Проект Ровер
Американский проект по созданию ядерной тепловой ракеты

киви
Kiwi A Prime на испытательном стенде
Страна происхожденияСоединенные Штаты
ДизайнерЛос-Аламосская научная лаборатория
ПроизводительЛос-Аламосская научная лаборатория
ПриложениеИсследования и разработки
ПреемникНЕРВА
СтатусУшедший на пенсию
Двигатель на жидком топливе
ПропеллентЖидкий водород
Производительность
Тяга, вакуум245 000  Н (55 000  фунт-сил )
Давление в камере3450 килопаскалей (500  фунтов на кв . дюйм )
Удельный импульс , вакуум834 секунды (8,18 км/с)
Время горения480 секунд
Перезапуски1
Размеры
Длина140 сантиметров (54 дюйма) (ядро)
Диаметр80 сантиметров (32 дюйма) (ядро)
Ядерный реактор
Оперативный1959-1964
СтатусВыведен из эксплуатации
Основные параметры активной зоны реактора
Топливо ( делящийся материал )Высокообогащенный уран
Состояние топливаТвердый
Спектр энергии нейтроновТермальный
Метод первичного контроляБарабаны управления
Основной модераторЯдерный графит
Первичный теплоносительЖидкий водород
Использование реактора
Мощность (тепловая)937 МВт
Ссылки
Ссылки[1]
ПримечанияДанные приведены для версии Kiwi B4E.

Project Rover был проектом США по разработке ядерно-термической ракеты , который проводился с 1955 по 1973 год в Лос-Аламосской научной лаборатории (LASL). Он начинался как проект ВВС США по разработке ядерной верхней ступени для межконтинентальной баллистической ракеты (МБР). Проект был передан НАСА в 1958 году после того, как кризис со «Спутником» спровоцировал космическую гонку . Им руководило Управление по ядерному движению в космосе (SNPO), совместное агентство Комиссии по атомной энергии (AEC) и НАСА . Проект Rover стал частью проекта НАСА «Ядерный двигатель для применения в ракетных транспортных средствах» ( NERVA ) и с этого момента занимался исследованиями в области проектирования ядерных ракетных реакторов, в то время как NERVA занимался общей разработкой и развертыванием ядерных ракетных двигателей и планированием космических миссий.

Ядерные реакторы для проекта Rover были построены в технической зоне LASL 18 (TA-18), также известной как площадка Pajarito Canyon Site. Там они были испытаны на очень низкой мощности, а затем отправлены в зону 25 (известную как Jackass Flats) на испытательном полигоне AEC в Неваде . Испытания топливных элементов и других материалов проводились N-Division LASL в TA-46 с использованием различных печей, а позднее и специального испытательного реактора, Nuclear Furnace. Проект Rover привел к разработке трех типов реакторов: Kiwi (1955–1964), Phoebus (1964–1969) и Pewee (1969–1972). Kiwi и Phoebus были большими реакторами, в то время как Pewee был намного меньше, что соответствовало меньшему бюджету, доступному после 1968 года.

Реакторы работали на высокообогащенном уране , а жидкий водород использовался как ракетное топливо и охладитель реактора. Ядерный графит и бериллий использовались в качестве замедлителей и отражателей нейтронов . Двигатели контролировались барабанами с графитом или бериллием с одной стороны и бором ( ядерным ядом ) с другой, а уровень энергии регулировался вращением барабанов. Поскольку водород также действует как замедлитель, увеличение потока топлива также увеличивало мощность реактора без необходимости регулировки барабанов. Испытания проекта Rover показали, что ядерные ракетные двигатели можно было останавливать и перезапускать много раз без труда, и их можно было объединять в кластеры, если требовалась большая тяга. Их удельный импульс (эффективность) был примерно вдвое больше, чем у химических ракет.

Ядерная ракета пользовалась сильной политической поддержкой со стороны влиятельного председателя Объединенного комитета Конгресса США по атомной энергии , сенатора Клинтона П. Андерсона из Нью-Мексико (где находился LASL), и его союзников, сенаторов Говарда Кэннона из Невады и Маргарет Чейз Смит из Мэна . Это позволило ей пережить многочисленные попытки отмены, которые стали еще более серьезными в условиях сокращения расходов, преобладавшего по мере эскалации войны во Вьетнаме и после того, как космическая гонка закончилась высадкой Аполлона-11 на Луну. Проекты Rover и NERVA были отменены из-за их возражений в январе 1973 года, и ни один из реакторов так и не полетел.

Начало

Ранние концепции

Во время Второй мировой войны некоторые ученые из лаборатории Манхэттенского проекта в Лос-Аламосе , включая Стэна Улама , Фредерика Рейнеса и Фредерика де Хоффмана , размышляли о разработке ядерных ракет, [2] и в 1947 году Улам и Корнелиус Джозеф «CJ» Эверетт написали статью, в которой они рассматривали использование атомных бомб в качестве средства ракетного движения. Это стало основой для проекта «Орион» . [3] В декабре 1945 года Теодор фон Карман и Сюэ-Шэнь Цянь написали отчет для Военно-воздушных сил США . Хотя они согласились, что это пока непрактично, Цянь предположил, что ядерные ракеты могут когда-нибудь стать достаточно мощными, чтобы выводить спутники на орбиту. [4]

В 1947 году Лаборатория аэрофизики Северной Америки опубликовала большую статью, в которой рассматривались многие проблемы, связанные с использованием ядерных реакторов для питания самолетов и ракет. Исследование было специально нацелено на самолет с дальностью полета 16 000 километров (10 000 миль) и полезной нагрузкой 3 600 килограммов (8 000 фунтов) и охватывало турбонасосы , структуру, резервуары, аэродинамику и конструкцию ядерного реактора . Они пришли к выводу, что водород является лучшим топливом, а графит будет лучшим замедлителем нейтронов , но предположили рабочую температуру 3 150 °C (5 700 °F), что было за пределами возможностей имеющихся материалов. Вывод состоял в том, что ядерные ракеты пока не были практичны. [4]

Публичное раскрытие атомной энергии в конце войны породило много спекуляций, и в Соединенном Королевстве Вэл Кливер , главный инженер ракетного подразделения в De Havilland , и Лесли Шепард, ядерный физик из Кембриджского университета , независимо друг от друга рассматривали проблему ядерного ракетного движения. Они стали соавторами, и в серии статей, опубликованных в Journal of the British Interplanetary Society в 1948 и 1949 годах, они изложили проект ядерной ракеты с твердотельным графитовым теплообменником . Они неохотно пришли к выводу, что ядерные ракеты необходимы для исследования дальнего космоса, но пока технически не осуществимы. [5] [6]

отчет Бассарда

В 1953 году Роберт В. Буссард , физик, работавший над проектом «Ядерная энергия для движения самолетов» (NEPA) в Национальной лаборатории Оук-Ридж , написал подробное исследование. Он прочитал работу Кливера и Шепарда [7] , работу Циена [8] и отчет инженеров Consolidated Vultee от февраля 1952 года . [9] Он использовал данные и анализы существующих химических ракет, а также спецификации существующих компонентов. Его расчеты основывались на современном состоянии ядерных реакторов. [10] Самое важное, что в статье рассматривалось несколько диапазонов и размеров полезной нагрузки; пессимистические выводы Consolidated отчасти были результатом рассмотрения только узкого диапазона возможностей. [9]

Результат, Ядерная энергия для ракетного движения , заявил, что использование ядерного движения в ракетах не ограничивается соображениями энергии сгорания, и поэтому могут использоваться низкомолекулярные топлива, такие как чистый водород . В то время как обычный двигатель может производить скорость истечения 2500 метров в секунду (8300 футов/с), ядерный двигатель на водородном топливе может достичь скорости истечения 6900 метров в секунду (22700 футов/с) при тех же условиях. Он предложил реактор с графитовым замедлителем из-за способности графита выдерживать высокие температуры и пришел к выводу, что топливные элементы потребуют защитной оболочки, чтобы противостоять коррозии, вызываемой водородным топливом. [10]

Исследование Бассарда поначалу не имело большого влияния, в основном потому, что было напечатано всего 29 экземпляров, и оно было классифицировано как Restricted Data и, следовательно, могло быть прочитано только тем, кто имел требуемый допуск к секретной информации. [11] В декабре 1953 года оно было опубликовано в журнале Oak Ridge's Journal of Reactor Science and Technology . Хотя оно все еще оставалось засекреченным, это обеспечило ему более широкое распространение. [7] Дэрол Фроман , заместитель директора Лос-Аламосской научной лаборатории (LASL), и Герберт Йорк , директор Радиационной лаборатории Калифорнийского университета в Ливерморе , заинтересовались и создали комитеты для исследования ядерного ракетного движения. Фроман пригласил Бассарда в Лос-Аламос, чтобы он помогал ему в течение одной недели в месяц. [12]

Одобрение

Исследование Роберта Буссарда также привлекло внимание Джона фон Неймана , и он сформировал специальный комитет по ядерному движению ракет. Марк Миллс , помощник директора в Ливерморе, был его председателем, а его другими членами были Норрис Брэдбери из LASL; Эдвард Теллер и Герберт Йорк из Ливермора; Эйб Сильверстайн , заместитель директора Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA) в лаборатории движения Льюиса ; и Аллен Ф. Донован из Рамо-Вулдриджа . [12]

Выслушав мнения по различным проектам, комитет Миллса рекомендовал продолжить разработку с целью создания ядерной верхней ступени для межконтинентальной баллистической ракеты (МБР). Йорк создал новое подразделение в Ливерморе, а Брэдбери создал новое подразделение под названием N Division в Лос-Аламосе под руководством Рэмера Шрайбера , чтобы заняться этим. [13] В марте 1956 года Проект специального оружия вооруженных сил (AFSWP) рекомендовал выделить 100 миллионов долларов (1121 миллион долларов в 2023 году) на проект ядерного ракетного двигателя в течение трех лет для двух лабораторий для проведения технико-экономических обоснований и строительства испытательных установок. [14]

Эгер В. Мерфри и Герберт Лопер из Комиссии по атомной энергии (AEC) были более осторожны. Программа ракеты Atlas продвигалась успешно, и в случае успеха она имела бы достаточную дальность, чтобы поражать цели на большей части территории Советского Союза . В то же время ядерные боеголовки становились меньше, легче и мощнее. Аргументы в пользу новой технологии, которая обещала более тяжелую полезную нагрузку на большие расстояния, казались слабыми. Однако ядерная ракета приобрела мощного политического покровителя в лице сенатора Клинтона П. Андерсона из Нью-Мексико (где находился LASL), заместителя председателя Объединенного комитета Конгресса США по атомной энергии (JCAE), который был близок к фон Нейману, Брэдбери и Уламу. Ему удалось обеспечить финансирование. [14]

