Projekt Orion, czyli amerykańskie plany budowy atomowej gwiezdnej floty

Jeśli Kosmos coś ma w obfitości to są to ogromne przestrzenie dzielące gwiazdy. To właśnie one powodują, że stygnie nasz zapał do podróży międzygwiezdnych - nikogo nie bawi perspektywa spędzenia kilkudziesięciu lat na statku kosmicznych, lub poświęcenie całego życia, wiedząc że nie dotrze do celu (w przypadku statków wielopokoleniowych).

Jednym z rozwiązań mogącym skrócić czas podróży międzygwiezdnych jest zastosowanie teoretycznie możliwego napędu jądrowego - w odróżnieniu od stosowanego w tej chwili w pojazdach kosmicznych napędu chemicznego.

Podwaliny teoretyczne pod pulsacyjny napęd jądrowy położono już w latach 50-tych. W pracach nad tym napędem uczestniczyły prawdziwe sławy: genialny polski matematyk Stanisław Ulam oraz fizycy Freeman Dyson i Theodor Taylor.

Pomysł zadziwia rozmachem, prostotą, i - możliwą choć szaloną koncepcją na napędzanie statku. Całość ochrzczono nazwą projekt Orion i całkiem poważnie zakładano jego realizację w latach 60-tych. Prace nad nim nie zostały przerwane przez problemy techniczne - ale z powodu podpisania w 1963 roku traktatu zakazującego przeprowadzanie testów jądrowych w przestrzeni kosmicznej.

Przewidziano dwa typy okrętów kosmicznych. Jeden, o masie 2000 ton, miał służyć do poruszania się w obrębie układu słonecznego. Drugi zaś, o masie ośmiu milionów ton, miał osiągnąć 10% prędkości światła i zanieść nas do innych układów planetarnych.

W jaki sposób te ogromne statki miały być napędzane? Tutaj tkwi cały geniusz i szaleństwo projektu Orion - no i polityczna słabość - bo napęd miał być jądrowy. W karkołomnym, ale całkowicie zgodnym z nauką modelu statek miał być napędzany wystrzeliwanymi z rufy pojazdu bombami które wystrzeliwane za statkiem, tworzą wysokoenergetyczną plazmę. Plazma ta z kolei uderza w płytę znajdującą się na rufie statku i popycha go do przodu.

System miał być wyposażony w potężne amortyzatory, które zapewniałyby komfort załodze. Płyta napędowa miała być wykonana z aluminium, i zakładano by jej powolne zużycia - jak obliczono, przy każdej eksplozji wyparowywałoby jedno milimetrowa jej warstwa. Aby zapobiec efektowi konwekcyjnemu i rozgrzewaniu się płyty, zaplanowano natrysk na płytę wody lub smaru grafitowego. Zawarty w tych substancjach węgiel oraz wodór zapewniałyby pochłanianie promieniowania ultrafioletowego.

Uczeni, mając dzięki rządowi USA ogromny budżet na projekt Orion, wykonali również niezbędne eksperymenty. Na przykład eksperyment Plumbbomb potwierdził przetrwanie metalowych elementów napędu kilkadziesiąt metrów od epicentrum wybuchu jądrowego. Inny eksperyment potwierdził możliwość stworzenia statku powietrznego napędzanego eksplozjami wyrzucanych z niego ładunków. Wzniósł się on w warunkach eksperymentu na 180 metrów i leciał stabilnym lotem.

Co ciekawe, szacowane koszty wyniesienia rakiet na orbitę były ułamkiem w porównaniu z drogim paliwem chemicznym. Start odbywałby się z wysokich na kilkadziesiąt metrów wież - aby zminimalizować zanieczyszczenie radiologiczne. Początkowo do startu służyłyby ładunki o mocy 0,1 kilotony, by w późniejszej fazie lotu być zastąpione przez ładunek 20 kilotonowy.

Zainteresowanie tym projektem sprzed lat odżyło po publikacji książki samego Freemana Dysona. Jego Project Orion zdradza dodatkowe szczegóły o amerykańskich planach z lat 60-tych. Następnym krokiem było odtajnienie dokumentów amerykańskich sił zbrojnych z lat 60-tych. Dotychczas znaliśmy szczegóły techniczne dotyczące napędu i pojazdów, nie zdawaliśmy sobie jednak sprawy z tego jak bardzo zaawansowane były prace. Przedstawiciele najwyższego dowództwa Air Force byli przekonani zupełnie poważnie do budowy kosmicznej floty Stanów Zjednoczonych.

Nic dziwnego. Statki napędzane pulsami jądrowymi byłyby tańsze i o wiele wydajniejsze pod względem stosunku masy pojazdu do tonażu ładunku. Dla przykładu pojazdy Apollo o masie 3500 tony, były w stanie wynieść na Księżyc ładunek o masie zaledwie dwóch ton. Wszystko przez ogromną ilość chemicznego paliwa, potrzebnego, aby pokonać ziemską grawitację. Z kolei pojazdy z serii Orion byłyby, przy masie własnego 4000 ton posiadać aż 1200 ton ładunku.

Możemy sobie tylko wyobrażać alternatywną historię, w której projekt nie został zatrzymany, napęd pulsowo-jądrowy się upowszechnił, a okolice Ziemi roją się od prawdziwej, gwiezdnej floty. Jakie byłyby konsekwencje? Czy kosmiczna potęga USA spowodowałaby przedłużenie zimnej wojny, czy też odwrotnie, wszystkie narody zaczęłyby współpracować nad eksploracją Kosmosu? Nigdy się nie dowiemy.

Zainteresowanym tematem polecam bardzo ciekawą prezentację dr majora Brenta Ziarnicka poświęconą tematowi projektu Orion.

Artykuł został pierwotnie opublikowany 8 maja 2015 roku.