Projektas „Orion“ – atominėmis bombomis varomas „Starship“ pirmtakas: kodėl NASA nužudė projektą, kuris būtų leidęs tyrinėti kosmoso platybes? (Video)

Šeštasis XX amžiaus dešimtmetis buvo auksinis laikas atomo technologijoms. 

Po pirmųjų atominių bombų numetimo Japonijoje 1945 m. rugpjūčio mėn., mokslininkai ir inžinieriai tyrė įvairius būdus, kaip šią technologiją būtų galima panaudoti ne tokioms siaubingoms priemonėms, bet žmonijos gėriui.

Atominės bombos netgi buvo tiriamos kaip alternatyva dinamitui statybose, bet, turbūt, pats įspūdingiausias atominių bombų panaudojimo galimybių titulas atitektų „Orion“ projektui.

Buvo pasiūlyta sukurti tokį kosminį laivą, kuris būtų varomas pasikartojančiais išorėje atliekamais branduoliniais sprogimais, ir taip išskraidinti astronautus į orbitą ir dar toliau į kosmosą.

Prieš skubėdami sakyti, kad tokia idėja skamba siaubingai, sužinokite, kad pats principas yra gana patikimas. Iš tikrųjų jis labai panašus į vidaus degimo variklio veikimo principą, kas iš esmės pasaulyje varo viską: nuo automobilių iki avarinių energijos generatorių. Žinoma, be galimų tragiškų branduolinių nelaimių ir galimai apšvitintos įgulos.

Pastarieji dalykai iš esmės ir tapo pagrindiniais trukdžiais, kurių „Orion“ projektas taip ir nepajėgė įveikti. Visgi, atominėmis bombomis varomų erdvėlaivių idėja buvo ne tik idėja, tokią galimybę rimtai 7 metus tyrė JAV vyriausybė ir dėl geros priežasties.

Atominių technologijų amžius

Daugumai žmonių atominio grybo debesies vaizdas pirmiausiai sukelia baimę. Ir tai visiškai natūralu. Vienas iš branduolinės energijos panaudojimo būdų žmonėms įskiepijo baimę. Matyti kaip žaibiškai sunaikinami ištisi miestai yra bauginantis dalykas, tačiau kai kuriems tai buvo ne vienintelis dalykas, kurį jie matė. 

Mąstytojai, tokie kaip garsusis teorinės fizikos atstovas Freemanas Dysonas, taip pat suprato, kad potencialią atominės bombos energiją galima panaudoti tikrai taikiems tikslams. Ir jis nevienintelis taip galvojo.

Stanislawas Ulamas ir Cornelius Everettas iš tikrųjų atliko pirmąjį rimtą atominės varomosios jėgos tyrimą skrydžiams į kosmosą 1944 m., kai jie dirbo prie Manheteno projekto.

1950-aisiais JAV prezidentas Eisenhoweris, sąjungininkų vadas Antrojo pasaulinio karo metais, pristatė savo planą: „Atomai taikai“. Juo buvo bandoma nukreipti atominę galią taikiems tikslams, kurie būtų naudingi žmonijai, o ne grasinti ją sunaikinti.

Nors atominės energijos panaudojimas visada buvo karinio pobūdžio, mokslininkai, tokie kaip Dysonas, pastebėjo, kad energija, išsiskirianti po atomo dalijimosi, niekuo nesiskiria nuo energijos, išsiskiriančios cheminių procesų metu, bent jau praktine prasme. 

Ir energijos kiekis gali būti nesulyginami didesnis nei gaunamas cheminio deginimo metu, o energija yra tiesiog energija.

Tuo pat metu, kai mokslininkai ieškojo taikių šios technologijos pritaikymo būdų, Sovietų Sąjunga sėkmingai paleido Sputnik – pirmąjį dirbtinį žmonijos palydovą, kuris kada nors buvo paleistas į orbitą, sukrėtęs ir pažeminęs JAV.

Dauguma amerikiečių manė, kad Sovietų Sąjunga yra technologinis užkampis. Kaip po galais jie įveikė JAV kosmoso lenktynėse? Dar blogiau, kokie buvo jų (sovietų) ketinimai?

Atėjus tamsiausiam Raudonojo pavojaus laikui šeštojo dešimtmečio pradžioje, tik nedaugelis Amerikoje manė, kad sovietų planai dėl kosmoso yra geranoriški, todėl buvo didžiulis spaudimas pasivyti sovietų kosmoso programą, ypač dėl to, kad NASA organizacijos dar nebuvo ir niekas normaliai nekoordinavo amerikiečių kosmoso programos.

Reaguodama į tai, JAV vyriausybė įkūrė Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administraciją (NASA), kuri koordinuotų JAV kosmoso programas. NASA dirbo kartu su  JAV Oro pajėgomis (USAF) ir Išplėstinių tyrimų projektų agentūra (ARPA), vėliau pervadinta į DARPA. Pats pirmasis kosmoso projektas, kurį tyrė ARPA, buvo „General Atomics“ planas panaudoti branduolinę energiją Amerikos astronautų iškėlimui į orbitą.