Все работы над ядерной ракетой были сосредоточены в Лос-Аламосе, где им было присвоено кодовое название Project Rover; Ливермору была поручена разработка ядерного прямоточного воздушно-реактивного двигателя , который получил кодовое название Project Pluto . [15] Проектом Rover руководил действующий офицер ВВС США, прикомандированный к AEC, подполковник Гарольд Р. Шмидт. Он подчинялся другому прикомандированному офицеру ВВС США, полковнику Джеку Л. Армстронгу, который также отвечал за проекты Pluto и Systems for Nuclear Auxiliary Power (SNAP). [16]

Концепции дизайна

В принципе, конструкция ядерного теплового ракетного двигателя довольно проста: турбонасос будет нагнетать водород через ядерный реактор, где он будет нагреваться реактором до очень высоких температур, а затем выходить через сопло ракеты для создания тяги. [17] Сразу же стали очевидны усложняющие факторы. Во-первых, необходимо было найти способ управления температурой реактора и выходной мощностью. Во-вторых, необходимо было разработать способ удержания топлива. Единственным практичным способом хранения водорода была жидкая форма, а для этого требовалась температура ниже 20  К (−253,2 °C). В-третьих, водород будет нагреваться до температуры около 2500 К (2230 °C), и потребуются материалы, которые могли бы выдерживать такие температуры и противостоять коррозии под воздействием водорода. [17]

Разрез ракетного двигателя Kiwi

Жидкий водород теоретически был наилучшим возможным топливом, но в начале 1950-х годов он был дорогим и был доступен только в небольших количествах. [18] В 1952 году AEC и Национальное бюро стандартов открыли завод недалеко от Боулдера, штат Колорадо , для производства жидкого водорода для программы термоядерного оружия . [19] Прежде чем остановиться на жидком водороде, LASL рассматривала другие топлива, такие как метан ( CH
4) и аммиак ( NH
3). Аммиак, используемый в испытаниях, проводившихся с 1955 по 1957 год, был недорогим, легкодоступным, жидким при температуре 239 К (−34 °C), его было легко перекачивать и использовать. Однако он был намного тяжелее жидкого водорода, что снижало импульс двигателя ; также было обнаружено, что он еще более едкий и обладал нежелательными нейтронными свойствами. [20]

В качестве топлива они рассматривали плутоний-239 , уран-235 и уран-233 . Плутоний был отвергнут, поскольку, хотя он легко образует соединения, они не могли достигать таких высоких температур, как уран. Уран-233 рассматривался серьезно, так как по сравнению с ураном-235 он немного легче, имеет большее количество нейтронов на акт деления и высокую вероятность деления. Поэтому он имел перспективу экономии некоторого веса топлива, но его радиоактивные свойства затрудняют обращение с ним, и в любом случае он был нелегкодоступен. [21] [22] Поэтому был выбран высокообогащенный уран . [23]

Для конструкционных материалов в реакторе выбор свелся к графиту или металлам. [21] Из металлов вольфрам оказался фаворитом, но он был дорогим, сложным в изготовлении и имел нежелательные нейтронные свойства. Чтобы обойти его нейтронные свойства, было предложено использовать вольфрам-184 , который не поглощает нейтроны. [24] Графит был выбран, поскольку он дешев, становится прочнее при температурах до 3300 К (3030 °C) и возгоняется , а не плавится при 3900 К (3630 °C). [25]

Для управления реактором ядро ​​было окружено барабанами управления , покрытыми графитом или бериллием (замедлителем нейтронов) с одной стороны и бором ( нейтронным ядом ) с другой. Выходную мощность реактора можно было контролировать, вращая барабаны. [26] Для увеличения тяги достаточно увеличить поток топлива. Водород, будь то в чистом виде или в составе, например, аммиака, является эффективным ядерным замедлителем, и увеличение потока также увеличивает скорость реакций в ядре. Эта повышенная скорость реакции компенсирует охлаждение, обеспечиваемое водородом. По мере нагревания водорода он расширяется, поэтому в ядре остается меньше места для отвода тепла, и температура выравнивается. Эти противоположные эффекты стабилизируют реактивность, и ядерный ракетный двигатель, следовательно, естественно, очень стабилен, а тяга легко контролируется путем изменения потока водорода без изменения барабанов управления. [27]

LASL разработала ряд концепций дизайна, каждая из которых имела собственное кодовое название: Uncle Tom, Uncle Tung, Bloodhound и Shish. [28] К 1955 году она остановилась на 1500- мегаваттном (МВт) проекте под названием Old Black Joe. В 1956 году он стал основой 2700-мегаваттного проекта, предназначенного для верхней ступени МБР. [21]

Перевод в НАСА

Президент Джон Ф. Кеннеди (справа) посещает станцию ​​разработки ядерных ракет. Слева от президента Гленн Сиборг , председатель Комиссии по атомной энергии США ; сенатор Говард Кэннон ; Гарольд Фингер , менеджер Управления по ядерному движению в космосе ; и Элвин С. Грейвс , директор испытательной деятельности в Научной лаборатории Лос-Аламоса.

К 1957 году проект ракеты Atlas продвигался успешно, и с появлением более мелких и легких боеголовок необходимость в ядерной верхней ступени практически отпала. [29] [30] 2 октября 1957 года Комиссия по атомной энергии предложила сократить бюджет проекта Rover, но вскоре это предложение было отодвинуто на второй план. [31]

Два дня спустя Советский Союз запустил Спутник-1 , первый искусственный спутник. Это вызвало страхи и воображение во всем мире и продемонстрировало, что Советский Союз обладает способностью доставлять ядерное оружие на межконтинентальные расстояния, и подорвало американские представления о военном, экономическом и технологическом превосходстве. [32] Это ускорило кризис спутника и спровоцировало космическую гонку , новую область конкуренции в холодной войне . [33] Андерсон хотел передать ответственность за космическую программу США Комиссии по атомной энергии, [34] но президент США Дуайт Д. Эйзенхауэр ответил созданием Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), которое поглотило NACA. [35]

Дональд А. Куорлз , заместитель министра обороны , встретился с Т. Кейтом Гленнаном , новым администратором НАСА, и Хью Драйденом , его заместителем, 20 августа 1958 года [36] на следующий день после того, как они были приведены к присяге в Белом доме [37] , и Rover был первым пунктом повестки дня. Куорлз стремился передать Rover в НАСА, поскольку проект больше не имел военного назначения. [16] Сильверштейн, которого Гленнан привез в Вашингтон, округ Колумбия, для организации программы космических полетов НАСА, [38] давно интересовался ядерной ракетной технологией. Он был первым высокопоставленным должностным лицом NACA, проявившим интерес к ракетным исследованиям, [39] инициировал расследование использования водорода в качестве ракетного топлива, [40] участвовал в проекте авиационного ядерного двигателя (ANP), построил реактор Plum Brook для НАСА и создал группу по ядерному ракетному двигателю в Льюисе под руководством Гарольда Фингера . [41]

Ответственность за неядерные компоненты проекта Rover была официально передана от Военно-воздушных сил США (USAF) NASA 1 октября 1958 года, [42] в тот день, когда NASA официально начало функционировать и взяло на себя ответственность за гражданскую космическую программу США. [43] Проект Rover стал совместным проектом NASA-AEC. [42] Сильверстайн назначил Фингера из Льюиса для надзора за разработкой ядерной ракеты. 29 августа 1960 года NASA создало Управление по космическому ядерному движению (SNPO) для надзора за проектом ядерной ракеты. [44] Фингер был назначен его руководителем, а Милтон Кляйн из AEC стал его заместителем. [45]

Официальное «Соглашение между NASA и AEC об управлении контрактами на ядерные ракетные двигатели» было подписано заместителем администратора NASA Робертом Симансом и генеральным директором AEC Элвином Людеке 1 февраля 1961 года. За этим последовало «Межведомственное соглашение о программе разработки космических ядерных ракетных двигателей (проект Rover)», которое они подписали 28 июля 1961 года. [46] SNPO также взяло на себя ответственность за SNAP, при этом Армстронг стал помощником директора отдела разработки реакторов в AEC, а подполковник GM Андерсон, бывший руководитель проекта SNAP в расформированном Управлении по ядерным авиационным двигателям (ANPO), стал начальником отделения SNAP в новом отделе. [45]

25 мая 1961 года президент Джон Ф. Кеннеди выступил на совместном заседании Конгресса . «Во-первых, — заявил он, — я считаю, что эта страна должна взять на себя обязательство достичь цели, до конца этого десятилетия, высадить человека на Луну и благополучно вернуть его на Землю». Затем он продолжил: «Во-вторых, дополнительные 23 миллиона долларов, вместе с уже имеющимися 7 миллионами долларов, ускорят разработку ядерной ракеты Rover. Это дает надежду на то, что когда-нибудь это станет средством для еще более захватывающего и амбициозного исследования космоса, возможно, за пределами Луны, возможно, до самого конца Солнечной системы». [47]

Тестовый участок

Размещение объектов на станции разработки ядерных ракет в Джекас-Флэтс

Ядерные реакторы для проекта Rover были построены в технической зоне LASL 18 (TA-18), также известной как площадка Пахарито. Топливо и внутренние компоненты двигателя были изготовлены в комплексе Sigma в Лос-Аламосе. Испытания топливных элементов и других материаловедческих исследований проводились подразделением LASL N в TA-46 с использованием различных печей, а позднее и специального испытательного реактора — ядерной печи. Сотрудники подразделений LASL Test (J) и Chemical Metallurgy Baker (CMB) также принимали участие в проекте Rover. [48] Для каждого двигателя было построено два реактора: один для критических экспериментов на нулевой мощности в Лос-Аламосе, а другой использовался для испытаний на полной мощности. [30] Реакторы были испытаны на очень низкой мощности перед отправкой на испытательный полигон. [48]

В 1956 году AEC выделила 127 200 гектаров (314 000 акров) территории, известной как Jackass Flats в Зоне 25 Невадского испытательного полигона для использования в проекте Rover. [49] Работа над испытательными установками началась в середине 1957 года. Все материалы и принадлежности пришлось привезти из Лас-Вегаса . Испытательная ячейка A состояла из фермы баллонов с водородом и бетонной стены толщиной 0,91 метра (3 фута) для защиты электронных приборов от излучения реактора. Комната управления находилась в 3,2 километрах (2 милях). Пластиковое покрытие на кабелях управления было изжевано грызунами, и его пришлось заменить. Реактор был испытан с выхлопным шлейфом в воздухе, чтобы любые радиоактивные продукты деления, собранные из активной зоны, могли быть безопасно рассеяны. [21]

