บรรดาผู้ถึงวัยที่มีสติสัมปชัญญะในยุคที่เกิดอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เกาะทรีไมล์หรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลยังเด็กเกินไปที่จะจำเวลาที่ "อะตอมเพื่อนของเรา" ต้องจัดหาไฟฟ้าราคาถูกจนสิ้นเปลือง ไม่จำเป็นแม้แต่จะนับและรถยนต์ที่สามารถขับได้โดยไม่ต้องเติมน้ำมันเกือบตลอดไป
และเมื่อดูเรือดำน้ำนิวเคลียร์ที่แล่นอยู่ใต้น้ำแข็งขั้วโลกในช่วงกลางทศวรรษ 1950 มีใครเดาได้ไหมว่าเรือ เครื่องบิน และแม้แต่รถยนต์ที่ใช้พลังงานปรมาณูจะถูกทิ้งไว้เบื้องหลัง
สำหรับเครื่องบิน การศึกษาความเป็นไปได้ของการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในเครื่องยนต์อากาศยานเริ่มขึ้นในนิวยอร์กในปี พ.ศ. 2489 ภายหลังการวิจัยได้ย้ายไปที่โอ๊คริดจ์ (เทนเนสซี) ไปยังศูนย์กลางหลักของการวิจัยนิวเคลียร์ของสหรัฐฯ โครงการ NEPA (Nuclear Energy for Propulsion of Aircraft) เป็นส่วนหนึ่งของการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการขับเคลื่อนอากาศยาน ระหว่างการดำเนินการ มีการศึกษาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบวงจรเปิดจำนวนมาก สารหล่อเย็นสำหรับการติดตั้งดังกล่าวคืออากาศ ซึ่งเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ผ่านทางช่องรับอากาศเพื่อให้ความร้อนและปล่อยผ่านหัวฉีดเจ็ทในภายหลัง
อย่างไรก็ตาม ระหว่างทางที่จะทำให้ความฝันของการใช้พลังงานนิวเคลียร์เป็นจริง มีเรื่องตลกเกิดขึ้น: ชาวอเมริกันค้นพบรังสี ตัวอย่างเช่นในปี 1963 โครงการยานอวกาศ Orion ถูกปิดซึ่งควรจะใช้เครื่องยนต์ไอพ่นไอพ่นอะตอม เหตุผลหลักในการปิดโครงการคือการมีผลบังคับใช้ของสนธิสัญญาห้ามการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ในชั้นบรรยากาศ ใต้น้ำ และในอวกาศ และเครื่องบินทิ้งระเบิดที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ซึ่งได้เริ่มทำการบินทดสอบแล้ว ก็ไม่เคยบินขึ้นอีกเลยหลังจากปี 1961 (ฝ่ายบริหารของเคนเนดีปิดโครงการ) แม้ว่ากองทัพอากาศได้เริ่มแคมเปญโฆษณาในหมู่นักบินแล้วก็ตาม "กลุ่มเป้าหมาย" หลักคือนักบินที่อยู่ในวัยเจริญพันธุ์ ซึ่งเกิดจากการแผ่รังสีกัมมันตภาพรังสีจากเครื่องยนต์และความกังวลของรัฐที่มีต่อกลุ่มยีนของชาวอเมริกัน นอกจากนี้ ภายหลังสภาคองเกรสได้เรียนรู้ว่าหากเครื่องบินดังกล่าวตก สถานที่เกิดเหตุจะไม่เอื้ออำนวย สิ่งนี้ไม่ได้เป็นประโยชน์ต่อความนิยมของเทคโนโลยีดังกล่าว
ดังนั้น เพียงสิบปีหลังจากเปิดตัวโครงการ Atoms for Peace ฝ่ายบริหารของไอเซนฮาวร์ไม่ได้เกี่ยวข้องกับสตรอเบอร์รี่ขนาดเท่าลูกฟุตบอลและไฟฟ้าราคาถูก แต่กับก็อตซิลลาและมดยักษ์ที่กินผู้คน
สถานการณ์นี้ไม่ได้มีบทบาทน้อยที่สุดโดยข้อเท็จจริงที่ว่าสหภาพโซเวียตเปิดตัวสปุตนิก-1
ชาวอเมริกันตระหนักว่าขณะนี้สหภาพโซเวียตเป็นผู้นำในการออกแบบและพัฒนาขีปนาวุธ และขีปนาวุธเองก็สามารถบรรทุกดาวเทียมได้ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระเบิดปรมาณูด้วย ในเวลาเดียวกัน กองทัพอเมริกันเข้าใจว่าโซเวียตสามารถเป็นผู้นำในการพัฒนาระบบต่อต้านขีปนาวุธได้
เพื่อตอบโต้ภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้น ได้มีการตัดสินใจสร้างขีปนาวุธร่อนปรมาณูหรือเครื่องบินทิ้งระเบิดปรมาณูไร้คนขับ ซึ่งมีพิสัยไกลและสามารถเอาชนะระบบป้องกันภัยทางอากาศของศัตรูที่ระดับความสูงต่ำได้
สำนักงานพัฒนายุทธศาสตร์ เมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2498ถามคณะกรรมาธิการพลังงานปรมาณูเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของแนวคิดของเครื่องยนต์อากาศยาน ซึ่งจะใช้ในเครื่องยนต์แรมเจ็ตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ในปี พ.ศ. 2499 กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้กำหนดและเผยแพร่ข้อกำหนดสำหรับขีปนาวุธล่องเรือที่ติดตั้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
กองทัพอากาศสหรัฐ บริษัทเจเนอรัลอิเล็กทริก และต่อมาคือห้องปฏิบัติการลิเวอร์มอร์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ได้ทำการศึกษาจำนวนหนึ่งที่ยืนยันความเป็นไปได้ในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อใช้ในเครื่องยนต์ไอพ่น