Frederickas de Hoffmanas įkūrė bendrovę „General Atomics“, siekdamas kurti komercinius branduolinius reaktorius. 1958 m. de Hoffmanas įtikino Dysoną, tuomet dirbusį Prinstono, Naujojo Džersio pažangiųjų studijų institute, atvykti į San Diegą dirbti su „Orion“, kuriam vadovo kitas mažų bombų ekspertas Theodore'as Tayloras.

Tayloras ir Dysonas prisidėjo prie plano nuskraidinti žmoniją ne tik į orbitą, bet ir į pačios Saulės sistemos pakraščius.

Nepaprastoji „Apollo 12“ misija: elektrifikuojantis amerikiečių sugrįžimas į Mėnulį – du žaibo smūgiai pačioje kelionės pradžioje, nuotykiai Mėnulyje ir nusileidimas, pasibaigęs siūlėmis galvoje (Foto, Video)

Projektas „Orion“

„Orion“ projekto idėja buvo gana paprasta, bent jau žvelgiant konceptualiai: panaudokite atomines bombas, kad sukurtumėte trauką, kuri galėtų pakelti laivą į kosmosą. 

Tai buvo pradinis iššūkis, kurį „General Atomics“ tikėjosi įveikti. Projekte buvo nuspręsta sukurti koncepciją, pasiūlytą 1955 m. Stanislovo Ulamo ir Kornelijaus Evereto darbe. 

Jie pasiūlė, kad atomines bombas būtų galima išmesti iš transporto priemonės galo, o paskui – kietojo kuro diskus. Sprogimai išgarintų diskus, o susidariusios plazmos banga atsitrenktų į erdvėlaivio stūmimo plokštę ir stumtų erdvėlaivį į priekį.

Naudojant šią branduolinio impulso varomąją jėgą, Dysono ir Tayloro laivo projekte buvo numatyta didelė plokštė - „stūmiklis“ - po kuria detonuotų atominės bombos. Buvo skaičiuojama, kad šio sprogimo metu išsiskiriančios energijos užtektų slėgti „stūmiklį“ tokia jėga, kad visas erdvėlaivis sugebėtų įveikti Žemės trauką ir pakilti į kosmosą.

Žinoma, vienos atominės bombos nepakaktų, kad laivas būtų pilnai nugabentas į kosmosą, todėl prireiktų kontroliuojamos ir greitos atominių sprogimų grandinės, kad laivas tiesiog nenukristų atgal į žemę.

Kiek? „Orion“ ir „Super Orion“ klasės erdvėlaiviams prireiktų maždaug 800 bombų (maždaug mažo kompaktiško automobilio dydžio), sprogstančių po erdvėlaivu maždaug po vieną kas sekundę, kad išstumtų jį į orbitą.

Nors tai atrodo per daug, cheminio pobūdžio raketos, kurios įprastai iškelia žmones ir krovinius į orbitą, iš tikrųjų yra daug mažiau efektyvios praktiniu požiūriu.

Pasak istoriko George'o Dysono, Freemano Dysono sūnaus, parašiusio išsamią ir galutinę projekto istoriją, norint tradicinėmis raketomis pasiekti tai, ką projektas „Orion“ galėjo pasiūlyti su atominėmis bombomis, būtų reikėję Empire State Building dydžio (apie 400 metrų) raketų.

Be to, neįtikėtinas greitis, kurį sukuria visos tos atominės bombos, būtų du ar tris kartus didesnis nei tas, kurį galėtumėte pasiekti iš įprastų raketų. Laivui pasiekus kosmoso vakuumą, šis greitis išliks kaip pagreitis, o bet kokia tolesnė varomoji jėga padidintų tai, ką jis jau pasiekė, kai išsivadavo nuo Žemės gravitacijos.

Be viso to buvo skaičiuojama, kad tokio tipo raketos net iki 2 kartų pigesnės, nei tradicinės, kas visais laikais yra didelis privalumas.

Nors prezidentas Johnas F. Kennedy galėjo raginti amerikiečius pasiekti Mėnulį iki septintojo dešimtmečio pabaigos, Dysonas ir jo kolegų ambicijos siekė šiek tiek toliau, tikintis, kad amerikiečiai Saturno palydovus pasieks maždaug per tą patį laikotarpį. Dysonas yra sakęs, kad projekto šūkis buvo: „Marsas iki 1965 m., Saturnas iki 1970 m.“.

Nors iš pradžių projektą finansavo ARPA, agentūra greitai prarado susidomėjimą ir „General Atomics“ ją perdavė kitoms agentūroms, o galiausiai gavo šiek tiek finansavimo iš USAF, kuris ėmėsi projekto su sąlyga, kad kai kurios karinės programos galimybės taip pat bus tiriamos.

Konkrečiai, USAF buvo suinteresuotas sukurti atominės bombos platformą virš Šiaurės ašigalio, kuri galėtų numesti bombą bet kuriame Žemės taške, likdama nepasiekiama priešui. Tačiau kariuomenės dalyvavimas reiškė, kad didžioji dalis tyrimų buvo įslaptinta, o jų detalės buvo paslaptyje dešimtmečius.