Здание для обслуживания и разборки реактора (R-MAD) во многих отношениях было типичной горячей камерой, используемой в ядерной промышленности, с толстыми бетонными стенами, окнами для просмотра из свинцового стекла и дистанционными манипуляторами. Оно было исключительным только из-за своих размеров: 76 метров (250 футов) в длину, 43 метра (140 футов) и 19 метров (63 фута) в высоту. Это позволяло вставлять и вынимать двигатель на железнодорожном вагоне. [21] «Jackass and Western Railroad», как его беззаботно описывали, как говорили, была самой короткой и медленной железной дорогой в мире. [50] Было два локомотива: электрический L-1, который управлялся дистанционно, и дизель-электрический L-2, который управлялся вручную, с радиационной защитой вокруг кабины . [21]

Test Cell C должен был быть завершен в 1960 году, но NASA и AEC не запросили финансирование на дополнительное строительство в том году; Андерсон все равно их предоставил. Затем были задержки в строительстве, вынудившие его лично вмешаться. [51] В августе 1961 года Советский Союз отменил мораторий на ядерные испытания, действовавший с ноября 1958 года, поэтому Кеннеди возобновил испытания в США в сентябре. [52] Со второй ускоренной программой на испытательном полигоне в Неваде рабочей силы стало не хватать, и началась забастовка. [53]

Тестовая ячейка C с ее гигантскими криогенными сосудами Дьюара

Когда это закончилось, рабочим пришлось столкнуться с трудностями работы с водородом, который мог просачиваться через микроскопические отверстия, слишком маленькие для прохождения других жидкостей. 7 ноября 1961 года небольшая авария привела к сильному выбросу водорода. Комплекс, наконец, был введен в эксплуатацию в 1964 году. SNPO планировало построить ядерный ракетный двигатель мощностью 20 000 МВт, поэтому руководитель строительства Кит Бойер поручил компании Chicago Bridge & Iron Company построить два гигантских криогенных дьюара для хранения объемом 1 900 000 литров (500 000 галлонов США) . Было добавлено здание для обслуживания и разборки двигателей (E-MAD). Оно было больше футбольного поля, с толстыми бетонными стенами и отсеками для щитов, где двигатели можно было собирать и разбирать. Также был стенд для испытания двигателей (ETS-1); планировалось построить еще два. [53]

Также имелось хранилище радиоактивных материалов (RMSF). Это был участок площадью 8,5 гектаров (21 акр), примерно равноудаленный от E-MAD, испытательной камеры «C» и ETS-1. Он был огорожен циклонным проволочным ограждением с кварцевым периметральным освещением. Однопутная железная дорога, соединявшая объекты, вела через одни главные ворота в зону хранения, которая затем разделялась на семь ответвлений. Два ответвления вели в бункеры площадью 55,3 квадратных метра (595 квадратных футов). Объект использовался для хранения самых разных радиоактивно загрязненных предметов. [54]

В феврале 1962 года НАСА объявило о создании станции разработки ядерных ракет (NRDS) в Джекас-Флэтс, а в июне в Лас-Вегасе был создан филиал SNPO (SNPO-N) для управления ею. [46] Строительные рабочие были размещены в Меркьюри, штат Невада . Позже в Джекас-Флэтс было доставлено тридцать трейлеров, чтобы создать деревню под названием «Бойервиль» в честь руководителя, Кейта Бойера. [21]

киви

Первая фаза проекта Rover, Kiwi, была названа в честь нелетающей птицы с тем же названием из Новой Зеландии, [21] поскольку ракетные двигатели Kiwi также не были предназначены для полета. Их функция заключалась в проверке конструкции и тестировании поведения используемых материалов. [25] Программа Kiwi разработала серию нелетных испытательных ядерных двигателей, с основным акцентом на улучшение технологии водородных реакторов. В период с 1959 по 1964 год было построено и испытано в общей сложности восемь реакторов. Kiwi считался доказательством концепции ядерных ракетных двигателей. [55]

Киви А

Рамер Шрайбер с плакатом Project Rover в 1959 году.

Первое испытание Kiwi A, первой модели ракетного двигателя Kiwi, было проведено в Jackass Flats 1 июля 1959 года. Kiwi A имел цилиндрическое ядро ​​высотой 132,7 см (50 дюймов) и диаметром 83,8 см (30 дюймов). Центральный остров содержал тяжелую воду , которая действовала как в качестве охладителя, так и в качестве замедлителя для уменьшения количества требуемого оксида урана. Управляющие стержни располагались внутри острова, который был окружен 960 графитовыми топливными пластинами, загруженными 4-микрометровыми (0,00016 дюйма) топливными частицами оксида урана и слоем из 240 графитовых пластин. [56] Ядро было окружено 43,2 см (20 дюймов) замедлителя из графитовой ваты и заключено в алюминиевую оболочку. В качестве топлива использовался газообразный водород со скоростью потока 3,2 килограмма в секунду (7,1 фунта/с). Двигатель, рассчитанный на мощность 100 МВт, работал на мощности 70 МВт в течение 5 минут. Температура ядра оказалась намного выше ожидаемой, до 2900 К (2630 °C), из-за растрескивания графитовых пластин, чего оказалось достаточно, чтобы часть топлива расплавилась. [56]

Ряд усовершенствований был сделан для следующего испытания 8 июля 1960 года, чтобы создать двигатель, известный как Kiwi A Prime. Топливные элементы были выдавлены в цилиндры и покрыты карбидом ниобия ( NbC ) для защиты от коррозии. Шесть были сложены встык, а затем помещены в семь отверстий в графитовых модулях, чтобы создать 137-сантиметровые (54 дюйма) длинные топливные модули. На этот раз реактор достиг 88 МВт в течение 307 секунд, со средней температурой газа на выходе активной зоны 2178 К. Испытание было омрачено тремя отказами модуля активной зоны, но большинство из них не получили никаких повреждений или получили лишь незначительные. [57] Испытание наблюдалось Андерсоном и делегатами Национального съезда Демократической партии 1960 года . На съезде Андерсон добавил поддержку ядерных ракет в платформу Демократической партии . [58]

Третье и последнее испытание серии Kiwi A было проведено 19 октября 1960 года. Двигатель Kiwi A3 использовал цилиндрические топливные элементы длиной 27 дюймов (69 см) в футеровках из карбида ниобия. План испытаний предусматривал работу двигателя на мощности 50 МВт (половина мощности) в течение 106 секунд, а затем на мощности 92 МВт в течение 250 секунд. Уровень мощности 50 МВт был достигнут при расходе топлива 2,36 килограмма в секунду (5,2 фунта/с), но температура выходящего газа составила 1861 К, что было на 300 К выше ожидаемого. Через 159 секунд мощность была увеличена до 90 МВт. Для стабилизации температуры выходящего газа на уровне 2173 К расход топлива был увеличен до 3,81 килограмма в секунду (8,4 фунта/с). Позже было обнаружено, что система измерения нейтронной мощности была неправильно откалибрована, и двигатель фактически работал на средней мощности 112,5 МВт в течение 259 секунд, что значительно превышает его проектную мощность. Несмотря на это, ядро ​​получило меньшие повреждения, чем в тесте Kiwi A Prime. [59]

Kiwi A считался успешным доказательством концепции ядерных ракетных двигателей. Он продемонстрировал, что водород можно нагревать в ядерном реакторе до температур, необходимых для космического движения, и что реактор можно контролировать. [60] Фингер пошел дальше и призвал промышленность подавать заявки на разработку ядерного двигателя для ракетных транспортных средств NASA ( NERVA ) на основе конструкции двигателя Kiwi. [61] С этого момента Rover стал частью NERVA; в то время как Rover занимался исследованиями в области конструкции ядерных ракетных реакторов, NERVA занимался разработкой и развертыванием ядерных ракетных двигателей и планированием космических миссий. [62]

Киви Б

Директор Лос-Аламосской национальной лаборатории Норрис Брэдбери (слева) перед реактором Kiwi B4-A

Первоначальной целью LASL был ядерный ракетный двигатель мощностью 10 000 МВт, способный выводить 11 000 килограммов (25 000 фунтов) на орбиту высотой 480 километров (300 миль). Этот двигатель имел кодовое название Condor, в честь больших летающих птиц , в отличие от маленьких нелетающих Kiwi. Однако в октябре 1958 года NASA изучало возможность установки ядерной верхней ступени на ракету Titan I и пришло к выводу, что в этой конфигурации верхняя ступень реактора мощностью 1000 МВт может вывести на орбиту 6400 килограммов (14 000 фунтов). Эта конфигурация использовалась в исследованиях Nova и стала целью проекта Rover. LASL планировала провести два испытания с Kiwi B, промежуточной конструкцией мощностью 1000 МВт, в 1961 и 1962 годах, за которыми последовали два испытания Kiwi C, прототипа двигателя, в 1963 году, а также провести летные испытания реактора (RIFT) серийного двигателя в 1964 году. [26]

Для Kiwi B LASL внесла несколько изменений в конструкцию, чтобы получить требуемую более высокую производительность. Центральный сердечник был исключен, количество отверстий для охлаждающей жидкости в каждом гексагональном топливном элементе было увеличено с четырех до семи, а графитовый отражатель был заменен на бериллиевый толщиной 20 сантиметров (8 дюймов). [59] Хотя бериллий был дороже, сложнее в изготовлении и очень токсичен, он также был намного легче, что привело к экономии 1100 килограммов (2500 фунтов). Из-за задержки в подготовке испытательной ячейки C некоторые функции, предназначенные для Kiwi C, были также включены в Kiwi B2. Они включали сопло, охлаждаемое жидким водородом вместо воды, новый турбонасос Rocketdyne и запуск с самозапуском, [26] при котором реактор запускался только на собственной мощности. [63]

Испытание Kiwi B1A, последнее испытание с использованием газообразного водорода вместо жидкого, изначально было запланировано на 7 ноября 1961 года. Утром в день испытания протечка клапана привела к сильному взрыву водорода, который разнес стены ангара и ранил нескольких рабочих; у многих были разорваны барабанные перепонки, а у одного сломана пяточная кость. Реактор не пострадал, но испытательный автомобиль и приборы были сильно повреждены, в результате чего испытание было отложено на месяц. Вторая попытка 6 декабря была прервана, когда обнаружилось, что многие диагностические термопары были установлены в обратном порядке. Наконец, 7 декабря испытание началось. Предполагалось, что двигатель будет работать на мощности 270 МВт в течение 300 секунд, но испытание было остановлено всего через 36 секунд на мощности 225 МВт, потому что начали появляться пожары водорода. Все термопары работали правильно, поэтому было получено много полезных данных. Средний массовый расход водорода во время полной мощности эксперимента составил 9,1 килограмма в секунду (20 фунтов/с). [64] [65]