ผลของการศึกษาเหล่านี้คือการตัดสินใจสร้าง SLAM มิสไซล์ความเร็วต่ำเหนือเสียง (Supersonic Low-Altitude Missile) จรวดใหม่ควรจะใช้เครื่องยนต์แรมเจ็ตนิวเคลียร์
โครงการซึ่งมีจุดประสงค์คือเครื่องปฏิกรณ์สำหรับอาวุธเหล่านี้ได้รับชื่อรหัสว่า "พลูโต" ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นชื่อของจรวดเอง
โครงการนี้ได้รับชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้ปกครองชาวโรมันโบราณแห่งพลูโตมาเฟีย เห็นได้ชัดว่าตัวละครที่น่าสยดสยองนี้เป็นแรงบันดาลใจให้กับจรวด ขนาดของหัวรถจักร ซึ่งควรจะบินในระดับต้นไม้ ทิ้งระเบิดไฮโดรเจนในเมืองต่างๆ ผู้สร้าง "พลูโต" เชื่อว่ามีเพียงคลื่นกระแทกที่เกิดขึ้นหลังจรวดเท่านั้นที่สามารถฆ่าผู้คนบนพื้นดินได้ คุณลักษณะที่ร้ายแรงอีกอย่างหนึ่งของอาวุธใหม่ที่ร้ายแรงคือไอเสียกัมมันตภาพรังสี ราวกับว่าเครื่องปฏิกรณ์ที่ไม่มีการป้องกันเป็นแหล่งของรังสีนิวตรอนและแกมมาไม่เพียงพอ เครื่องยนต์นิวเคลียร์จะขับเศษเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่หลงเหลือออกมาปนเปื้อนพื้นที่ในเส้นทางของจรวด
เฟรมไม่ได้ออกแบบมาสำหรับ SLAM เครื่องร่อนควรจะให้ความเร็ว 3 มัคที่ระดับน้ำทะเล ในขณะเดียวกัน ความร้อนของผิวหนังจากการเสียดสีกับอากาศอาจสูงถึง 540 องศาเซลเซียส ในขณะนั้น มีการวิจัยเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับอากาศพลศาสตร์สำหรับโหมดการบินดังกล่าว แต่มีการศึกษาจำนวนมากซึ่งรวมถึงการเป่าในอุโมงค์ลม 1,600 ชั่วโมง การกำหนดค่าตามหลักอากาศพลศาสตร์ "เป็ด" ได้รับเลือกให้เหมาะสมที่สุด สันนิษฐานว่ารูปแบบเฉพาะนี้จะมีคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับโหมดการบินที่กำหนด อันเป็นผลมาจากการพัดพาเหล่านี้ ช่องรับอากาศแบบคลาสสิกที่มีอุปกรณ์การไหลทรงกรวยจึงถูกแทนที่ด้วยช่องทางเข้าแบบสองมิติ มันทำงานได้ดีกว่าในช่วงที่กว้างกว่าของมุมเอียงและมุมเอียง และยังช่วยลดการสูญเสียแรงดันได้อีกด้วย
นอกจากนี้เรายังได้จัดทำโครงการวิจัยด้านวัสดุศาสตร์อย่างครอบคลุม ผลที่ได้คือส่วนลำตัวทำจากเหล็ก Rene 41 เหล็กนี้เป็นโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงและมีนิกเกิลสูง ความหนาของผิวหนังคือ 25 มม. ส่วนนี้ได้รับการทดสอบในเตาอบเพื่อศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิสูงที่เกิดจากความร้อนจากจลนศาสตร์บนเครื่องบิน
ส่วนหน้าของลำตัวเครื่องบินควรจะเคลือบด้วยทองคำบางๆ ซึ่งควรจะระบายความร้อนออกจากโครงสร้างที่ร้อนด้วยรังสีกัมมันตภาพรังสี
นอกจากนี้ยังมีการสร้างแบบจำลองขนาด 1/3 ของจมูกของจรวด ช่องอากาศ และช่องรับอากาศ โมเดลนี้ได้รับการทดสอบอย่างละเอียดในอุโมงค์ลมด้วย
สร้างการออกแบบเบื้องต้นสำหรับตำแหน่งของฮาร์ดแวร์และอุปกรณ์ รวมทั้งกระสุน ซึ่งประกอบด้วยระเบิดไฮโดรเจน
ตอนนี้ "ดาวพลูโต" เป็นเรื่องผิดสมัย ตัวละครที่ถูกลืมไปจากยุคก่อนๆ แต่ไม่มียุคที่ไร้เดียงสาอีกต่อไป อย่างไรก็ตาม สำหรับเวลานั้น "พลูโต" เป็นที่น่าสนใจที่สุดในบรรดานวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงการ ดาวพลูโตก็เหมือนกับระเบิดไฮโดรเจนที่มันควรจะพกติดตัว เป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจอย่างมากสำหรับวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์หลายคนที่ทำงานเกี่ยวกับมัน
กองทัพอากาศสหรัฐและคณะกรรมาธิการพลังงานปรมาณู 1 มกราคม 2500เลือกห้องปฏิบัติการแห่งชาติลิเวอร์มอร์ (เบิร์กลีย์ ฮิลส์ แคลิฟอร์เนีย) ให้ดูแลดาวพลูโต
เนื่องจากเมื่อเร็ว ๆ นี้สภาคองเกรสได้มอบโครงการจรวดร่วมที่ขับเคลื่อนด้วยนิวเคลียร์ให้กับห้องปฏิบัติการแห่งชาติในเมืองลอสอาลามอส มลรัฐนิวเม็กซิโก ซึ่งเป็นคู่แข่งกับห้องปฏิบัติการลิเวอร์มอร์ การแต่งตั้งจึงเป็นข่าวดีสำหรับฝ่ายหลัง
ห้องปฏิบัติการ Livermore ซึ่งมีวิศวกรผู้ทรงคุณวุฒิและนักฟิสิกส์ที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเป็นพนักงาน ได้รับเลือกเนื่องจากความสำคัญของงานนี้ - ไม่มีเครื่องปฏิกรณ์ ไม่มีเครื่องยนต์ และไม่มีจรวดที่ไม่มีเครื่องยนต์ นอกจากนี้ งานนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย: การออกแบบและการสร้างเครื่องยนต์แรมเจ็ตนิวเคลียร์ทำให้เกิดปัญหาและงานทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนจำนวนมาก
