Прорыв в поступлении разведывательных данных из США наступил, когда туда в декабре 1943 года прибыл Клаус Фукс (оперативный псевдоним «Отто»). Он был немецким коммунистом, а в 1933 году бежал в Великобританию. После начала войны его интернировали в лагерь для «нежелательных иностранцев», но в 1941 году как опытного физика-экспериментатора подключили к группе Рудольфа Пайерлса, которая в то время работала над уточнением критической массы урана и проблемой разделения изотопов. В конце того же года, несколько месяцев спустя после начала войны Германии против СССР, Фукс вышел на представителя советской разведки Семёна Давидовича Кремера (оперативный псевдоним – «Александр») и начал передавать ему сведения о британском атомном проекте.
После переезда в составе группы британских ядерщиков Клаус Фукс оставался в Нью-Йорке девять месяцев, разрабатывая теорию процесса газодиффузионного разделения изотопов. В январе 1944 года контроль над Фуксом перешел от ГРУ к Наркомату госбезопасности (НКГБ), возглавляемому Всеволодом Николаевичем Меркуловым. Тогда же спецслужбы приняли решение о целенаправленной координации деятельности своих разведок. В структуре НКГБ был создан отдел «С», которым руководил комиссар госбезопасности третьего ранга Павел Анатольевич Судоплатов. С этого момента результаты работы двух разведок по «Проблеме № 1» регулярно докладывались лично Лаврентию Берии.
Поначалу получить хоть какие-то данные о «Манхэттенском проекте» Фуксу было очень сложно. Он знал, что строится большой завод, но не знал, что строительство осуществляется в Ок-Ридже. Он передал своему новому курьеру, Гарри Голду (оперативный псевдоним «Раймонд»), общую информацию о технологиях разделения изотопов, но это было все. Как признался Фукс позже, в то время он «на самом деле еще ничего не знал ни о реакторном процессе, ни о роли плутония». Тем не менее благодаря полученной информации Игорь Курчатов узнал, что в США для получения урана-235 в больших масштабах выбран метод газовой диффузии. Он также получил представление о проекте завода и о трудностях, с которыми было сопряжено его строительство. Без сомнения, эти разведданные повлияли на решение Исаака Кикоина сконцентрировать усилия на работах по газовой диффузии, а не по центрифугированию. Решение оказалось ошибочным, ведь позднее выяснили, что центрифугирование является более эффективным методом.
Куда более существенную и достоверную информацию из США в то время передавал советский инженер-полковник шведского происхождения и резидент-нелегал Артур Александрович Адамс (оперативный псевдоним «Ахилл»). В 1935 году Адамс был принят на службу в ГРУ и после обучения направлен на нелегальную работу в Соединенные Штаты. В короткий срок он сумел легализоваться как гражданин Канады, радиоинженер по специальности и владелец фирмы «Технические лаборатории». Параллельно со своей легализацией Адамс создал агентурную сеть из более чем двадцати специалистов различных военно-промышленных предприятий США. Профессиональные действия Адамса позволили передать первую информацию в Москву уже через несколько месяцев после засылки.
Поздно вечером 21 января 1944 года Артур Адамс возвращался после очередной встречи с агентом «Эскулапом». От него разведчик получал материалы о ходе разработок новых типов боевых отравляющих веществ, а также образцы средств индивидуальной защиты. На встрече «Эскулап» сообщил Адамсу о том, что один из его старых друзей Мартин Кэмп (подлинное имя до сих пор неизвестно), сочувствующий Советскому Союзу, работает в лаборатории, которая занимается теорией атомной бомбы. Будучи инженером высокой квалификации, Адамс сразу понял особую значимость полученных сведений. Хотя Москва не ставила перед ним задачу сбора данных по атомному проекту, Адамс немедленно сообщил руководству о Мартине Кэмпе. Получив добро ГРУ, Адамс сам вышел на Кэмпа. Тот сразу согласился сотрудничать, но оговорил, что не будет шпионом в классическом понимании и не примет денег в оплату своих услуг, действуя исключительно в интересах всего мира, над которым нависает угроза «атомной монополии».