Затем LASL намеревалась испытать Kiwi B2, но были обнаружены структурные недостатки, которые потребовали перепроектирования. Затем внимание переключилось на B4, более радикальную конструкцию, но когда они попытались поместить топливные кластеры в активную зону, в кластерах оказалось слишком много нейтронов, и возникли опасения, что реактор может неожиданно запуститься. Проблема была связана с поглощением воды из обычно сухого воздуха Нью-Мексико во время хранения. Она была исправлена ​​путем добавления большего количества нейтронного яда. После этого топливные элементы хранились в инертной атмосфере. Затем N Division решила провести испытания с резервным двигателем B1, B1B, несмотря на серьезные сомнения по поводу него, основанные на результатах испытания B1A, чтобы получить больше данных о производительности и поведении жидкого водорода. [66] [67] При запуске 1 сентября 1962 года активная зона тряслась, но достигла 880 МВт. Вспышки света вокруг сопла указывали на то, что выбрасывались топливные таблетки; позже было установлено, что выбрасывалось одиннадцать. Вместо того, чтобы выключить, испытатели вращали барабаны, чтобы компенсировать это, и смогли продолжить работу на полной мощности в течение нескольких минут, прежде чем датчик взорвался и начался пожар, и двигатель был выключен. Большинство, но не все цели теста были достигнуты. [67] [68]

Следующим испытанием серии был Kiwi B4A 30 ноября 1962 года. Вспышка пламени наблюдалась, когда реактор достиг 120 МВт. Мощность была увеличена до 210 МВт и удерживалась на этом уровне в течение 37 секунд. Затем мощность была увеличена до 450 МВт, но вспышки затем стали частыми, и двигатель был выключен через 13 секунд. После испытания было обнаружено, что 97% топливных элементов были сломаны. [69] Были оценены трудности использования жидкого водорода, и причиной вибрации и отказов была диагностирована утечка водорода в зазор между активной зоной и корпусом высокого давления. [70] В отличие от химического двигателя, который, вероятно, взорвался бы после получения повреждения, двигатель оставался стабильным и управляемым на протяжении всего времени. Испытания показали, что ядерный ракетный двигатель будет прочным и надежным в космосе. [67]

Kiwi A Prime запущен в тестовом режиме

Кеннеди посетил Лос-Аламос 7 декабря 1962 года для брифинга по проекту Rover. [71] Это был первый раз, когда президент США посетил лабораторию ядерного оружия. Он привез с собой большую свиту, в которую вошли Линдон Джонсон , Макджордж Банди , Джером Визнер , Гарольд Браун , Дональд Хорниг , Гленн Сиборг , Роберт Симанс, Гарольд Фингер и Клинтон Андерсон. На следующий день они вылетели в Джекас-Флэтс, сделав Кеннеди единственным президентом, когда-либо посетившим ядерный полигон. Проект Rover получил 187 миллионов долларов в 1962 году, а AEC и NASA запросили еще 360 миллионов долларов в 1963 году. Кеннеди обратил внимание на бюджетные трудности своей администрации, и его должностные лица и советники обсудили будущее проекта Rover и космической программы в целом. [72]

Фингер собрал команду специалистов по вибрации из других центров НАСА и вместе с сотрудниками LASL, Aerojet и Westinghouse провел серию испытаний реактора «холодного течения» с использованием топливных элементов без расщепляемого материала. Азот, гелий и водородный газ прокачивались через двигатель, чтобы вызвать вибрации. Было установлено, что они были вызваны нестабильностью в том, как жидкость текла через зазоры между соседними топливными элементами. Для решения проблемы вибрации был внесен ряд незначительных изменений в конструкцию. [73] [74] В испытании Kiwi B4D 13 мая 1964 года реактор был автоматически запущен и недолго работал на полной мощности (990 МВт) без проблем с вибрацией. Испытание пришлось прекратить через 64 ​​секунды, когда сопловые трубки разорвались и вызвали утечку водорода вокруг сопла, что привело к пожару. Охлаждение проводилось как с водородом, так и с 3266 килограммами (7200 фунтов) азота. При осмотре после испытания не было обнаружено поврежденных топливных элементов. [75]

Последним испытанием стал тест Kiwi B4E 28 августа, в ходе которого реактор работал в течение двенадцати минут, восемь из которых на полной мощности (937 МВт). Это был первый тест, в котором вместо оксида урана использовались гранулы карбида урана с покрытием из карбида ниобия толщиной 0,0508 мм (0,002 дюйма). Было обнаружено, что они окисляются при нагревании, что приводит к потере углерода в виде угарного газа. Чтобы минимизировать это, частицы были увеличены (от 50 до 150 микрометров (от 0,0020 до 0,0059 дюйма) в диаметре) и получили защитное покрытие из пиролитического графита. 10 сентября Kiwi B4E был перезапущен и работал на мощности 882 МВт в течение двух с половиной минут, продемонстрировав способность ядерного ракетного двигателя останавливаться и запускаться снова. [76] [77]

В сентябре 1964 года были проведены испытания с двигателем Kiwi B4 и PARKA, реактором Kiwi, который использовался для испытаний в Лос-Аламосе. Два реактора работали на расстоянии 4,9 метра (16 футов), 2,7 метра (9 футов) и 1,8 метра (6 футов) друг от друга, и проводились измерения реактивности. Эти испытания показали, что нейтроны, производимые одним реактором, действительно вызывали деление в другом, но эффект был незначительным: 3, 12 и 24 цента соответственно. Испытания показали, что соседние ядерные ракетные двигатели не будут мешать друг другу и, следовательно, могут быть сгруппированы, как это часто делали химические двигатели. [66] [67] [78] [79]

Феб

Ядерный ракетный двигатель «Фебус» на железной дороге «Джакасс» и «Вестерн»

Следующим шагом в исследовательской программе LASL было строительство более крупного реактора. [80] Размер активной зоны определяет, сколько водорода, необходимого для охлаждения, можно протолкнуть через нее; и сколько уранового топлива можно загрузить в нее. [81] В 1960 году LASL начала планировать реактор мощностью 4000 МВт с 89-сантиметровым (35-дюймовым) сердечником в качестве преемника Kiwi. LASL решила назвать его Phoebe , в честь греческой богини Луны. Однако другой проект ядерного оружия уже имел это название, поэтому его изменили на Phoebus, альтернативное название Apollo. Phoebus столкнулся с противодействием со стороны SNPO, которая хотела реактор мощностью 20 000 МВт. LASL посчитала, что трудности строительства и испытания такого большого реактора были восприняты слишком легкомысленно; только для строительства конструкции мощностью 4000 МВт требовалось новое сопло и улучшенный турбонасос от Rocketdyne. Последовал длительный бюрократический конфликт. [80]

В марте 1963 года SNPO и Центр космических полетов имени Маршалла (MSFC) поручили Лабораториям космических технологий (STL) подготовить отчет о том, какой тип ядерного ракетного двигателя потребуется для возможных миссий в период с 1975 по 1990 год. Эти миссии включали ранние пилотируемые планетарные межпланетные круговые экспедиции (EMPIRE), планетарные облеты и пролеты, а также лунный шаттл. Вывод этого девятитомного отчета, который был представлен в марте 1965 года, и последующего исследования состоял в том, что эти миссии могут быть выполнены с двигателем мощностью 4100 МВт с удельным импульсом 825 секунд (8,09 км/с). Это было значительно меньше, чем первоначально считалось необходимым. Из этого возникла спецификация для ядерного ракетного двигателя мощностью 5000 МВт, который стал известен как NERVA II. [82] [83]

LASL и SNPO пришли к соглашению, что LASL построит две версии Phoebus: небольшой Phoebus I с 89-сантиметровым (35-дюймовым) сердечником для тестирования передовых видов топлива, материалов и концепций и более крупный 140-сантиметровый (55-дюймовый) Phoebus II, который послужит прототипом для NERVA II. Оба будут основаны на Kiwi. Основное внимание было уделено достижению большей мощности, чем это было возможно с блоками Kiwi, и поддержанию максимальной мощности в течение более длительного времени. Работа над Phoebus I была начата в 1963 году, и в общей сложности было построено три двигателя, названных 1A, 1B и 1C. [80]

Феб в Национальном музее атомных испытаний в Лас-Вегасе

Phoebus 1A был испытан 25 июня 1965 года и работал на полной мощности (1090 МВт) в течение десяти с половиной минут. К сожалению, интенсивная радиационная обстановка привела к тому, что один из емкостных датчиков выдал ошибочные показания. Столкнувшись с одним датчиком, который показывал, что бак с водородным топливом почти пуст, и другим, который показывал, что он заполнен на четверть, и не будучи уверенными в том, какой из них был правильным, техники в диспетчерской решили поверить тому, который показывал, что бак заполнен на четверть. Это был неправильный выбор; бак действительно был почти пуст, а топливо высохло. Без жидкого водорода для охлаждения двигатель, работающий при 2270 К (2000 °C), быстро перегрелся и взорвался. Примерно пятая часть топлива была выброшена; большая часть остального расплавилась. [80] [84]

Испытательная зона была оставлена ​​на шесть недель, чтобы дать высокорадиоактивным продуктам деления время распасться. Грейдер с резиновым скребком на плуге использовался для сбора загрязненной грязи, чтобы ее можно было вычерпать. Когда это не сработало, для сбора грязи использовался пылесос мощностью 150 кВт (200 л. с.). Фрагменты на испытательной площадке изначально собирал робот, но это было слишком медленно, и были использованы люди в защитных костюмах, которые подбирали фрагменты щипцами и бросали их в банки с краской, окруженные свинцом и установленные на тележках с маленькими колесами. Это позаботилось об основном загрязнении; остальное было отколото, подметено, вычищено, вымыто или закрашено. Вся работа по дезактивации заняла у четырехсот человек два месяца и обошлась в 50 000 долларов. Средняя доза радиации, полученная работниками по очистке, составила 0,66 бэр (0,0066  Зв ), в то время как максимальная — 3 бэр (0,030 Зв); LASL ограничила своих сотрудников 5 бэрами (0,050 Зв) в год. [80]

Следующим испытанием был Phoebus 1B. Он был запущен 10 февраля 1967 года и работал на мощности 588 МВт в течение двух с половиной минут. Чтобы избежать повторения неудачи, которая произошла с Phoebus 1A, был установлен криогенный дьюар для хранения объемом 30 000 литров (8 000 галлонов США) с высоким давлением 5 200 килопаскалей (750  фунтов на квадратный дюйм ) для обеспечения аварийной подачи жидкого водорода в случае отказа первичной системы подачи топлива. Второе испытание было проведено 23 февраля 1967 года, когда он работал в течение 46 минут, из которых 30 минут были выше 1 250 МВт, и была достигнута максимальная мощность 1 450 МВт и температура газа 2 444 К (2 171 °C). Испытание прошло успешно, но была обнаружена некоторая коррозия. [85]