หลักการทำงานของเครื่องยนต์ ramjet ทุกประเภทนั้นค่อนข้างง่าย: อากาศเข้าสู่อากาศเข้าของเครื่องยนต์ภายใต้แรงดันของกระแสที่เข้ามาหลังจากนั้นจะร้อนขึ้นทำให้เกิดการขยายตัวและปล่อยก๊าซด้วยความเร็วสูง หัวฉีด ดังนั้นแรงขับเจ็ทจึงถูกสร้างขึ้น อย่างไรก็ตามใน "ดาวพลูโต" มีพื้นฐานใหม่คือการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อให้ความร้อนกับอากาศ เครื่องปฏิกรณ์ของจรวดนี้ ตรงกันข้ามกับเครื่องปฏิกรณ์เชิงพาณิชย์ที่ล้อมรอบด้วยคอนกรีตหลายร้อยตัน จะต้องมีขนาดและมวลที่กะทัดรัดเพียงพอเพื่อที่จะยกทั้งตัวมันเองและจรวดขึ้นไปในอากาศ ในเวลาเดียวกัน เครื่องปฏิกรณ์ต้องมีความทนทานเพื่อที่จะ "เอาตัวรอด" ในการบินหลายพันไมล์ไปยังเป้าหมายที่ตั้งอยู่ในอาณาเขตของสหภาพโซเวียต
การทำงานร่วมกันของ Livermore Laboratory และบริษัท Chance-Vout ในการกำหนดพารามิเตอร์เครื่องปฏิกรณ์ที่ต้องการ ส่งผลให้มีลักษณะดังต่อไปนี้:
เส้นผ่านศูนย์กลาง - 1450 มม.
เส้นผ่านศูนย์กลางของนิวเคลียสฟิชไซล์คือ 1200 มม.
ความยาว - 1630 มม.
ความยาวแกน - 1300 มม.
มวลวิกฤตของยูเรเนียมคือ 59.90 กก.
กำลังไฟเฉพาะ - 330 MW / m3
กำลังไฟ - 600 เมกะวัตต์
อุณหภูมิเฉลี่ยของเซลล์เชื้อเพลิงอยู่ที่ 1300 องศาเซลเซียส
ความสำเร็จของโครงการดาวพลูโตส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสำเร็จทั้งหมดในด้านวัสดุศาสตร์และโลหะวิทยา จำเป็นต้องสร้างตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกที่ควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งสามารถทำงานได้ในเที่ยวบิน เมื่อถูกความร้อนจนถึงอุณหภูมิสูงพิเศษ และเมื่อสัมผัสกับรังสีไอออไนซ์ ความจำเป็นในการรักษาความเร็วเหนือเสียงที่ระดับความสูงต่ำและในสภาพอากาศต่างๆ หมายความว่าเครื่องปฏิกรณ์ต้องทนต่อสภาวะที่วัสดุที่ใช้ในเครื่องยนต์จรวดหรือเครื่องยนต์ไอพ่นทั่วไปละลายหรือแตกตัว นักออกแบบคำนวณว่าน้ำหนักบรรทุกที่คาดหวังระหว่างการบินในระดับความสูงต่ำจะสูงกว่าเครื่องบินทดลอง X-15 ที่ติดตั้งเครื่องยนต์จรวดถึงห้าเท่าซึ่งถึงจำนวน M = 6.75 ที่ระดับความสูงที่สำคัญ Ethan Platt ผู้ซึ่งทำงาน ดาวพลูโตบอกว่าเขา "ใกล้จะถึงขีดจำกัดแล้ว" เบลค ไมเยอร์ส หัวหน้าหน่วยขับเคลื่อนไอพ่นของลิเวอร์มอร์กล่าวว่า "เราเล่นซอกับหางของมังกรอยู่ตลอดเวลา"
โครงการดาวพลูโตคือการใช้กลยุทธ์การบินในระดับความสูงต่ำ กลวิธีนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการซ่อนตัวจากเรดาร์ของระบบป้องกันภัยทางอากาศของสหภาพโซเวียต
เพื่อให้บรรลุความเร็วที่เครื่องยนต์แรมเจ็ตจะทำงาน ดาวพลูโตต้องถูกปล่อยจากพื้นโดยใช้ชุดจรวดบูสเตอร์แบบธรรมดา การเปิดตัวเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เริ่มขึ้นหลังจากที่ "ดาวพลูโต" ไปถึงระดับความสูงที่บินได้และถูกย้ายออกจากพื้นที่ที่มีประชากรเพียงพอ เครื่องยนต์นิวเคลียร์ซึ่งให้ช่วงเกือบไม่ จำกัด อนุญาตให้จรวดบินข้ามมหาสมุทรเป็นวงกลมรอคำสั่งให้เปลี่ยนเป็นความเร็วเหนือเสียงไปยังเป้าหมายในสหภาพโซเวียต
ร่างการออกแบบ SLAM
การส่งหัวรบจำนวนมากไปยังเป้าหมายที่แตกต่างกันซึ่งอยู่ห่างจากกัน เมื่อบินที่ระดับความสูงต่ำ ในโหมดการห่อหุ้มภูมิประเทศ ต้องใช้ระบบนำทางที่มีความแม่นยำสูงในเวลานั้นมีระบบนำทางเฉื่อยอยู่แล้ว แต่ไม่สามารถใช้งานได้ในสภาวะของการแผ่รังสีอย่างหนักที่ปล่อยออกมาจากเครื่องปฏิกรณ์ดาวพลูโต แต่โปรแกรมสร้าง SLAM นั้นสำคัญมาก และพบวิธีแก้ไขแล้ว ความต่อเนื่องของงานในระบบนำทางเฉื่อยของดาวพลูโตเกิดขึ้นได้หลังจากการพัฒนาตลับลูกปืนแก๊สไดนามิกสำหรับไจโรสโคปและการปรากฏตัวขององค์ประกอบโครงสร้างที่ทนทานต่อการแผ่รังสีที่รุนแรง อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำของระบบเฉื่อยยังไม่เพียงพอที่จะทำงานที่ได้รับมอบหมาย เนื่องจากค่าความผิดพลาดของคำแนะนำเพิ่มขึ้นตามระยะทางของเส้นทางที่เพิ่มขึ้น พบวิธีแก้ปัญหาในการใช้ระบบเพิ่มเติม