Kai ankstyvosios Minutemen raketos pasirodė esą daug veiksmingesnė branduolinių ginklų nešimo sistema, susidomėjimas kosmoso bombardavimo platforma sumenko ir USAF perdavė projektą NASA, kuri labai mažai domėjosi šiuo projektu, net nepaisant kai kurių aukšto lygio rėmėjų, tokių kaip Wernher'is von Braun'as.

Akivaizdžios „Orion“ projekto problemos pasirodė neįveikiamos

Svaiginančiomis septintojo dešimtmečio dienomis, kai negailėta lėšų siekiant užtikrinti, kad Amerika vėl neatsiliktų nuo sovietų, buvo tam tikrų dalykų, kurių pinigai tiesiog negalėjo išspręsti – šiuo atveju radiacija.

Tais laikais kovoti su vienos atominės bombos radioaktyviosiomis nuosėdomis buvo toks pat sudėtingas inžinerinis iššūkis, kaip ir dabar, todėl susidoroti su šimtais jų vieną kartą per sekundę detonuojamoje dešimčių kilometrų aukščio atominės ugnies kolonoje būtų laikoma neįmanoma užduotimi.  

Šis planas sukėlė ir kitų prieštaravimų: O kas, jei modulis su šimtais bombų sprogs paleidimo metu arba iškart po jo? O jei kuri nors bomba bus su pažeidimu? Ir panašiai.

Kitas didelis rūpestis buvo įgula, kurią visa ta branduolinė ugnis pakels į dangų tiesiogine prasme. Įgula būtų buvusi veikiama žudančia radiacine spinduliuote kiekvieną kartą, kai tik atominė bomba sprogtų po Orionu.

Kalbant apie perspektyvą, kiekvienos tokios bombos sprogimas sukeltų 10 kartų didesnę už mažiausią dozę, reikalingą sukelti ūminį radiacijos sindromą tipiniam žmogui. Kitaip tariant, tokiu orlaiviu iškelti gyvus astronautus į kosmosą būtų labai sunku. Ir čia švelniai pasakius. 

„Orion“ projekto komanda tikėjosi, kad pagaliau bus sukurta „švari“ atominė bomba, kuri neapšvitintų visko, kas yra jos sprogimo kelyje, tačiau tokia bomba niekada nebuvo įgyvendinta. 

Septintojo dešimtmečio pradžioje keitėsi ir politiniai vėjai. Užsitęsus Šaltajam karui, atominio grybo debesis buvo tai, ko niekas Žemėje nenorėjo matyti jokiomis aplinkybėmis, todėl projektas „Orion“ gana greitai prarado populiarumą.

1963 m. JAV ir SSRS pasirašius Branduolinių bandymų uždraudimo sutartį, tai iš esmės nutraukė tokio antžeminio branduolinio raketos varymo tyrimą.

Per paskutinius kelis plėtros mėnesius NASA dar užsakė galimybių studiją, siekiant ištirti galimybę paleisti „Orion“ dalis į orbitą, panaudojant „Saturn V“ raketas, ir surinkti tą branduolinį erdvėlaivį kosmose, tačiau tai pasirodė neįmanoma padaryti, todėl NASA 1965 m. galiausiai „Orion“ projektą uždarė galutinai.

Ar „Orion“ projektas kada nors sugrįš?

1961 m. kovo mėn. Gardinerio komitetas –  Amerikos karinių pareigūnų, mokslininkų ir kitų ekspertų sambūris, suburtas reaguojant į Sputnik paleidimą – paskelbė ataskaitą, kurioje teigiama: „Branduolinė varomoji jėga gali daugiau nei dvigubai padidinti specifinį impulsą, kurį galima pasiekti, išlaikant didelę trauką. Svorio ir traukos santykis gali leisti išnaudoti bei tyrinėti erdvę tikrai dideliu mastu.“

Būtent tokia galimybė – pamatyti Saturno žiedus asmeniškai ar net įkelti koją į Plutoną – išlaiko „Orion“ projektą gyvą daugelio mokslininkų ir inžinierių vaizduotėje iki šiol.

Kai žmonija šį dešimtmetį pradeda savo žygiu atgal į Mėnulį su NASA programa „Artemis“ – su preliminariais planais dėl įgulos misijos į Marsą 2030 m. – ir didėja susidomėjimas pramoniniu kosmoso išnaudojimu, asteroidų kasyba ir kosminių kolonijų įrengimu, jei tikimės egzistuoti ir už Žemės ribų galiausiai turėsime išspręsti radiacijos poveikio problemą.

Tačiau jei mums pavyktų rasti šios problemos sprendimą, vienas didžiausių projekto „Orion“ iššūkių būtų įveiktas, o svajonė apie tikrus žmones, tyrinėjančius Saulės sistemą, galėtų tapti realybe.

Galų gale, jei kada nors sugebėsime Marse pastatyti koloniją, tada orbitoje ir už mūsų atmosferos ribų galėsime pastatyti Oriono tipo erdvėlaivį, išvengdami radioaktyviųjų kritulių keliamo pavojaus Žemėje gyvenantiems žmonėms. Tad „Orion“ svajonė vis dar gyva.