За этим последовало испытание более крупного Phoebus 2A. Предварительный запуск на малой мощности (2000 МВт) был проведен 8 июня 1968 года, затем запуск на полной мощности 26 июня. Двигатель работал в течение 32 минут, 12,5 минут из которых были выше 4000 МВт, и была достигнута пиковая мощность 4082 МВт. В этот момент температура камеры составляла 2256 К (1983 °C), а общий расход — 118,8 килограммов в секунду (262 фунта/с). Максимальный уровень мощности не мог быть достигнут, поскольку в этот момент температура сегментов зажимной ленты, соединяющих активную зону с сосудом высокого давления, достигла своего предела в 417 К (144 °C). Третий запуск был проведен 18 июля, достигнув мощности 1280 МВт, четвертый позже в тот же день, с мощностью около 3500 МВт. [86] [87] Загадочной аномалией было то, что реактивность была ниже ожидаемой. Жидкий водород мог переохладить бериллиевый отражатель, заставив его каким-то образом потерять некоторые из своих замедляющих свойств. С другой стороны, есть два спиновых изомера водорода : параводород является замедлителем нейтронов, но ортоводород является ядом, и, возможно, высокий поток нейтронов изменил часть параводорода на ортоводород. [88]

Пиви

Pewee был третьей фазой проекта Rover. LASL вернулась к названиям птиц, назвав его в честь североамериканского pewee . Он был небольшим, простым в испытаниях и удобным по размеру для беспилотных научных межпланетных миссий или небольших ядерных «буксиров». Его главной целью было испытание усовершенствованных топливных элементов без расходов на полноразмерный двигатель. Разработка Pewee заняла всего девятнадцать месяцев с момента, когда SNPO санкционировала его в июне 1967 года, до его первого полномасштабного испытания в декабре 1968 года. [89]

У Pewee было 53-сантиметровое (21 дюйм) ядро, содержащее 36 килограммов (80 фунтов) 402 топливных элемента и 132 опорных элемента. Из 402 топливных элементов 267 были изготовлены LASL, 124 — Westinghouse Astronuclear Laboratory и 11 — в комплексе национальной безопасности Y-12 AEC . Большинство из них были покрыты карбидом ниобия ( NbC ), но некоторые были покрыты карбидом циркония ( ZrC ); большинство также имели защитное молибденовое покрытие. Были опасения, что реактор такого размера может не достичь критичности , поэтому был добавлен гидрид циркония (хороший замедлитель), а толщина бериллиевого отражателя была увеличена до 20 сантиметров (8 дюймов). Было девять контрольных барабанов. Весь реактор, включая алюминиевый сосуд под давлением, весил 2570 килограммов (5670 фунтов). [89] [90] [91]

Pewee 1 запускался три раза: для проверки 15 ноября 1968 года, для кратковременного испытания 21 ноября и для испытания на полной мощности 4 декабря. Испытание на полной мощности имело два удержания, в течение которых реактор работал на мощности 503 МВт (1,2 МВт на топливный элемент). Средняя температура выходящего газа составила 2550 К (2280 °C), самая высокая из когда-либо зарегистрированных Project Rover. Температура в камере составила 2750 К (2480 °C), еще один рекорд. Испытание показало, что карбид циркония более эффективен в предотвращении коррозии, чем карбид ниобия. Никаких особых усилий не было предпринято для максимизации удельного импульса, поскольку это не было целью реактора, но Pewee достиг удельного импульса вакуума в 901 секунду (8,84 км/с), что значительно выше целевого показателя для NERVA. Также была достигнута средняя плотность мощности в 2340 МВт/ м3 ; пиковая плотность достигла 5200 МВт/м 3 . Это было на 20% выше, чем у Phoebus 2A, и был сделан вывод, что возможно построить более легкий, но еще более мощный двигатель. [90] [91]

LASL потребовался год, чтобы модифицировать конструкцию Pewee, чтобы решить проблему перегрева. В 1970 году Pewee 2 был подготовлен в испытательной камере C для серии испытаний. LASL планировала провести двенадцать запусков на полной мощности при 2427 К (2154 °C), каждый продолжительностью десять минут, с охлаждением до 540 К (267 °C) между каждым испытанием. SNPO приказала LASL вернуть Pewee в E-MAD. [89] Проблема заключалась в Законе о национальной политике в области охраны окружающей среды (NEPA), который президент Ричард Никсон подписал 1 января 1970 года. [92] SNPO считала, что радиоактивные выбросы находятся в пределах норм и не окажут неблагоприятного воздействия на окружающую среду, но экологическая группа утверждала обратное. [89] SNPO подготовила полное исследование воздействия на окружающую среду для предстоящих испытаний ядерной печи. [93] Тем временем LASL планировала испытание Pewee 3. Это будет испытано горизонтально, со скруббером для удаления продуктов деления из выхлопного шлейфа. Также планировалось Pewee 4 для испытания топлива и Pewee 5 для испытания форсажных камер. Ни одно из этих испытаний так и не было проведено. [89]

Ядерная печь

Две формы топлива, испытанные в рамках проекта Rover: частицы топлива из карбида урана, покрытые пиролитическим углеродом, диспергированные в графитовой подложке, и «композит», который состоял из дисперсии карбида урана-карбида циркония в графитовой подложке.

Ядерная печь была небольшим реактором размером всего в десятую часть Pewee, который был предназначен для обеспечения недорогого средства проведения испытаний. Первоначально он должен был использоваться в Лос-Аламосе, но стоимость создания подходящего испытательного полигона была больше, чем стоимость использования Test Cell C. Он имел крошечное ядро ​​длиной 146 сантиметров (57 дюймов) и диаметром 34 сантиметра (13 дюймов), вмещавшее 49 гексагональных топливных элементов. Из них 47 были топливными элементами из карбида урана-карбида циркония «композитного» типа, а два содержали кластер из семи элементов из чистого карбида урана-циркония с одним отверстием. Ни один из типов ранее не испытывался в ядерном ракетном двигательном реакторе. В целом это было около 5 кг высокообогащенного (93%) урана-235. Для достижения критичности с таким малым количеством топлива бериллиевый отражатель имел толщину более 36 сантиметров (14 дюймов). Каждый топливный элемент имел собственную охлаждающую и замедляющую водяную рубашку. Для экономии денег вместо жидкого водорода использовался газообразный водород. Был разработан скруббер . [89] [91] [94]

Целью испытаний ядерной печи было проверить конструкцию и испытать новые композитные виды топлива. В период с 29 июня по 27 июля 1972 года NF-1 работал четыре раза на полной мощности (44 МВт) и температуре выходящего газа топлива 2444 К (2171 °C) в общей сложности 108,8 минут. NF-1 работал 121,1 минуты с температурой выходящего газа топлива выше 2222 К (1949 °C). Он также достиг средней плотности мощности от 4500 до 5000 МВт/м3 при температуре до 2500 К (2230 °C). [95] Скруббер работал хорошо, хотя произошла утечка некоторого количества криптона-85 . Агентство по охране окружающей среды смогло обнаружить мельчайшие количества, но ни одного за пределами диапазона испытаний. [89]

Испытания показали, что композитные топливные элементы будут хороши для работы в течение двух-шести часов при температуре от 2500 до 2800 К (от 2230 до 2530 °C), тогда как карбидное топливо будет давать аналогичную производительность при температуре от 3000 до 3200 К (от 2730 до 2930 °C), предполагая, что проблемы с растрескиванием можно будет преодолеть с помощью улучшенной конструкции. В течение десяти часов работы графитовая матрица будет ограничена температурой от 2200 до 2300 К (от 1930 до 2030 °C), композит может подняться до 2480 К (2210 °C), а чистый карбид — до 3000 К (2730 °C). Таким образом, программа испытаний завершилась тремя жизнеспособными формами топливных элементов. [94]

Тесты безопасности

В мае 1961 года Кеннеди дал свое одобрение на испытания реактора в полете (RIFT). В ответ LASL создал Управление по безопасности полетов вездеходов, а SNPO создало Группу по безопасности полетов вездеходов, которая поддержала RIFT. Планирование RIFT НАСА предусматривало падение до четырех реакторов в Атлантический океан. LASL должен был определить, что произойдет, если реактор упадет в воду со скоростью несколько тысяч километров в час. В частности, нужно было знать, выйдет ли он из строя или взорвется при затоплении морской водой, замедлителем нейтронов. Также были опасения относительно того, что произойдет, когда он погрузится на 3,2 километра (2 мили) на дно Атлантики, где он окажется под сокрушительным давлением. Необходимо было учесть возможное воздействие на морскую жизнь, и действительно, какая морская жизнь там была. [96]

Модифицированный ядерный реактор Киви был преднамеренно уничтожен в ходе испытания тротила Киви.

LASL начал с погружения топливных элементов в воду. Затем он перешел к проведению имитационного испытания на попадание воды (SWET), в ходе которого использовался 30-сантиметровый (12-дюймовый) поршень, чтобы как можно быстрее загнать воду в реактор. Для имитации удара макет реактора был сброшен на бетон с высоты 23 метра (75 футов). Он отскочил на 4,6 метра (15 футов) в воздухе; корпус высокого давления был помят, а многие топливные элементы треснули, но расчеты показали, что он не выйдет из критического состояния и не взорвется. Однако в RIFT использовался NERVA, установленный на ракете Saturn V на высоте 91 метр (300 футов). Чтобы выяснить, что произойдет, если ускоритель взорвется на стартовой площадке, макет реактора был врезан в бетонную стену с помощью ракетных саней . Ядро было сжато на 5%, и расчеты показали, что ядро ​​действительно достигнет критического уровня и взорвется с силой, эквивалентной примерно 2 килограммам (4,4 фунта) взрывчатого вещества, что, вероятно, будет незначительным по сравнению с ущербом, нанесенным взорвавшимся ускорителем. Тревожно, что это было намного ниже 11 килограммов (25 фунтов), которые были предсказаны теоретически, что указывает на несовершенство математического моделирования. [96]

Когда было определено, что NERVA не требуется для Apollo, и, следовательно, не будет нужна до 1970-х годов, RIFT был отложен, [72] а затем полностью отменен в декабре 1963 года. Хотя его восстановление часто обсуждалось, этого так и не произошло. [97] Это устранило необходимость в дальнейшем SWET, но остались опасения по поводу безопасности ядерных ракетных двигателей. Хотя удар или взрыв не могли вызвать ядерный взрыв, LASL беспокоило то, что произойдет, если реактор перегреется. Было разработано испытание, чтобы создать максимально разрушительную катастрофу. Было разработано специальное испытание, известное как Kiwi-TNT. Обычно барабаны управления вращались с максимальной скоростью 45° в секунду до полностью открытого положения на 180°. Это было слишком медленно для желаемого разрушительного взрыва, поэтому для Kiwi-TNT они были модифицированы для вращения со скоростью 4000° в секунду. Испытание было проведено 12 января 1965 года. Kiwi-TNT был установлен на платформе железнодорожной платформы, прозванной Toonerville Trolley , и припаркован в 190 метрах (630 футах) от испытательной ячейки C. Барабаны вращались до максимальной скорости 4000° в секунду, и тепло испарило часть графита, что привело к красочному взрыву, в результате которого топливные элементы разлетелись по воздуху, за которым последовало высокорадиоактивное облако с радиоактивностью, оцениваемой в 1,6 мегакюри (59  ПБк ). [96]