ซึ่งในบางส่วนของเส้นทางจะดำเนินการแก้ไขหลักสูตร ภาพของส่วนเส้นทางต้องเก็บไว้ในหน่วยความจำของระบบนำทาง การวิจัยที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก Vaught ได้ส่งผลให้ระบบคำแนะนำที่ถูกต้องเพียงพอสำหรับใช้ใน SLAM ระบบนี้ได้รับการจดสิทธิบัตรภายใต้ชื่อ FINGERPRINT แล้วเปลี่ยนชื่อเป็น TERCOM TERCOM (Terrain Contour Matching) ใช้ชุดแผนที่อ้างอิงของภูมิประเทศตามเส้นทาง แผนที่เหล่านี้ ซึ่งนำเสนอในหน่วยความจำของระบบนำทาง มีข้อมูลระดับความสูงและมีรายละเอียดมากพอที่จะถือว่าไม่ซ้ำกัน ระบบนำทางจะเปรียบเทียบภูมิประเทศกับแผนภูมิอ้างอิงโดยใช้เรดาร์ที่มองลงด้านล่าง แล้วแก้ไขเส้นทาง
โดยรวมแล้ว หลังจากปรับแต่งบางอย่าง TERCOM จะเปิดใช้งาน SLAM เพื่อทำลายเป้าหมายระยะไกลหลายรายการ ยังได้ดำเนินโปรแกรมการทดสอบที่ครอบคลุมสำหรับระบบ TERCOM เที่ยวบินระหว่างการทดสอบได้ดำเนินการบนพื้นผิวโลกประเภทต่างๆ ในกรณีที่ไม่มีและมีหิมะปกคลุม ในระหว่างการทดสอบ ความเป็นไปได้ที่จะได้รับความแม่นยำตามที่ต้องการได้รับการยืนยันแล้ว นอกจากนี้ อุปกรณ์นำทางทั้งหมดที่ควรจะใช้ในระบบนำทางได้รับการทดสอบความทนทานต่อการได้รับรังสีที่รุนแรง
ระบบนำทางนี้ประสบความสำเร็จมากจนหลักการทำงานของมันยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและใช้ในขีปนาวุธล่องเรือ
การรวมกันของระดับความสูงต่ำและความเร็วสูงควรจะให้ "ดาวพลูโต" มีความสามารถในการเข้าถึงและโจมตีเป้าหมาย ในขณะที่ขีปนาวุธและเครื่องบินทิ้งระเบิดสามารถสกัดกั้นระหว่างทางไปยังเป้าหมายได้
คุณภาพดาวพลูโตที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่วิศวกรมักกล่าวถึงคือความน่าเชื่อถือของจรวด วิศวกรคนหนึ่งพูดถึงดาวพลูโตว่าเป็นถังหิน เหตุผลก็คือการออกแบบที่เรียบง่ายและความน่าเชื่อถือสูงของจรวด ซึ่ง Ted Merkle ผู้จัดการโครงการให้ฉายาว่า "เศษเหล็กบิน"
Merkle ได้รับมอบหมายให้สร้างเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 500 เมกะวัตต์ซึ่งจะกลายเป็นหัวใจของดาวพลูโต
บริษัท Chance Vout ได้รับรางวัลสัญญาสำหรับโครงเครื่องบินแล้ว และ Marquardt Corporation รับผิดชอบเครื่องยนต์ ramjet ยกเว้นเครื่องปฏิกรณ์
เห็นได้ชัดว่าควบคู่ไปกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่อากาศสามารถทำให้ร้อนในช่องเครื่องยนต์ได้ ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์นิวเคลียร์ก็เพิ่มขึ้น ดังนั้น เมื่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ (ชื่อรหัสว่า "Tory") คำขวัญของ Merkle คือ "ร้อนยิ่งดี" อย่างไรก็ตาม ปัญหาคืออุณหภูมิในการทำงานอยู่ที่ประมาณ 1,400 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมินี้ superalloys ถูกทำให้ร้อนจนสูญเสียคุณสมบัติความแข็งแรง สิ่งนี้กระตุ้นให้ Merkle ขอให้ บริษัท Coors Porcelain แห่งโคโลราโดพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงเซรามิกที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงเช่นนี้และให้การกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอในเครื่องปฏิกรณ์
ปัจจุบัน Coors เป็นที่รู้จักในด้านผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายเพราะ Adolf Kurs เคยตระหนักว่าการผลิตถังเซรามิกสำหรับโรงเบียร์ไม่ใช่ธุรกิจที่เหมาะสม และในขณะที่บริษัทเครื่องเคลือบดินเผายังคงผลิตเครื่องลายครามต่อไป ซึ่งรวมถึงเซลล์เชื้อเพลิงรูปทรงดินสอ 500,000 เซลล์สำหรับ Tory ทั้งหมดนั้นเริ่มต้นจากธุรกิจที่ราบรื่นของอดอล์ฟ เคอร์ส
เซรามิกเบริลเลียมออกไซด์ที่อุณหภูมิสูงใช้ในการผลิตองค์ประกอบเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์ ผสมกับเซอร์โคเนีย (สารเพิ่มความคงตัว) และยูเรเนียมไดออกไซด์ ในบริษัทเซรามิก Kursa มวลพลาสติกถูกกดด้วยแรงดันสูงแล้วจึงเผา ส่งผลให้ได้รับธาตุเชื้อเพลิง เซลล์เชื้อเพลิงเป็นท่อกลวงหกเหลี่ยมยาวประมาณ 100 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 7.6 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 5.8 มม. ท่อเหล่านี้เชื่อมต่อในลักษณะที่ความยาวของช่องอากาศคือ 1300 มม.