Следующая встреча советского разведчика с американским ученым состоялась 23 февраля, и Адамс получил от Кэмпа тяжелый портфель с документами о ходе исследований, проводимых в лаборатории. Кэмп попросил к утру возвратить ему все документы. Когда разведчик прибыл на конспиративную квартиру, хозяина которой предусмотрительно отправил к родственникам, то обнаружил в портфеле около тысячи страниц материалов. Там же лежали образцы чистого урана и бериллия. Несколько часов Адамс без отдыха фотографировал секретные инструкции и отчеты о ходе исследований.
В очередной сеанс радиосвязи Адамс направил в ГРУ донесение, в котором сообщал о полученных от Кэмпа материалах. Кроме того, в нарушение традиций он написал два личных послания своему начальству, которые приложил к документам, полученным от американского физика при отправке их через океан. В одном из них он, в частности, писал:
Не знаю, в какой степени Вы осведомлены о том, что здесь в США усиленно работают над проблемой использования энергии урания (не уверен, так ли по-русски называется этот элемент) для военных целей. Я лично недостаточно знаю молекулярную физику, чтобы Вам изложить подробно, в чем заключается задача этой работы, но могу доложить, что эта работа здесь находится в стадии технологического производства нового элемента – плутониума, который должен сыграть огромную роль в настоящей войне. Только физики уровня нашего академика Иоффе могут разобраться в направляемых Вам материалах.
Для характеристики того, какое внимание уделяется этой проблеме в США, могу указать следующее:
1. Секретный фонд в один миллиард долларов, находящийся в личном распоряжении Президента США, уже почти израсходован на исследовательскую работу и работу по созданию технологии производства названных раньше элементов. Шесть ученых с мировым именем – Ферми, Аллисон, Комптон, Урей, Оппенгеймер и другие (большинство имеет Нобелевские премии) стоят во главе этого атомного проекта.
2. Тысячи инженеров и техников заняты в этой работе. Сотни высококвалифицированных врачей изучают влияние радиоактивного излучения на человеческий организм. В университетах, где были сконцентрированы исследовательские работы (Чикагский, Колумбийский и др.), построены огромные здания специально для этих работ. Специальная комиссия, состоящая из наивысших военных чинов и ученых, руководит этими работами.
3. Три основных метода производства плутониума применялись в первоначальной стадии исследования: диффузионный метод, массо-спектрометрический метод и метод атомной трансмутации. По-видимому, последний метод дал более положительные результаты. Это важно знать нашим ученым, если у нас кто-нибудь ведет работу в этой области, потому что здесь затратили более ста миллионов долларов, раньше чем установили, какой из этих методов более пригоден для практического производства этого нового элемента в количествах, могущих оказать влияние на ход текущей войны. Созданы новые химические и физические организации по производству ряда вспомогательного оборудования и материалов. Так, например, производство тяжелой воды, которая раньше была лабораторной редкостью, теперь нужна в количествах сотен тонн. Ураний и бериллий высокой чистоты нужны в количествах тысяч тонн. В числе посылаемых материалов имеются спецификации на все материалы, идущие в процесс производства. Пилотный завод в 700 киловатт производит один миллиграмм плутония в день. Первая большая установка в 50 000 киловатт будет пущена 1 мая с. г., и подачу продукта предполагают начать в сентябре. В стадии строительства находятся несколько заводов, и все они размещены в районах крупного производства электроэнергии (штаты Миссисипи, Новая Мексика и др.). Уран добывается в Канаде.
4. Мой источник – специалист высокой квалификации. Он был бы еще более полезен нам, если бы с ним могли бы встретиться наши физики и химики. Если возможности подобного производства у нас имеются, то мы должны немедленно использовать мою связь и послать сюда минимум два человека, знающих язык, тему или предмет. Сначала нужно в срочном порядке, а не в порядке очередности ознакомиться с посылаемым мною материалом. Это огромная работа. Это только начало. Я буду несколько раз получать от него материал. В первой оказии около 1000 страниц. Материал совершенно секретный. <…>