Крещение огнем. Алтарь победы

Они не были безумной прихотью военно-промышленного комплекса. Нет, их появления требовала сама жизнь. Чего греха таить – электроника наша была тяжелее американской и электричества поглощала куда поболее. Американцы на своих спутниках могли обходиться малым: теми же солнечными батареями или теплоэлектрическими элементами. Капсулы с изотопом, плутонием-89 например, могут 89 лет нагреваться за счет внутреннего распада элемента, и нагрев этот передается термопарам – проволочкам из сплавов разных металлов, в которых от нагрева возникает электрический ток. (Впрочем, вместо весьма радиоактивного плутония-89 можно использовать пусть менее теплотворные, но более безопасные стронций-90 и кюрий-242, способные греть по 18 лет.) А нашим спутникам, величиною своей достигавших доброго микроавтобуса, того было мало. Парадоксально, но именно это отставание в электронике и породило еще один меч-кладенец Империи, еще один ключ к Великой Победе, которая зарей вставала над горизонтом еще какой-нибудь десяток лет назад.

Американцы тоже нуждались в ядерных электроустановках для своих спутников. Ведь для боевых орбитальных машин термопар и кремниевых фотоэлементов мало. Мало их и для спутников мощной разведки с сильными радарами. И вот янки еще в 1960-е начинают делать опыты с ядерной энергетикой в космосе. Но мысль их была ленива: они пытались строить хоть малые, но копии ходовых машин своих подлодок-атомоходов. То бишь снабжать спутник реактором, где тепло превращается в пар, который крутит все ту же паровую машину-турбину, а уж та – генератор, динамо-машину. Но такие «атомопароходы» оказались мертоворожденными монстрами: слишком тяжелыми и громоздкими, чересчур много энергии уходило впустую в цепочке ее превращений. Да и вращение турбин на орбите заставляло спутник крутиться и кувыркаться в полете, что вообще никуда не годилось. Единственный спутник США с установкой SNAP-10А вышел на орбиту в 1965-м. Через сорок три дня эта каракатица мощностью всего в половину киловатта и весом в целые полтонны попросту отказала.

Потом американцы и вовсе прекратили работы в этом направлении: все деньги съел проект космического корабля-самолета «Шаттл».

А вот русские головы оказались куда умнее. Не к чему нам тащить в космос турбины с механическими генераторами – и придумали мы сначала ( 1964 г.) «Ромашку», компактный реактор, окруженный несколькими поясами термоэлектрических элементов. Так, чтобы жар прямо превращался в бег электронов по проводам. 15 тысяч часов проработала «Ромашка» в Институте атомной энергии имени Игоря Курчатова. И все же то была первая ласточка: весила она все те же полтонны. Многовато. Хотя позже подобные реакторы мощью в три-пять киловатт работали на орбите на военных спутниках серии «Космос». Например, установка «Бук».

Но поистине революцией в космическом атоме стали термоэмиссионные реакторы. В 1971-м начались наземные испытания детища Г. Грязнова – установки «Топаз-1». (Иногда его еще называют «Тополем».) Появление его произвело эффект разорвавшейся бомбы. Едва прослышав о русском чуде, его кинулись повторять янки, французы и немцы. Но скоро свернули работы, поскольку нужных технологий у них не оказалось.

«Новым словом в науке оказались отечественные термоэмиссионные реакторы, – говорит профессор МАИ Леонид Квасников („Вестник воздушного флота“, № 1–2, 1996). – Устройство представляет собой мощную электронную лампу, встроенную в ядерный реактор. Роль нитей накала здесь играют трубки из жаропрочных материалов, заполненные ядерным топливом – двуокисью урана-235 высокого обогащения. При температуре около полутора тысяч градусов эмиттеры этих трубок выбрасывают электроны, создавая плотность тока до десятков ампер на квадратный сантиметр. Коаксиально расположенные коллекторные трубки при достаточно низкой температуре (500–650 градусов) принимают эти электроны, обеспечивая выработку электрического тока».

Казалось бы, «Топаз», этот похожий на узкий вытянутый колокол агрегат, принципиально прост, как и все гениальное. Но повторить эту супермашину янки не смогли. Оказалось, что для этой «простоты» нужны технологии, которые американцы не имели даже пятнадцать лет спустя после первого пуска «Топаза». Они так и не сподобились сделать многослойные трубки эмиттеров и коллекторов «ядерной лампы». У них не получились и крохотные, в доли миллиметра зазоры между электродами, способные работать при разнице температур более чем в тысячу градусов. Не оказалось у янки и прекрасной металлокерамики. Воистину искусство русских инженеров не знает себе равных!