โดยรวมแล้วมีการใช้องค์ประกอบเชื้อเพลิง 465,000 ชนิดในเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งมีการสร้างช่องอากาศ 27,000 ช่อง การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวทำให้มั่นใจได้ถึงการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอในเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งเมื่อรวมกับการใช้วัสดุเซรามิกแล้ว ก็สามารถบรรลุคุณลักษณะที่ต้องการได้
อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิในการทำงานที่สูงมากของ Tory เป็นเพียงความท้าทายชุดแรกที่ต้องเอาชนะ
ปัญหาอีกประการสำหรับเครื่องปฏิกรณ์คือการบินด้วยความเร็ว M = 3 ในระหว่างการตกตะกอนหรือเหนือมหาสมุทรและทะเล (ผ่านไอน้ำเกลือ) วิศวกรของ Merkle ใช้วัสดุที่แตกต่างกันในระหว่างการทดลอง ซึ่งควรจะป้องกันการกัดกร่อนและอุณหภูมิสูง วัสดุเหล่านี้ควรจะใช้สำหรับการผลิตแผ่นยึดที่ติดตั้งไว้ที่ท้ายจรวดและที่ด้านหลังของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งอุณหภูมิถึงค่าสูงสุด
แต่การวัดอุณหภูมิของเพลตเหล่านี้เป็นงานที่ยากเท่านั้น เนื่องจากเซ็นเซอร์ที่ออกแบบมาเพื่อวัดอุณหภูมิ จากผลกระทบของรังสีและอุณหภูมิที่สูงมากของเครื่องปฏิกรณ์ Tori ถูกไฟไหม้และระเบิด
เมื่อออกแบบแผ่นยึด ความคลาดเคลื่อนของอุณหภูมินั้นใกล้เคียงกับค่าวิกฤตมาก ซึ่งมีเพียง 150 องศาเท่านั้นที่แยกอุณหภูมิการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์และอุณหภูมิที่แผ่นยึดจะจุดไฟได้เอง
อันที่จริง ยังไม่มีใครรู้จักการสร้างดาวพลูโตมากนัก ที่ Merkle ตัดสินใจทำการทดสอบแบบสถิตของเครื่องปฏิกรณ์แบบเต็มรูปแบบ ซึ่งมีไว้สำหรับเครื่องยนต์แรมเจ็ต สิ่งนี้ควรแก้ไขปัญหาทั้งหมดในครั้งเดียว เพื่อทำการทดสอบ ห้องปฏิบัติการ Livermore ตัดสินใจสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกพิเศษในทะเลทรายเนวาดา ใกล้กับสถานที่ที่ห้องปฏิบัติการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ สิ่งอำนวยความสะดวกที่เรียกว่า "ไซต์ 401" ซึ่งสร้างขึ้นบนพื้นที่แปดตารางไมล์ของที่ราบ Donkey ได้เหนือกว่าตัวเองในด้านมูลค่าและความทะเยอทะยานที่ประกาศไว้
เนื่องจากหลังจากปล่อยเครื่องปฏิกรณ์ดาวพลูโตแล้วก็มีกัมมันตภาพรังสีสูง การส่งไปยังพื้นที่ทดสอบได้ดำเนินการผ่านทางรถไฟที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษโดยระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ตามแนวนี้ เครื่องปฏิกรณ์เดินทางเป็นระยะทางประมาณสองไมล์ ซึ่งแยกม้านั่งทดสอบแบบสถิตกับอาคาร "การรื้อถอน" ขนาดใหญ่ ในอาคาร เครื่องปฏิกรณ์ "ร้อน" ถูกรื้อเพื่อตรวจสอบโดยใช้อุปกรณ์ควบคุมจากระยะไกล นักวิทยาศาสตร์จากลิเวอร์มอร์เฝ้าติดตามกระบวนการทดสอบโดยใช้ระบบโทรทัศน์ที่อยู่ในโรงเก็บดีบุกซึ่งอยู่ห่างจากแท่นทดสอบ ในกรณีที่โรงเก็บเครื่องบินมีที่พักพิงป้องกันรังสีพร้อมอาหารและน้ำสองสัปดาห์
เพียงเพื่อจัดหาคอนกรีตที่จำเป็นในการสร้างกำแพงของอาคารรื้อถอน (หนาหกถึงแปดฟุต) รัฐบาลสหรัฐอเมริกาได้ซื้อเหมืองทั้งหมด
อากาศอัดหลายล้านปอนด์ถูกเก็บไว้ในท่อที่ใช้ในการผลิตน้ำมัน ซึ่งมีความยาวรวม 25 ไมล์ ควรใช้อากาศอัดนี้เพื่อจำลองสภาวะที่เครื่องยนต์แรมเจ็ทพบตัวเองในระหว่างการบินด้วยความเร็วการล่องเรือ
