Взрыволет Сахарова

Эта идея намного опередила свое время. Сформулировали ее в конце 1940-х годов, а впервые попытались воплотить в жизнь спустя десять лет. Но тогда не получилось. Размышляли над проблемой позже. Также без успеха. Сегодня же, когда мы стали знать гораздо больше, реализация этой затеи вообще кажется невозможной. По крайней мере, в обозримом будущем. Может быть, много позже и найдутся те, кто предложит нечто оригинальное. Тогда человечество вновь вспомнит об этой идее, и работы закипят с новой силой. Но об этом узнают и напишут наши потомки. А мы все о прошлом. И о тех, чьими современниками нам посчастливилось быть.

Совещание в Кремле

В июле 1961 года все ведущие советские специалисты-атомщики получили срочное приглашение в Кремль. Там их принял первый секретарь ЦК КПСС, Председатель Совета Министров СССР Никита Сергеевич Хрущев и проинформировал о принятом правительством решении возобновить ядерные испытания. Во время «осенне-зимней сессии» предполагалось проверить все типы боезарядов, которые находились в арсеналах Советской Армии.

Однако не только доведение этой важной информации стало целью состоявшейся тогда беседы. Советского лидера также интересовали последние работы специалистов в области создания ядерных вооружений. Ну и другие проекты, связанные с использованием атомной энергии, в том числе и в мирных целях.

Присутствовавший на встрече Андрей Дмитриевич Сахаров рассказал Хрущеву о возможности создания 100-мегатонного термоядерного заряда. Эта идея витала в воздухе и раньше, но реальные черты приобрела только в тот июльский день. Хрущеву мысль понравилась, и он санкционировал работы по подготовке заряда к испытанию. Взрыв «царь-бомбы» (иногда ее еще называют «кузькиной матерью», вспоминая намерение Хрущева «показать» ее Америке) был произведен осенью того же года. Правда, взорвать заряд полной мощности не решились, но и 58 мегатонн, которые получились в реальности, тоже «не кот наплакал». Об этом эпизоде «холодной войны» написано немало, поэтому нет смысла повторяться.

А вот о другом проекте, о котором также рассказал Сахаров, известно гораздо меньше. Речь идет о разработке, которую сам Андрей Дмитриевич отнес к разряду «научно-фантастических» идей, – космическом корабле, который приводится в движение последовательной серией ядерных взрывов малой мощности. Этот проект ныне известен как «взрыволет Сахарова».

Чтобы больше не возвращаться в Кремль, стоит сказать, что эта идея Хрущеву также понравилась. Но если со 100-мегатонной бомбой решение было принято незамедлительно, то над вопросом создания атомного космолета ученым было предложено еще подумать и, лишь когда она приобретет реальные черты, поднимать вопрос о ее реализации. Прозорливым оказался тогдашний первый секретарь партии!

Просто гений

Сегодня, когда упоминают о космических кораблях, использующих энергию атомных взрывов для своего движения, упорно датируют рождение идеи рубежом 1950-х-1960-х годов. На самом деле эта мысль появилась на десятилетие раньше. В общем виде сформулировал ее Георгий Антонович Гамов вскоре после 2-й мировой войны. Но тогда в космос еще не летали, поэтому и отнеслись к ней как к попытке заглянуть в будущее. И не более того. К идее атомолетов обратились позже: американцы попытались реализовать ее в проекте создания звездолета «Орион», ну а в нашей стране появился уже упомянутый выше «взрыволет Сахарова».

Тут надо рассказать хотя бы вкратце о Георгии Гамове, нашем соотечественнике, который волею судеб стал известным американским физиком-теоретиком. Несмотря на всемирное признание заслуг, в нашей стране его имя долгое время было под запретом. Лишь в последнее время о нем «вспомнили». Да и то скорее из-за моды к подобным «открытиям», чем из желания восстановить историческую справедливость и воздать должное его заслугам.

Родившийся в Одессе и окончивший Ленинградский университет, он обосновал свою концепцию Большого Взрыва и так называемой горячей Вселенной. Теоретические работы Гамова заметил академик Абрам Федорович Иоффе, который пригласил его на работу в Физико-технический институт. А директор Радиевого института академик Владимир Вернадский выдвинул 27-летнего Гамова в Академию наук СССР, и он стал самым молодым в ее истории членом-корреспондентом. Но полным академиком АН СССР ему не суждено было стать…

Много позже, уже в Америке, Гамовым была выдвинута идея создания ядерных двигателей с использованием в них ядерных боезарядов. Вот она, идея «взрыволета»!

На ядерной ракете –

в космос!

О чем же Сахаров упомянул в разговоре с Никитой Хрущевым?