Большая часть радиоактивности в облаке была в форме цезия-138 , стронция-92 , йода-134 , циркония-97 и криптона-88 , которые имеют короткие периоды полураспада, измеряемые минутами или часами. Облако поднялось на 790 метров (2600 футов) в воздух и дрейфовало на юго-запад, в конечном итоге пронесясь над Лос-Анджелесом и в море. Его отслеживали два самолета Службы общественного здравоохранения (PHS), которые брали образцы. PHS выдала дозиметры с пленочными значками людям, живущим на краю испытательной зоны, и взяла образцы молока с молочных ферм на пути облака. Они показали, что воздействие на людей, живущих за пределами испытательного полигона в Неваде, было незначительным. Радиоактивные осадки на земле также быстро рассеялись. Поисковые группы прочесывали территорию, собирая мусор. Самым большим был кусок сосуда под давлением весом 67 килограммов (148 фунтов), который был найден в 230 метрах (750 футов); другой, весом 44 килограмма (98 фунтов), был найден в 520 метрах (1700 футов) от него. [98]

E-MAD-объект

Взрыв был относительно небольшим, по оценкам, эквивалентным 90–140 килограммам (200–300 фунтам) черного пороха . Он был гораздо менее сильным, чем взрыв тротила , и, следовательно, большие куски, которые были найдены. Испытание показало, что реактор нельзя уничтожить в космосе, взорвав его на мелкие куски, поэтому нужно было найти другой метод утилизации по окончании космической миссии. LASL решила воспользоваться возможностью повторного запуска двигателя, чтобы утилизировать ядерную ракету, выведя ее на высокую орбиту, где она либо останется на неопределенное время, либо через орбитальный распад вернется на Землю столетия спустя — к тому времени большая часть радиоактивности распадется. Советский Союз выразил протест против испытания, заявив, что это было ядерное испытание в нарушение Договора о частичном запрещении ядерных испытаний , но США ответили, что это было субкритическое испытание без взрыва. Однако Государственный департамент был очень недоволен обозначением LASL как «Kiwi-TNT», поскольку это подразумевало взрыв, и это затрудняло обвинение Советов в нарушении договора. [98]

В ходе проекта Rover произошло три несчастных случая со смертельным исходом. Один рабочий погиб в автокатастрофе. Другой умер от ожогов после того, как пролил бензин на секретные компьютерные ленты и поджег их, чтобы избавиться от них. Третий вошел в резервуар с азотом и задохнулся. [99]

Отмена

Rover всегда был спорным проектом, и его защита от критиков потребовала ряда бюрократических и политических баталий. В 1961 году Бюро бюджета (BOB) и Консультативный комитет по науке при президенте (PSAC) бросили вызов Rover по причине его стоимости, но этот натиск был отклонен JCAE, где Rover пользовался стойкой поддержкой Андерсона и Говарда Кэннона в Сенате , а также Овертона Брукса и Джеймса Г. Фултона в Палате представителей . [100] PSAC и BOB попытались снова в 1964 году; бюджетные запросы NASA были урезаны, но Rover остался нетронутым. [101]

В конце 1960-х годов растущие расходы на войну во Вьетнаме оказали повышенное давление на бюджеты. Недавно избранные члены Палаты представителей критически посмотрели на Rover и NERVA, увидев в них шлюз к дорогостоящей открытой программе исследования дальнего космоса после «Аполлона». Но Rover сохранил влиятельную поддержку Андерсона, Кэннона и Маргарет Чейз Смит из Мэна в Сенате, а также Фултона и Джорджа П. Миллера (который сменил Брукса на посту председателя Комитета Палаты представителей США по науке, космосу и технологиям после смерти последнего в сентябре 1961 года) в Палате представителей. [102]

Конгресс прекратил финансирование NERVA II в бюджете 1967 года, но Джонсону нужна была поддержка Андерсона для его законодательства о Medicare , и 7 февраля 1967 года он согласился выделить деньги на NERVA II из своего собственного резервного фонда. [103] Кляйн, сменивший Фингера на посту главы SNPO в 1967 году, столкнулся с двухчасовым допросом по NERVA II перед Комитетом Палаты представителей по науке и астронавтике , который урезал бюджет NASA. Прекращение финансирования NERVA II сэкономило 400 миллионов долларов, в основном на новых объектах, которые потребовались бы для его тестирования. AEC и NASA согласились, поскольку было продемонстрировано, что NERVA I может выполнять миссии, ожидаемые от NERVA II. [104]

Сенатор США Клинтон П. Андерсон с ракетой Kiwi

У NERVA было много потенциальных миссий. NASA рассматривало возможность использования Saturn V и NERVA в « Большом туре » по Солнечной системе. Редкое выравнивание планет, которое происходит каждые 174 года, произошло между 1976 и 1980 годами, что позволило космическому кораблю посетить Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. С NERVA этот космический корабль мог весить до 24 000 килограммов (52 000 фунтов). Это предполагало, что NERVA имеет удельный импульс всего 825 секунд (8,09 км/с); 900 секунд (8,8 км/с) были более вероятны, и с этим он мог бы вывести 77 000-килограммовую (170 000 фунтов) космическую станцию ​​размером со Skylab на орбиту вокруг Луны. Повторные полеты на Луну могли бы быть совершены с NERVA, приводящей в действие ядерный шаттл. Была также миссия на Марс, о которой Кляйн дипломатично избегал упоминать, [105] зная, что даже после высадки Аполлона-11 на Луну эта идея была непопулярна в Конгрессе и среди широкой общественности. [106]

Давление на сокращение расходов возросло после того, как Никсон сменил Джонсона на посту президента в 1969 году. Финансирование программы NASA было сокращено в бюджете 1969 года, что привело к закрытию производственной линии Saturn V, [107] но NERVA осталась. Кляйн одобрил план, согласно которому космический челнок вывел двигатель NERVA на орбиту, а затем вернулся за топливом и полезной нагрузкой. Это можно было повторить, поскольку двигатель NERVA можно было перезапустить. [105] [108] NERVA сохранила постоянную поддержку Андерсона, Кэннона и Смита, но Андерсон старел и уставал, и теперь делегировал многие из своих обязанностей Кэннону. NERVA получила 88 миллионов долларов в финансовом году (FY) 1970 и 85 миллионов долларов в финансовом году 1971, причем финансирование поступало совместно от NASA и AEC. [109]

Когда Никсон попытался отменить NERVA в 1971 году, голоса Андерсона и Смита погубили любимый проект Никсона — сверхзвуковой транспортный самолет Boeing 2707. Это было ошеломляющее поражение президента. [110] В бюджете на 1972 финансовый год финансирование шаттла было урезано, но NERVA выжила. [111] Хотя запрашиваемый бюджет составлял всего 17,4 миллиона долларов, Конгресс выделил 69 миллионов долларов; Никсон потратил из них только 29 миллионов долларов. [109] [a]

В 1972 году Конгресс снова поддержал NERVA. Двухпартийная коалиция во главе со Смитом и Кэнноном выделила на это 100 миллионов долларов; двигатель NERVA, который поместился бы в грузовом отсеке шаттла, по оценкам, стоил около 250 миллионов долларов за десятилетие. Они добавили условие, что больше не будет средств на перепрограммирование NERVA для оплаты других мероприятий NASA. Администрация Никсона решила отменить NERVA в любом случае. 5 января 1973 года NASA объявило, что NERVA (и, следовательно, Rover) были прекращены. [112]

Сотрудники LASL и Управления космических ядерных систем (SNSO), как SNPO было переименовано в 1970 году, [113] были ошеломлены; проект по созданию небольшого NERVA, который можно было бы перевозить на борту космического челнока, продвигался успешно. Увольнения начались немедленно, и SNSO было упразднено в июне. [112] После 17 лет исследований и разработок, проекты Rover и NERVA потратили около 1,4 миллиарда долларов, но ни одна ядерная ракета так и не полетела. [114]

Наследие

Ядерная ракетная двигательная установка

В 1983 году Стратегическая оборонная инициатива («Звездные войны») определила миссии, которые могли бы выиграть от ракет, более мощных, чем химические ракеты, и некоторые, которые могли быть выполнены только такими ракетами. [115] Проект ядерного двигателя SP-100 был создан в феврале 1983 года с целью разработки ядерной ракетной системы мощностью 100 кВт. Концепция включала реактор с шаровыми твёрдыми твёрдыми частицами , концепцию, разработанную Джеймсом Р. Пауэллом в Брукхейвенской национальной лаборатории , которая обещала более высокие температуры и улучшенные характеристики по сравнению с NERVA. [116] С 1987 по 1991 год он финансировался как секретный проект под кодовым названием Project Timber Wind . [117]

Предложенная ракета была позже расширена до более крупной конструкции после того, как проект был передан в программу Space Nuclear Thermal Propulsion (SNTP) в Лаборатории ВВС Филлипса в октябре 1991 года. НАСА провело исследования в рамках своей Инициативы по исследованию космоса (SEI), но посчитало, что SNTP не предлагал достаточного улучшения по сравнению с ядерными ракетами, разработанными в рамках проекта Rover, и не требовался ни для одной из миссий SEI. Программа SNTP была прекращена в январе 1994 года, [116] после того, как было потрачено около 200 миллионов долларов. [118]

Двигатель для межпланетных путешествий с орбиты Земли на орбиту Марса и обратно изучался в 2013 году в MSFC с упором на ядерные тепловые ракетные двигатели. [119] Поскольку они по крайней мере вдвое эффективнее самых современных химических двигателей, они обеспечивают более быстрое время перехода и большую грузоподъемность. Более короткая продолжительность полета, оцениваемая в 3–4 месяца с ядерными двигателями, [120] по сравнению с 8–9 месяцами при использовании химических двигателей, [121] снизит воздействие на экипаж потенциально вредных и трудно экранируемых космических лучей . [122] Ядерные двигатели, такие как Pewee из Project Rover, были выбраны в Mars Design Reference Architecture (DRA), [123] и 22 мая 2019 года Конгресс одобрил 125 миллионов долларов на финансирование разработки ядерных ракет. [124] [125] В январе 2023 года НАСА и Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) объявили, что будут сотрудничать в разработке ядерного теплового ракетного двигателя, который будет испытан в космосе для разработки возможностей ядерной силовой установки для использования в пилотируемых миссиях НАСА на Марс. [126]

Реабилитация участка

Снос R-MAD в декабре 2009 г.