เพื่อให้แรงดันอากาศสูงในระบบ ห้องปฏิบัติการได้ยืมคอมเพรสเซอร์ขนาดยักษ์จากฐานทัพเรือดำน้ำในกรอตัน รัฐคอนเนตทิคัต
เพื่อทำการทดสอบในระหว่างที่การติดตั้งทำงานเต็มกำลังเป็นเวลาห้านาที ต้องใช้อากาศหนึ่งตันผ่านถังเหล็กซึ่งเต็มไปด้วยลูกเหล็กมากกว่า 14 ล้านลูก เส้นผ่านศูนย์กลาง 4 ซม. รถถังเหล่านี้คือ ให้ความร้อนถึง 730 องศาโดยใช้องค์ประกอบความร้อน ซึ่งน้ำมันถูกเผา
ในช่วงสี่ปีแรกของการทำงาน ทีมงานของ Merkle ค่อยๆ สามารถเอาชนะอุปสรรคทั้งหมดที่ขวางทางการสร้าง "ดาวพลูโต" ได้ หลังจากทดสอบวัสดุแปลกใหม่หลายชนิดเพื่อใช้เป็นสารเคลือบแกนมอเตอร์ไฟฟ้า วิศวกรพบว่าสีท่อไอเสียทำงานได้ดีในบทบาทนี้ มันถูกสั่งซื้อผ่านโฆษณาที่พบในนิตยสารรถ Hot Rod หนึ่งในข้อเสนอการหาเหตุผลเข้าข้างตนเองเดิมคือการใช้ลูกบอลแนฟทาลีนเพื่อยึดสปริงระหว่างการประกอบเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งหลังจากเสร็จสิ้นภารกิจของพวกเขาจะระเหยไปอย่างปลอดภัย ข้อเสนอนี้จัดทำโดยพ่อมดในห้องปฏิบัติการ Richard Werner วิศวกรเชิงรุกอีกคนหนึ่งจากกลุ่ม Merkle ได้คิดค้นวิธีกำหนดอุณหภูมิของแผ่นยึด เทคนิคของเขามีพื้นฐานมาจากการเปรียบเทียบสีของแผ่นคอนกรีตกับสีเฉพาะตามมาตราส่วน สีของมาตราส่วนสอดคล้องกับอุณหภูมิที่กำหนด
ติดตั้งบนรางรถไฟ Tori-2C พร้อมสำหรับการทดสอบที่ประสบความสำเร็จ พฤษภาคม 2507
เมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2504 วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ในโรงเก็บเครื่องบินซึ่งควบคุมการทดลองได้กลั้นหายใจ ซึ่งเป็นเครื่องยนต์แรมเจ็ตนิวเคลียร์เครื่องแรกของโลก ซึ่งติดตั้งอยู่บนชานชาลารถไฟสีแดงสด ได้ประกาศกำเนิดด้วยเสียงคำรามดัง Tori-2A เปิดตัวเพียงไม่กี่วินาที ในระหว่างนั้นไม่ได้พัฒนากำลังพิกัดของมัน อย่างไรก็ตาม การทดสอบนี้เชื่อว่าประสบความสำเร็จ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือเครื่องปฏิกรณ์ไม่ติดไฟ ซึ่งตัวแทนบางคนของคณะกรรมการพลังงานปรมาณูรู้สึกหวาดกลัว เกือบจะในทันทีหลังจากการทดสอบ Merkle เริ่มทำงานเกี่ยวกับการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ Tory เครื่องที่สองซึ่งควรจะมีกำลังมากกว่าและมีน้ำหนักน้อยกว่า
การทำงานกับ Tory-2B ไม่ได้ก้าวหน้าไปกว่ากระดานวาดภาพ ในทางกลับกัน ทีมลิเวอร์มอร์สได้สร้าง Tory-2C ขึ้นมาทันที ซึ่งทำลายความเงียบของทะเลทรายหลังจากทดสอบเครื่องปฏิกรณ์เครื่องแรกเป็นเวลาสามปี หนึ่งสัปดาห์ต่อมา เครื่องปฏิกรณ์เริ่มทำงานใหม่และทำงานเต็มกำลัง (513 เมกะวัตต์) เป็นเวลาห้านาที ปรากฎว่ากัมมันตภาพรังสีของไอเสียน้อยกว่าที่คาดไว้มาก การทดสอบเหล่านี้ได้เข้าร่วมโดยนายพลกองทัพอากาศและเจ้าหน้าที่จากคณะกรรมการพลังงานปรมาณู
โทริ-2C
Merkle และเพื่อนร่วมงานของเขาเฉลิมฉลองความสำเร็จของการทดสอบอย่างดังมาก ว่ามีเพียงเปียโนที่บรรทุกบนแท่นขนส่งซึ่ง "ยืม" จากหอพักสตรีซึ่งตั้งอยู่ใกล้เคียง กลุ่มผู้เฉลิมฉลองทั้งหมดนำโดย Merkle นั่งที่เปียโนร้องเพลงลามกอนาจารรีบไปที่เมือง Mercury ซึ่งพวกเขาครอบครองบาร์ที่ใกล้ที่สุด เช้าวันรุ่งขึ้น พวกเขาทั้งหมดเข้าแถวกันนอกเต๊นท์ทางการแพทย์ ซึ่งพวกเขาได้รับวิตามิน B12 ซึ่งถือว่าเป็นวิธีแก้อาการเมาค้างที่มีประสิทธิภาพในขณะนั้น
ย้อนกลับไปในห้องแล็บ Merkle มุ่งเน้นไปที่การสร้างเครื่องปฏิกรณ์ที่เบากว่าและทรงพลังกว่า ซึ่งจะมีขนาดกะทัดรัดเพียงพอสำหรับเที่ยวบินทดสอบมีการพูดคุยเกี่ยวกับสมมุติฐาน Tory-3 ที่สามารถเร่งจรวดได้ถึง Mach 4