Андрей Дмитриевич и его коллеги, а нельзя забывать, что проект «взрыволета» был творчеством коллективным, собирались использовать ядерные взрывы небольшой мощности для вывода в космос полезной нагрузки значительной массы (более 1000 тонн). Это позволяло экипажу корабля длительное время находиться в космосе. Сами понимаете, что все расчеты проводились с прицелом на полет к Марсу. Этой идеей тогда грезили многие советские ученые. И не только мечтали, но и работали над созданием таких кораблей. «Взрыволет» – лишь один из таких проектов, причем не основной.

Конструктивно будущий атомолет должен был состоять из отсека управления, отсека экипажа, отсека для размещения ядерных зарядов, основной двигательной установки и жидкостных ракетных двигателей. Корабль также должен был иметь систему подачи ядерных зарядов и систему демпфирования для выравнивания ракеты после ядерных взрывов. Ну и, конечно, баки достаточной емкости для запасов топлива и окислителя. В нижней части корабля должен был крепиться экран диаметром 15-25 метров, в фокусе которого должны были «греметь» ядерные взрывы.

Старт с Земли должен был происходить на жидкостных ракетных двигателях, размещенных на нижних опорах. Топливо и окислитель предполагалось подавать из внешних навесных топливных баков, которые после опорожнения можно было отделить. На жидкостных двигателях аппарат поднимался на высоту нескольких километров (или десятков километров), после чего включалась основная двигательная установка корабля, в которой использовалась энергия последовательных взрывов ядерных зарядов небольшой мощности. По предложению Сахарова при проработке конструкции рассматривался вопрос о размещении в жилом отсеке корабля плантаций с хлореллой в расчете на питание 10-20 человек.

В процессе работы над «взрыволетом» было рассмотрено и просчитано несколько вариантов конструкции различных габаритов. Соответственно менялись и стартовая масса, и масса полезной нагрузки, которую удавалось выводить на орбиту. Но, надо отметить, что, несмотря на значительные массы конструкции, она не отличалась большими размерами. Например, ПК-3000 со стартовой массой 3 тысячи тонн имел высоту около 60 метров, а ПК-5000 со стартовой массой 5 тысяч тонн – менее 75 метров. Полезная нагрузка, выводимая на орбиту, в этих вариантах составляла 800 и 1300 тонн соответственно.

Простой расчет показывает, что соотношение массы полезной нагрузки к стартовой массе превышало 25 процентов. А теперь сравните эту с цифру с современными ракетами, при запуске которых в космос удается выводить не больше 7-8 процентов стартовой массы.

В качестве стартовой площадки для «взрыволета» предполагалось выбрать один из районов на севере Советского Союза. Конструкторы не без основания полагали, что для старта нового космического корабля придется строить специальный космодром. Такое место запуска выбиралось из двух соображений. Во-первых, северные широты позволяли проложить трассу полета ракеты над труднодоступными малонаселенными районами. В случае аварии это позволяло избежать «лишних» жертв. Во-вторых, «запуск» ядерного двигателя вдали от плоскости экватора вне зоны так называемой геомагнитной ловушки позволяло избежать появления искусственных радиационных поясов, с чем уже приходилось сталкиваться во время ядерных взрывов в космосе.

Конечно, «взрыволет» имел не только плюсы, но и минусы. Одним из них являлось загрязнение окружающей среды, которое должно было произойти при осуществлении ядерных взрывов в земной атмосфере. Но об этом думали постольку поскольку. То есть практически не принимали во внимание. Если бы работы велись сегодня, то вряд ли конструкторы ограничились бы высотой в несколько километров. Запуск ядерного двигателя происходил бы на высоте не менее 100 километров. А тогда бы новая ракета стала не столь эффективной, как приведенные выше расчеты.

Однако все, что тогда напроектировали Андрей Сахаров и другие специалисты-атомщики, так и осталось на бумаге. На практике задача разработки «взрыволета» оказалась очень сложной. Тем не менее в результате проектных работ все же был сделан вывод о возможности создания двигательной системы, использующей энергию ядерных взрывов. Правда, оговаривалось, что для этого потребуется решить множество сопутствующих задач. Таких как разработка новых материалов для зеркала и других частей атомного двигателя, как проектирование соответствующих атомных зарядов, как создание соответствующей системы жизнеобеспечения экипажа и другие. Не удалось этого сделать до сих пор, поэтому и говорят о подобных космических аппаратах, как о деле далекого будущего.

Но идея «взрыволета» не умерла вместе с теми, кто ее сформулировал и пытался воплотить в жизнь. В марте 2004 года на Харитоновских чтениях, посвященных

100-летию со дня рождения академика, ученые из Института вычислительной математики Сибирского отделения РАН, Института математики имени Соболева и их коллеги из Крымской астрофизической обсерватории представили расчеты систем ядерного противодействия столкновению астероидов с Землей. В их основе лежали те же принципы, которыми руководствовались создатели проекта «взрыволета»…