С закрытием SNPO, Невадское операционное управление Министерства энергетики взяло на себя ответственность за Jackass Flats. [127] Радиологическое обследование было проведено в 1973 и 1974 годах, [128] за которым последовала очистка сильного радиоактивного загрязнения в RMSF, R-MAD, ETS-1 и испытательных камерах A и C. E-MAD все еще использовался и не был частью усилий. В период с 1978 по 1984 год на мероприятия по очистке было потрачено 1,624 миллиона долларов. [129] Среди сильно загрязненных удаленных предметов были сопло Phoebus и два 24,9- тонных (27,5 -коротких тонн ) и два 14-тонных (15 коротких тонн) реакторных щита из R-MAD. Они были доставлены на объекты по управлению радиоактивными отходами в Зоне 3 и Зоне 5. Около 5563 кубических метров (7276 кубических ярдов) загрязненной почвы и 4250 кубических метров (5560 кубических ярдов) загрязненного металла и бетона также были вывезены для утилизации. Еще 631 кубический метр (825 кубических ярдов) чистого металла и оборудования были вывезены в качестве утильсырья. [130]

Тестовая ячейка A была снесена в период с декабря 2004 года по июль 2005 года. Это включало удаление токсичных и опасных материалов, включая асбест и фольгу, окружающую электрические кабели, которые содержали уровни кадмия выше пределов для свалки. Было обнаружено, что краска содержит полихлорированный бифенил (ПХБ), но не выше пределов для свалки. Около 27 тонн (30 коротких тонн) свинцовых кирпичей были обнаружены в разных местах и ​​удалены. Также были обнаружены некоторые следы урана и плутония. Главной проблемой был снос бетонной стены-щита, содержащей следы европия -151, европия-153 и кобальта -59, которые при поглощении нейтронов преобразуются в радиоактивный европий-152, европий-154 и кобальт-60. Необходимо было соблюдать осторожность, чтобы избежать создания опасной радиоактивной пыли во время сноса стены, который проводился с помощью взрывчатых веществ. [49] [131] Снос объекта R-MAD начался в октябре 2009 года и был завершен в августе 2010 года. [132]

Резюме испытаний реактора

РеакторДата тестаНачинаетсяСредняя
полная мощность
(МВт)		Время на
полной мощности
(с)
Температура топлива
(камера) (К)
Температура топлива
(на выходе) (К)
Давление в камере
(кПа)		Расход
(кг/с)
Удельный
импульс вакуума
(с)
Киви АИюль 1959 г.17030017783.2724
Киви А ПраймИюль 1960 г.188307220611253.0807
Киви А3Октябрь 1960 г.1112.5259217214153.8800
Киви B1AДекабрь 1961 г.12253619729749.1763
Киви B1BСентябрь 1962 г.18802278241334,5820
Киви B4AНоябрь 1962 г.14501556181419.0677
Киви B4DМай 1964 г.19156420062378360631.1837
Киви B4EАвгуст 1964 г.293748019722356342731.0834
Феб  1АИюнь 1965 г.1109063022782444377231.4849
Феб  1БФевраль 1967 г.21290180020942306507538.1825
Феб  2АИюнь 1968 г.44082744225622833827119.0821
ПивиНоябрь 1968 г.3503240018032539434418.8865
НФ-1Июнь 1972 г.544652824441.7849

Источник: [1]

Сноски

  1. ^ С принятием Закона Конгресса о бюджете и контроле за изъятиями 1974 года Конгресс лишил президента этой возможности. [109]

Примечания

  1. ^ ab Finseth 1991, стр. C-2.
  2. ^ Дьюар 2007, стр. 7.
  3. ^ Эверетт, К. Дж.; Улам, С. М. (август 1955 г.). О методе приведения в движение снарядов с помощью внешних ядерных взрывов. Часть I (PDF) (Отчет). Лос-Аламосская научная лаборатория. Архивировано из оригинала (PDF) 25 июля 2012 г.
  4. ^ ab Dewar 2007, стр. 8.
  5. ^ Дьюар 2007, стр. 4.
  6. ^ "Лесли Шепард". Telegraph . 16 марта 2012 г. Получено 6 июля 2019 г.
  7. ^ ab Dewar 2007, стр. 10, 217.
  8. ^ Буссард 1953, стр. 90.
  9. ^ ab Bussard 1953, стр. 5.
  10. ^ ab Bussard 1953, стр. 1–2.
  11. ^ Буссар 1953, стр. ii.
  12. ^ ab Dewar 2007, стр. 10–11.
  13. ↑ Дьюар 2007, стр. 11–13.
  14. ^ ab Dewar 2007, стр. 17–19.
  15. ^ Корлисс и Швенк 1971, стр. 13–14.
  16. ^ ab Dewar 2007, стр. 29–30.
  17. ^ ab Spence 1968, стр. 953–954.
  18. ↑ Дьюар 2007, стр. 45.
  19. ↑ Слуп 1978, стр. 68.
  20. ^ Дьюар 2007, стр. 221.
  21. ^ abcdefgh Dewar 2007, стр. 17–21.
  22. ^ Боровски 1987, стр. 7.
  23. ^ Финсет 1991, стр. 3.
  24. ↑ Дьюар 2007, стр. 171–174.
  25. ^ ab Corliss & Schwenk 1971, с. 14.
  26. ^ abc Dewar 2007, стр. 61.
  27. ^ Корлисс и Швенк 1971, стр. 37–38.
  28. ↑ Дьюар 2007, стр. 21–22.
  29. ^ Корлисс и Швенк 1971, стр. 14–15.
  30. ^ аб Фишбайн и др. 2011, с. 20.
  31. ↑ Дьюар 2007, стр. 23.
  32. ↑ Логсдон 1976, стр. 13–15.
  33. ^ Брукс, Гримвуд и Свенсон 1979, стр. 1.
  34. ^ «Сенатор дал бы космическую задачу Комиссии по атомной энергии». The New York Times . 24 января 1958 г. стр. 13. Получено 15 августа 2019 г.
  35. ↑ Свенсон, Гримвуд и Александр 1966, стр. 101–106.
  36. ^ Рошолт 1969, стр. 43.
  37. ^ Рошолт 1969, стр. 41.
  38. ^ Рошолт 1969, стр. 37–38.
  39. ↑ Sloop 1978, стр. 75.
  40. ↑ Слуп 1978, стр. 89–91.
  41. ↑ Боулз 2006, стр. 58–61.
  42. ^ ab Rosholt 1969, стр. 67.
  43. ^ Эртель и Морзе 1969, стр. 13.
  44. ^ Рошолт 1969, стр. 124.
  45. ^ ab Engler 1987, стр. 16.
  46. ^ аб Рошольт 1969, стр. 254–255.
  47. ^ «Отрывок из «Специального сообщения Конгрессу о неотложных национальных потребностях». NASA. 24 мая 2004 г. Получено 10 июля 2019 г.
  48. ^ ab Sandoval 1997, стр. 6–7.
  49. ^ ab Nelson, Jerel G.; Kruzic, Mike (сентябрь 2007 г.). Вывод из эксплуатации испытательного комплекса ядерных ракет, включая контролируемое взрывное разрушение нейтронно-активированной защитной стены (отчет). Министерство энергетики . Получено 10 августа 2019 г.
  50. ^ Корлисс и Швенк 1971, с. 41.
  51. ↑ Дьюар 2007, стр. 54–55.
  52. ^ "Договор о запрещении ядерных испытаний". Библиотека имени Кеннеди . Получено 12 июля 2019 г.
  53. ^ ab Dewar 2007, стр. 52–54.
  54. ↑ Миллер 1984, стр. 6.
  55. ^ Кёниг 1986, стр. 5.
  56. ^ ab Finseth 1991, стр. 12–14.
  57. ^ Финсет 1991, стр. 17–21.
  58. ^ Порти 2001, стр. 34.
  59. ^ ab Finseth 1991, стр. 21–24.
  60. ^ Кёниг 1986, стр. 7–8.
  61. ^ Хеппенхаймер 1999, стр. 106.
  62. ↑ Дьюар 2007, стр. 47.
  63. ^ Финсет 1991, стр. 99.
  64. ^ Финсет 1991, стр. 24–32.
  65. ↑ Дьюар 2007, стр. 63, 185.
  66. ^ ab Paxton 1978, стр. 26.
  67. ^ abcd Dewar 2007, стр. 64.
  68. ^ Финсет 1991, стр. 32–40.
  69. ^ Финсет 1991, стр. 40–47.
  70. ↑ Дьюар 2007, стр. 67.
  71. ^ "Лос-Аламос помнит визит Кеннеди". LA Monitor . 22 ноября 2013 г. Архивировано из оригинала 15 июля 2019 г. Получено 15 июля 2019 г.
  72. ^ ab Dewar 2007, стр. 66–67.
  73. ^ Финсет 1991, стр. 47.
  74. ↑ Дьюар 2007, стр. 67–68.
  75. ^ Финсет 1991, стр. 47–51.
  76. ^ Кёниг 1986, стр. 5, 9–10.
  77. ^ Финсет 1991, стр. 53–57.
  78. ↑ Орндофф и Эванс 1976, стр. 1.
  79. ^ Финсет 1991, стр. 59.
  80. ^ abcde Dewar 2007, стр. 82–85.
  81. ^ Корлисс и Швенк 1971, с. 28.
  82. ^ Човит, Плебух и Килстра 1965, стр. I-1, II-1, II-3.
  83. ↑ Дьюар 2007, стр. 87.
  84. ^ Финсет 1991, стр. 63–67.
  85. ^ Финсет 1991, стр. 67–70.
  86. ^ Финсет 1991, стр. 72–78.
  87. ^ Дьюар 2007, стр. 108.
  88. ↑ Дьюар 2007, стр. 108–109.
  89. ^ abcdefg Dewar 2007, стр. 110–112.
  90. ^ ab Finseth 1991, стр. 78–83.
  91. ^ abc Koenig 1986, стр. 11–12.
  92. ^ Совет по качеству окружающей среды 2007, стр. 2.
  93. ↑ Ньюэлл и Холлингсворт 1971, стр. 1–6.
  94. ^ ab Finseth 1991, стр. 83–88.
  95. ^ Кёниг 1986, стр. 15–16.
  96. ^ abc Dewar 2007, стр. 179–180.
  97. ^ Финсет 1991, стр. 5.
  98. ^ ab Dewar 2007, стр. 180–184.
  99. ^ Дьюар 2007, стр. 185.
  100. ↑ Дьюар 2007, стр. 39–44.
  101. ↑ Дьюар 2007, стр. 92–93.
  102. ^ Дьюар 2007, стр. 53, 99–100.
  103. ↑ Дьюар 2007, стр. 91–97.
  104. ↑ Дьюар 2007, стр. 99–101.
  105. ^ ab Dewar 2007, стр. 115–120.
  106. ^ Хеппенхаймер 1999, стр. 178–179.
  107. ^ Кёниг 1986, стр. 7.
  108. ^ Хеппенхаймер 1999, стр. 139.
  109. ^ abc Heppenheimer 1999, стр. 423–424.
  110. ↑ Дьюар 2007, стр. 123–126.
  111. ^ Хеппенхаймер 1999, стр. 270–271.
  112. ^ ab Dewar 2007, стр. 130.
  113. ↑ Конгресс США, 1971, стр. 66.
  114. ^ Дьюар 2007, стр. 207.
  115. ^ Хаслетт 1995, стр. 3-1.
  116. ^ ab Haslett 1995, стр. 1–1, 2-1–2-5.
  117. ↑ Либерман 1992, стр. 3–4.
  118. ^ Хаслетт 1995, стр. 3-7.
  119. ^ Смит, Рик (10 января 2013 г.). «Исследователи НАСА изучают передовые ядерные ракетные технологии». space-travel.com . Получено 15 июля 2019 г. .
  120. ^ Фишбайн и др. 2011, с. 17.
  121. ^ «Сколько времени займет путешествие на Марс?». NASA. Архивировано из оригинала 20 января 2016 года . Получено 15 июля 2019 года .
  122. ^ Берк и др. 2013, стр. 2.
  123. ^ Боровски, МакКарди и Паккард, 2013, стр. 1.
  124. ^ Кейн, Фрейзер (1 июля 2019 г.). «От Земли до Марса за 100 дней: сила ядерных ракет». phys.org . Получено 10 июля 2019 г. .
  125. ^ Foust, Jeff (22 мая 2019 г.). «Momentum grows for nuclear thermal propulsion». SpaceNews . Получено 10 июля 2019 г. .
  126. ^ Фрейзер, Сара; Томпсон, Табата (25 января 2023 г.). «NASA, DARPA испытают ядерный двигатель для будущих миссий на Марс» (пресс-релиз). NASA. 23-012. Архивировано из оригинала 1 апреля 2023 г. . Получено 27 марта 2023 г. .
  127. ↑ Миллер 1984, стр. 5.
  128. ↑ Миллер 1984, стр. 26–28.
  129. ↑ Миллер 1984, стр. 34–44.
  130. ↑ Миллер 1984, стр. 48–49.
  131. ^ Крузич, Майкл Р. (июнь 2008 г.). Проект вывода из эксплуатации ядерного ракетного комплекса: контролируемое взрывное разрушение нейтронно-активированной защитной стены (отчет). Министерство энергетики . Получено 10 августа 2019 г.
  132. ^ "Ускоренный снос объекта по техническому обслуживанию, сборке и разборке реактора и объекта по разборке Плутона" (PDF) . Министерство энергетики . Получено 10 августа 2019 г. .

