turpina apspriest to arī šodien, piedāvājot daudzveidīgus starpzvaigžņu kuģu, kuri spēj paātrināties līdz fantastiskiem ātrumiem, variantus. Pazīstamais fiziķis Frimens Daisons, kurš bija atdevis “Orionam” dažus gadus savas dzīves, 1968,gada oktobrī publicēja rakstu “Starpzvaigžņu transports”, kura kļuva pirmā rindā zinātnieka izteikumiem, veltītiem milzīga sprādzienlidojuma “šķirsta” idejas attīstībai, kurš kaut kad dosies ceļojumā uz kaimiņu zvaigznēm. Frimens pieļāva, ka kādas globālas katastrofas gadījumā zemiešiem ir pilnībā pa spēkam uzbūvēt kuģi ar masu vairākos miljonos tonnu, aprēķinātu 20 000 cilvēku vajadzību pilnīgai nodrošināšanai. Pie tam kuģa maksimālais ātrums sastādīs 1000 km/h, tas ir, parseku (3,26 gaismas gadi) tas pārvarēs 1000 gadu laikā. Kuģi uz priekšu kustinās jaudīgi kodoltermiskie lādiņi. Projekta izmaksas Daisons novērtēja 600 miljonos dolāru, kas tajā laikā atbilda ASV iekšzemes kopproduktam. Daisona ideja pagaidām izskatās utopiska, taču pilnīgi iespējams, ka tieši atoma impulsa sprādzienlidojumi kļūs par instrumentu cilvēses Saules sistēmas iekarošanai, bet vēlāk – Galaktikas iekarošanai. Jo neko labāku mēs pagaidām neesam izdomājuši.