ในเวลานี้ ลูกค้าจากเพนตากอนซึ่งเป็นผู้ให้ทุนสนับสนุนโครงการดาวพลูโต เริ่มคลายข้อสงสัย เนื่องจากขีปนาวุธถูกปล่อยจากดินแดนของสหรัฐอเมริกาและบินผ่านอาณาเขตของพันธมิตรอเมริกันที่ระดับความสูงต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงการตรวจจับโดยระบบป้องกันภัยทางอากาศของสหภาพโซเวียต นักยุทธศาสตร์ทางทหารบางคนสงสัยว่าขีปนาวุธดังกล่าวจะเป็นภัยคุกคามต่อพันธมิตรหรือไม่ ? ก่อนที่จรวดดาวพลูโตจะทิ้งระเบิดใส่ศัตรู จรวดจะสตัน บดขยี้ และแม้กระทั่งฉายรังสีพันธมิตรก่อน (คาดว่าจากดาวพลูโตที่บินอยู่เหนือศีรษะ ระดับเสียงบนพื้นดินจะอยู่ที่ประมาณ 150 เดซิเบล สำหรับการเปรียบเทียบ ระดับเสียงของจรวดที่ส่งชาวอเมริกันไปยังดวงจันทร์ (ดาวเสาร์ V) ที่แรงขับเต็มที่คือ 200 เดซิเบล) แน่นอน แก้วหูที่แตกอาจเป็นปัญหาน้อยที่สุด ถ้าคุณอยู่ภายใต้เครื่องปฏิกรณ์เปล่าที่บินอยู่เหนือหัวของคุณที่ย่างคุณเหมือนไก่ที่มีรังสีแกมมาและนิวตรอน
ทั้งหมดนี้ทำให้เจ้าหน้าที่จากกระทรวงกลาโหมเรียกโครงการนี้ว่า "ยั่วยุเกินไป" ในความเห็นของพวกเขา การมีอยู่ของขีปนาวุธดังกล่าวในสหรัฐอเมริกา ซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะหยุดและซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อรัฐ ซึ่งอยู่ระหว่างที่ยอมรับไม่ได้และวิกลจริต สามารถบังคับให้สหภาพโซเวียตสร้างอาวุธที่คล้ายกันได้
นอกห้องปฏิบัติการ ยังมีคำถามมากมายเกี่ยวกับว่าดาวพลูโตสามารถปฏิบัติงานตามที่ได้รับการออกแบบได้หรือไม่ และที่สำคัญที่สุดคือว่างานนี้ยังคงมีความเกี่ยวข้องหรือไม่ แม้ว่าผู้สร้างจรวดจะโต้แย้งว่าดาวพลูโตนั้นเข้าใจยากโดยเนื้อแท้เช่นกัน แต่นักวิเคราะห์ทางทหารก็แสดงความสับสนว่าบางสิ่งที่มีเสียงดัง ร้อน ใหญ่และมีกัมมันตภาพรังสีจะไม่มีใครสังเกตเห็นในช่วงเวลาที่ใช้ในการทำงานให้สำเร็จได้อย่างไร ในเวลาเดียวกัน กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้เริ่มติดตั้งขีปนาวุธ Atlas และ Titan ซึ่งสามารถไปถึงเป้าหมายได้เร็วกว่าเครื่องปฏิกรณ์แบบบินได้หลายชั่วโมง และระบบต่อต้านขีปนาวุธของสหภาพโซเวียต ซึ่งความกลัวนั้นเป็นแรงผลักดันหลัก สำหรับการสร้างดาวพลูโต ไม่เคยเป็นอุปสรรคต่อขีปนาวุธนำวิถี แม้จะสกัดกั้นการทดสอบได้สำเร็จก็ตาม นักวิจารณ์ของโปรเจ็กต์ได้คิดค้นการถอดรหัสตัวย่อ SLAM ของตนเอง ซึ่งได้แก่ ช้า ต่ำ และยุ่งเหยิง - ช้า ต่ำ และยุ่งเหยิง หลังจากประสบความสำเร็จในการทดสอบขีปนาวุธโพลาริส กองเรือซึ่งในตอนแรกแสดงความสนใจในการใช้ขีปนาวุธสำหรับการยิงจากเรือดำน้ำหรือเรือดำน้ำ ก็เริ่มออกจากโครงการเช่นกัน และสุดท้าย ราคาจรวดแต่ละลูกที่แย่มาก คือ 50 ล้านดอลลาร์ ทันใดนั้นดาวพลูโตก็กลายเป็นเทคโนโลยีที่ไม่สามารถพบได้ในการใช้งาน อาวุธที่ไม่มีเป้าหมายที่เหมาะสม
อย่างไรก็ตาม ตะปูตัวสุดท้ายในโลงของดาวพลูโตเป็นเพียงคำถามเดียว เป็นเรื่องง่ายมากจนใครๆ ก็สามารถยกโทษให้ชาวลิเวอร์โมร์ที่จงใจไม่ใส่ใจกับมันได้ “จะทำการทดสอบการบินของเครื่องปฏิกรณ์ได้ที่ไหน? จะโน้มน้าวผู้คนได้อย่างไรว่าในระหว่างเที่ยวบินจรวดจะไม่สูญเสียการควบคุมและจะไม่บินเหนือลอสแองเจลิสหรือลาสเวกัสที่ระดับความสูงต่ำ จิม แฮดลีย์ นักฟิสิกส์จากห้องทดลองลิเวอร์มอร์ ซึ่งทำงานจนถึงจุดสิ้นสุดในโครงการพลูโตถาม ปัจจุบันเขากำลังทำงานในการตรวจจับการทดสอบนิวเคลียร์ซึ่งกำลังดำเนินการในประเทศอื่น ๆ สำหรับหน่วย Z ตามที่แฮดลีย์กล่าวเองไม่มีการรับประกันว่าจรวดจะไม่ถูกควบคุมและกลายเป็นเชอร์โนปิลที่บินได้
