プロジェクト・ティンバーウィンドは、核熱ロケットを開発するプロジェクトでした。 1987年から1991年までの戦略防衛構想による初期資金は、総額1億3900万ドル(当時の金額)でした。[ 1 ]このロケットは、プロジェクトが空軍宇宙核熱推進(SNTP)プログラムに移管された後、より大型の設計に拡張されました。
このプログラムは、スティーブン・アフターグッドが提起したセキュリティ上の懸念により、1992年に監査を受けた。[ 1 ]この極秘プログラムは、FAS政府機密プロジェクトを開始する動機となった。有罪判決を受けたスパイ、スチュワート・ノゼットが、ティンバーウィンド・プロジェクトのマスターアクセスリストに載っていることが判明した。[ 2 ]
高温金属、コンピュータモデリング、そして原子力工学全般の進歩により、性能は劇的に向上した。NERVAエンジンの重量は約6803kgと予測されていたのに対し、最終的なSNTPエンジンはわずか1650kg(質量は4分の1以下)のエンジンから3分の1強の推力を発生させ、さらに比推力を930秒から1000秒に向上させた。
1983年、戦略防衛構想(「スターウォーズ」)は、化学ロケットよりも強力なロケットが役立つ任務と、より強力なロケットでしか実行できない任務を特定した。[ 3 ] 100kWの核ロケットシステムを開発することを目的として、1983年2月に核推進プロジェクトSP-100が作成された。この構想には、ブルックヘブン国立研究所のジェームズ・R・パウエルが開発した粒子/ペブルベッド型原子炉の概念が組み込まれており、 89,000ニュートン(20,000lbf)を超える推力レベルで、最大1,000秒(9.8km /s)の比推力と25~35の推力重量比が約束されていた。[ 4 ]
1987年から1991年にかけて、プロジェクト・ティンバーウィンドというコードネームの秘密プロジェクトとして資金提供を受け、1億3900万ドルが費やされた。[ 5 ]提案されたロケットプロジェクトは、 1991年10月に空軍フィリップス研究所の宇宙核熱推進(SNTP)プログラムに移管された。 [ 6 ] NASAは1992年の宇宙探査イニシアチブ(SEI) の一環として研究を行ったが、SNTPはNERVAに比べて十分な改善を提供しておらず、SEIのどのミッションにも必要とされていないと感じた。SNTPプログラムは2億ドルが費やされた後、1994年1月に終了した。 [ 4 ] [ 7 ] [ 8 ]







TIMBER WIND プロジェクトとは対照的に、宇宙原子力熱推進 (SNTP) プログラムは、地球の大気圏内で動作しない宇宙打ち上げ用の上段ロケットを開発することを目的としていました。SNTP は、原子力熱上段ロケットの飛行試験という目的を達成できず、1994 年 1 月に中止されました。[ 13 ]このプログラムには、米国各地の運用拠点から国防総省、エネルギー省、およびその請負業者間の調整作業が含まれていました。このプログラムの主な成果は、2 つの候補地での地上試験について環境保護庁の承認を調整することでした。[ 14 ]
計画されていた地上試験施設は、1992年に完成させるのに4億ドルの追加資金が必要になると見積もられていた。[ 15 ] 3~4年かけて50回未満のサブスケール試験が計画され、その後、2000MWエンジンの1000秒間のフルスケール試験を5~25回実施できるように施設が拡張される予定だった。[ 14 ]
当初、PIPET(粒子床反応器一体型性能要素試験装置)は、PBR燃料および燃料要素の試験と認定を行うための、小型で低コストのSNTP専用実験装置として構想されていました。しかし、DOEとNASAといった他機関からの要求により、NTP燃料、燃料要素、およびエンジンの国家試験施設が建設されることになりました。その規模は、SNTPプログラムがこのような大規模な建設プロジェクトに必要な資金を確保する能力を超えてしまいました。SNTPプログラムには施設の規模拡大が求められ、SNTPプログラムの経営陣は国防総省、DOE、NASAの3機関による支援と資金の調整に努めましたが、国家地上試験施設に必要な十分な資金は得られませんでした。
— SNTP最終報告書[ 13 ]
このプログラムには、高強度繊維や炭素-炭素複合材用の炭化物コーティングの開発など、技術的な成果もあった。高温部の設計は、タービン入口温度を最大化し重量を最小化するために、すべて炭素-炭素を使用するように進化した。炭素-炭素は他の候補材料よりも核発熱がはるかに低いため、熱応力も最小限に抑えられた。提案されている粒子床反応器(PBR)動力エンジンに見られる腐食性の高温水素環境での使用のために、2次元極性強化織物を使用したプロトタイプのタービン部品が製造された。[ 13 ]粒子床反応器の概念では、ペイロード、電子機器、車両の構造だけでなく、極低温推進剤の許容できない沸騰を防ぐためにも、かなりの放射線遮蔽が必要だった。ガンマ線を減衰させ熱中性子を吸収するタングステンと、高速中性子および熱中性子に対する散乱断面積が大きい水素化リチウムからなる推進剤冷却複合シールドは、従来のホウ素アルミニウムチタン水素化物(BATH)シールドと比較して、低質量で優れた性能を発揮することがわかった。[ 16 ]
サンディア国立研究所は、SNTP核熱推進コンセプトで使用するための被覆粒子燃料の認定を担当した。[ 15 ]