Ссылки

  • Боровски, SK (18–22 июля 1987 г.). Ядерное движение – жизненно важная технология для исследования Марса и планет за его пределами (PDF) . Доводы в пользу Марса III. Боулдер, Колорадо: NASA . Получено 7 августа 2019 г.
  • Боровски, SK; МакКерди, DR; Паккард, TW (2013). Ядерный тепловой двигатель (NTP): проверенная технология роста для человеческих околоземных космических миссий / миссий по исследованию Марса (PDF) . 2012 IEEE Aerospace Conference, март 2012 г. Piscataway, New Jersey: IEEE . Получено 16 июля 2019 г.
  • Боулз, Марк Д. (июнь 2006 г.). Наука в движении: ядерная программа НАСА на станции Плам-Брук . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. hdl :2060/20060027114. SP-4317.
  • Брукс, Кортни Г.; Гримвуд, Джеймс М.; Свенсон, Лойд С. младший (1979). Колесницы для Аполлона: История пилотируемых лунных космических аппаратов. Серия «История НАСА». Вашингтон, округ Колумбия: Отделение научной и технической информации, НАСА. ISBN 978-0-486-46756-6. LCCN  79001042. OCLC  4664449. SP-4205 . Получено 20 июля 2010 г. .
  • Берк, Л. М.; Боровски, С. К.; МакКерди, Д. Р.; Паккард, Т. В. (2013). «Одногодичная краткосрочная пилотируемая миссия на Марс с использованием бимодального ядерного термоэлектрического двигателя (BNTEP) – предварительная оценка». Центр аэрокосмической информации НАСА (CASI). Материалы конференции, март 2012 г. Хэмптон, Вирджиния: Исследовательский центр НАСА/Лэнгли. ProQuest  2128302586.
  • Буссард, Роберт (1953). Ядерная энергия для ракетного движения (отчет). Национальная лаборатория Оук-Ридж . Получено 6 июля 2019 г.
  • Chovit, AR; Plebuch, RK; Kylstra, CD (1 марта 1965 г.). Mission Oriernted Advanced Nuclear System Parameters Study (PDF) (Отчет). Редондо-Бич, Калифорния . Получено 19 июля 2019 г.
  • Корлисс, Уильям Р.; Швенк, Фрэнсис К. (1971). Ядерное движение в космосе. Понимание атома. Ок-Ридж, Теннесси: Комиссия по атомной энергии США, Отдел технической информации. OCLC  293250 . Получено 7 июля 2019 г. .
  • Совет по качеству окружающей среды (декабрь 2007 г.). Руководство для граждан по NEPA: как высказать свое мнение. Вашингтон, округ Колумбия: Офис президента Соединенных Штатов . Получено 21 июля 2019 г.
  • Дьюар, Джеймс (2007). К концу Солнечной системы: История ядерной ракеты (2-е изд.). Берлингтон: Apogee. ISBN 978-1-894959-68-1. OCLC  1061809723.
  • Энглер, Ричард (1987). Атомная энергетика в космосе: история. Вашингтон, округ Колумбия: Министерство энергетики США. Bibcode : 1987apsh.book....... doi : 10.2172/6427889 . Получено 10 июля 2019 .
  • Эртель, Иван Д.; Морзе, Мэри Луиз (1969). Космический корабль «Аполлон» — хронология. Том I: по 7 ноября 1962 г. (PDF) . Историческая серия НАСА. Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. OCLC  258337950. SP-4009 . Получено 9 июля 2019 г. .
  • Finseth, JL (1991). Обзор испытаний двигателей марсоходов – Заключительный отчет (PDF) (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: NASA . Получено 8 июля 2019 г.
  • Фишбайн, Брайан; Ханрахан, Роберт; Хоу, Стивен; Маленфант, Ричард; Шерер, Кэролин; Шейнберг, Хаскелл; Рамос, Октавио-младший (2011). "-Ядерные ракеты: на Марс и дальше" (PDF) . National Security Science . № 1. стр.  16–24 . Получено 15 июля 2019 г. .
  • Haslett (май 1995 г.). Заключительный отчет по программе космических ядерных тепловых двигателей (PDF) (Отчет). База ВВС Киртланд, Нью-Мексико: Лаборатория Филлипса. Архивировано из оригинала (PDF) 14 декабря 2018 г. . Получено 15 июля 2019 г. .
  • Хеппенхаймер, TA (1999). Решение о космическом челноке (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: Smithsonian Institution Press. ISBN 1-58834-014-7. SP-4221 . Получено 10 августа 2019 .
  • Koenig, Daniel R. (май 1986 г.). Опыт, полученный в ходе космической ядерной ракетной программы (Rover) (PDF) (Отчет). Los Alamos National Laboratory. LA-10062-H . Получено 8 июля 2019 г. .
  • Либерман, Роберт Дж. (16 декабря 1992 г.). Отчет об аудите программы Timber Wind Special Access Program (PDF) (Отчет). Арлингтон, Вирджиния: Министерство обороны США. 93-033 . Получено 18 июля 2019 г. .
  • Логсдон, Джон М. (1976). Решение отправиться на Луну: проект «Аполлон» и национальный интерес . Чикаго: Издательство Чикагского университета. OCLC  849992795.
  • Миллер, МГ (декабрь 1984 г.). Проект радиологического обследования и очистки испытательного полигона 25 в Неваде (PDF) (Отчет). Лас-Вегас, Невада: Reynold Electrical and Engineering . Получено 10 августа 2019 г.
  • Newell, Homer E. ; Hollingsworth, RE (декабрь 1971 г.). Экологическое заявление. Испытания реактора: финансовый год 1972. Станция разработки ядерных ракет, Невада (PDF) (Отчет). Лас-Вегас, Невада: NASA; AEC . Получено 21 июля 2019 г. .
  • Orndoff, JD; Evans, AE (9 октября 1976 г.). Моделирование STF с помощью PARKA и его применение для оценки диагностического оборудования (отчет). Научная лаборатория Лос-Аламоса. LA-UR-76-2067 . Получено 15 июля 2019 г.
  • Пакстон, Хью К. (март 1978 г.). Тридцать лет на территории каньона Пахарито (PDF) (Отчет). Лос-Аламосская научная лаборатория. ЛА-7121-H . Проверено 15 июля 2019 г.
  • Порти, Дэвид С. (февраль 2001 г.). Humans to Mars (PDF) . Монографии НАСА по истории космонавтики № 21. Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. SP-4521 . Получено 15 августа 2019 г. .
  • Рошольт, Роберт Л. (1969). Административная история НАСА, 1958–1963 (PDF) . Историческая серия НАСА. Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. OCLC  643260325. СП-4101 . Проверено 9 июля 2019 г.
  • Сандовал, Стив (ноябрь 1997 г.). «Воспоминания о проекте Rover» (PDF) . Размышления . Том 2, № 10. стр.  6–7 . Получено 14 июля 2019 г. .
  • Sloop, John L. (1978). Liquid Hydrogen as a Propulsion Fuel, 1945–1959 (PDF) . NASA Historical Series. Вашингтон, округ Колумбия: NASA. SP-4104 . Получено 6 августа 2019 г. .
  • Спенс, Родерик В. (31 мая 1968 г.). «Программа ядерной ракеты Rover». Science . 160 (3831): 953– 959. Bibcode :1968Sci...160..953S. doi :10.1126/science.160.3831.953. ISSN  0036-8075. JSTOR  1724472. PMID  17768883.
  • Свенсон, Лойд С. младший; Гримвуд, Джеймс М.; Александр, Чарльз К. (1966). Этот новый океан: история проекта «Меркурий». Серия «История НАСА». Вашингтон, округ Колумбия: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. OCLC  569889. SP-4201. Архивировано из оригинала 17 июня 2010 г. Получено 28 июня 2007 г.
  • Конгресс США (1971). Программа по ядерным ракетным двигателям: совместные слушания перед Комитетом по авиационным и космическим наукам и Объединенным комитетом по атомной энергии, Девяносто второй конгресс, первая сессия, 23 и 24 февраля 1971 года. Отчеты по атомной энергии. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство правительства США . Получено 13 ноября 2019 года .

Дальнейшее чтение

  • El-Genk, Mohamed S., ред. (1994). Прелюдия к будущему: Краткая история ядерного теплового движения в Соединенных Штатах: Критический обзор космической ядерной энергетики и движения, 1984-1993 . Нью-Йорк: Американский институт физики. ISBN 1-56396-317-5. OCLC  31345137.

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Project_Rover&oldid=1265106273"