มีการเสนอทางเลือกหลายทางสำหรับการแก้ปัญหานี้ หนึ่งในนั้นคือการทดสอบดาวพลูโตในรัฐเนวาดา เสนอให้มัดด้วยสายเคเบิลยาว อีกวิธีหนึ่งที่สมจริงยิ่งขึ้นคือการปล่อยดาวพลูโตใกล้กับเกาะเวค ซึ่งจรวดจะบินในแปดทิศเหนือส่วนมหาสมุทรของสหรัฐอเมริกา จรวด "ร้อน" ควรจะทิ้งลงทะเลลึก 7 กิโลเมตรอย่างไรก็ตาม แม้ว่าคณะกรรมาธิการพลังงานปรมาณูจะเกลี้ยกล่อมให้ผู้คนคิดว่ารังสีเป็นแหล่งพลังงานที่ไร้ขีดจำกัด ข้อเสนอให้ทิ้งขีปนาวุธที่ปนเปื้อนรังสีจำนวนมากลงสู่มหาสมุทรก็เพียงพอแล้วที่จะหยุดการทำงาน
เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2507 เจ็ดปีกับหกเดือนหลังจากเริ่มงาน โครงการพลูโตถูกปิดโดยคณะกรรมาธิการพลังงานปรมาณูและกองทัพอากาศ ที่คันทรีคลับใกล้ลิเวอร์มอร์ Merkle ได้จัด "กระยาหารมื้อสุดท้าย" สำหรับผู้ที่ทำงานในโครงการ มีการแจกจ่ายของที่ระลึก - ขวดน้ำแร่ "พลูโต" และคลิปหนีบ SLAM ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของโครงการอยู่ที่ 260 ล้านดอลลาร์ (ในราคาในขณะนั้น) ในยุครุ่งเรืองของโครงการพลูโต มีคนทำงานประมาณ 350 คนในห้องปฏิบัติการ และอีกประมาณ 100 คนทำงานในเนวาดาที่ Object 401
แม้ว่าดาวพลูโตจะไม่เคยบินขึ้นไปในอากาศ แต่วัสดุแปลกใหม่ที่พัฒนาขึ้นสำหรับเครื่องยนต์แรมเจ็ตนิวเคลียร์กำลังถูกใช้ในองค์ประกอบเซรามิกของกังหัน เช่นเดียวกับในเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้ในยานอวกาศ
นักฟิสิกส์ Harry Reynolds ซึ่งมีส่วนร่วมในโครงการ Tory-2C กำลังทำงานที่ Rockwell Corporation ในการริเริ่มการป้องกันเชิงกลยุทธ์
ลิเวอร์โมร์บางคนยังคงนึกถึงพลูโต หกปีเหล่านี้เป็นช่วงเวลาที่ดีที่สุดในชีวิตของเขา ตามคำกล่าวของ William Moran ผู้ดูแลการผลิตเซลล์เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ Tory Chuck Barnett ซึ่งเป็นผู้นำการทดสอบ สรุปบรรยากาศในห้องปฏิบัติการและกล่าวว่า “ฉันยังเด็ก เรามีเงินเป็นจำนวนมาก มันน่าตื่นเต้นมาก"
ทุก ๆ สองสามปี ฮัดลีย์กล่าวว่า พันโทคนใหม่ของกองทัพอากาศค้นพบดาวพลูโต หลังจากนั้นเขาเรียกห้องทดลองเพื่อค้นหาชะตากรรมต่อไปของแรมเจ็ตนิวเคลียร์ ความกระตือรือร้นของผู้พันหายไปทันทีหลังจากที่แฮดลีย์พูดถึงปัญหาเกี่ยวกับการทดสอบการแผ่รังสีและการบิน ไม่มีใครโทรหาแฮดลีย์มากกว่าหนึ่งครั้ง
หากมีคนต้องการทำให้ "พลูโต" กลับมามีชีวิตอีกครั้ง บางทีเขาอาจจะสามารถหาทหารเกณฑ์สองสามคนในลิเวอร์มอร์ได้ อย่างไรก็ตาม จะมีไม่มากนัก ความคิดที่ว่าสิ่งที่จะกลายเป็นนรกของอาวุธที่บ้าคลั่งนั้นดีที่สุดทิ้งไว้เบื้องหลัง
คุณสมบัติของขีปนาวุธสแลม:
เส้นผ่านศูนย์กลาง - 1500 มม.
ความยาว - 20,000 มม.
น้ำหนัก - 20 ตัน
รัศมีของการกระทำไม่จำกัด (ในทางทฤษฎี)
ความเร็วที่ระดับน้ำทะเลคือ 3 มัค
อาวุธยุทโธปกรณ์ - ระเบิดแสนสาหัส 16 ลูก (พลังละ 1 เมกะตัน)
เครื่องยนต์เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (กำลัง 600 เมกะวัตต์)
ระบบนำทาง - เฉื่อย + TERCOM
อุณหภูมิฝักสูงสุดคือ 540 องศาเซลเซียส
วัสดุโครงเครื่องบิน - อุณหภูมิสูง สแตนเลส Rene 41
ความหนาของปลอก - 4 - 10 มม.
