De inspanning om het hands-on werk te hervatten ter ondersteuning van programma's voor het moderniseren van voorraden, bereikte op 7 mei een belangrijke mijlpaal met de succesvolle uitvoering van een gericht experiment in de High Explosives Applications Facility (HEAF) in het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Het experiment is het eerste waarbij hoge explosieven in het laboratorium worden gebruikt sinds Alameda County op 16 maart een bevel tot onderdak gaf en het laboratorium in reactie op de COVID-19-pandemie overging tot "Reduced Mission Critical Operations".

LLNL is het leidende ontwerpbureau voor twee moderniseringsprogramma's voor voorraden, het W87-1-modificatieprogramma (W87-1 Mod) en W80-4 Life Extension Program (W80-4 LEP). Deze twee programma's behoorden tot de programma's die door de National Nuclear Security Administration (NNSA) als prioriteit werden beschouwd in de gefaseerde, opzettelijke hervatting van het werk in het Laboratorium.

Het experiment, genaamd Del Mar, stond gepland voor 17 maart, slechts een dag nadat de shelter-in-place was besteld. Op 28 april, het team kreeg groen licht om weer aan de slag te gaan met het experiment, na een grondige evaluatie van de faciliteit en nieuwe werkcontroles om de veiligheid van de werknemers tijdens het experiment te garanderen. Experimenten vergelijkbaar met Del Mar kwamen regelmatig voor vóór de pandemie; echter, het uitvoeren van Del Mar bleek allesbehalve business as usual.

"Het is niet jouw typische manier om dingen te doen, " zei Fady Najjar, de LLNL-fysicus die het experiment heeft ontworpen. "We waren niet in staat om ter plaatse of in HEAF te gaan om het operatieteam te ontmoeten. We konden niet in de controlekamer zijn om ervoor te zorgen dat we de gegevens kregen. We konden niet in de tank gaan om de opstelling te zien. Jij Ik wil het experiment zien voordat het schot wordt afgevuurd. Je wilt het voelen als het afgaat. Al deze dingen ontbraken voor mij. Dat gaf me veel angst en bezorgdheid.

"Dat gezegd hebbende, het operationele team heeft geweldig werk geleverd om ervoor te zorgen dat we gedurende het hele proces verbonden bleven, Fady ging verder. "We hadden talloze videoconferenties om foto's van de opstelling te bekijken en problemen te bespreken toen ze opdoken. Het was echt een goed geoliede machine. Het team heeft uitstekend werk geleverd."

Del Mar werd uitgevoerd in het grootste stalen tankschip bij HEAF, die de ontploffing van maximaal 10 kg explosieven kan beperken. Meerdere diagnostiek werd getraind op de explosie, allemaal getimed om de belangrijkste momenten van het experiment vast te leggen, die in minder dan 100 microseconden voorbij was. Uiteindelijk, het experiment had 100 procent gegevensteruggave, wat een uitzonderlijk resultaat is, zelfs in de beste tijden.

"We hebben nog nooit zo geopereerd, " zei JB McLeod, LLNL Integrated Experiment Teamleider. "Er is een niveau van interactie dat we gewend zijn tussen de ontwerp- en facilitaire teams en dat moest veranderen voor dit experiment. Al het opzetten en testen werd voltooid terwijl we extra beschermende kleding droegen en nieuwe afstandsvereisten in acht namen. Er waren verschillende omstandigheden die we hadden moest nadenken en navigeren om dit schot te maken. Het was een grote teamprestatie."

Gerichte experimenten zoals Del Mar en zijn voorganger Saturn Scythe bieden belangrijke gegevens en inzichten die programma's zoals de W80-4 LEP en W87-1 Mod ten goede komen.

Sinds de ondergrondse kernproeven eindigden in 1992, de W87-1 Mod is het eerste moderniseringsprogramma dat de volledige herfabricage van alle systeemcomponenten omvat. Onderzoekers vertrouwen op een breed scala aan experimenten en op gegevens over kernproeven uit het verleden om supercomputersimulaties te valideren van hoe de afzonderlijke componenten zullen presteren en samenwerken als geheel.

Wat de W87-1 nog ingewikkelder maakt, is het feit dat de kernkop wordt ontworpen voor een nieuw afleversysteem, een intercontinentaal ballistisch raketsysteem (ICBM) dat momenteel wordt ontwikkeld door de Amerikaanse luchtmacht, het Ground-Based Strategic Deterrent (GBSD). GBSD vervangt de Minuteman III ICBM uit de jaren 70 en de W87-1 Mod vervangt de 38 jaar oude W78-kernkop.

De W87-1 Mod bevindt zich in fase 6.2 van de levenscyclus van kernwapens, waar onderzoekers de haalbaarheid van ontwerpopties voor de vervangende kernkop bestuderen. Het programma zal naar verwachting in 2021 fase 6.2A ingaan, waar onderzoekers een grondige kostenstudie zullen ontwikkelen voor de geselecteerde ontwerpopties. In fase 6.3 en 6.4, LLNL zal het technische ontwerp voltooien en nauw samenwerken met NNSA-productiefabrieken om ervoor te zorgen dat het productieproces onderdelen levert die aan de vereisten voldoen. Phase 6.5 markeert de eerste productierun van de W87-1 Mod, die is gepland voor het fiscale jaar 2030.

"Een korte pauze kan een veel langere vertraging in het programma veroorzaken, " zei Juliana Hsu, W87-1 programmamanager. "Dit is een kritiek moment om het ontwerp af te maken, en de pauze drukt zeker onze tijdschaal, wat een zorg is. Echter, de gezondheid en veiligheid van het team was een nog grotere zorg voor mij. We moesten even pauzeren, en we zijn zeer voorzichtig en weloverwogen geweest bij het nemen van maatregelen om dit soort werk te hervatten. Het is echt een moeilijk te bereiken evenwicht. De natie vertrouwt op ons om te leveren. Tegelijkertijd, het W87-1 Mod-team vertrouwt op mij om ervoor te zorgen dat de werkomgeving veilig is. Ik zou niet willen blijven werken en mensen ziek maken. Als ik het team vraag om weer binnen te komen, ze vertrouwen me. Die verantwoordelijkheid neem ik serieus.

"Dit experiment is een groot probleem, gezien de afgelopen paar maanden, Hsu vervolgde. "We hebben geïmproviseerd, we hebben ons aangepast en, met deze Del Mar onder onze riem, Ik voel dat we beginnen te overwinnen."