Atominėmis bombomis varomas erdvėlaivis: kodėl NASA uždarė tokį projektą?

Šeštasis XX amžiaus dešimtmetis buvo auksinis laikas atomo technologijoms.

 „Orion“ ervėlaivio koncepcija.
 „Orion“ ervėlaivio koncepcija.
 „Orion“ ervėlaivio koncepcija, šiuolaikinė interpretacija.<br> Wikimedia commons
 „Orion“ ervėlaivio koncepcija, šiuolaikinė interpretacija.<br> Wikimedia commons
 Atominių bombų sprogimais varomas erdvėlaivis „Orion“.
 Atominių bombų sprogimais varomas erdvėlaivis „Orion“.
 Atominių bombų sprogimais varomas erdvėlaivis „Orion“.
 Atominių bombų sprogimais varomas erdvėlaivis „Orion“.
Daugiau nuotraukų (4)

Lrytas.lt

Apr 9, 2022, 9:12 PM

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

Atominės bombos net 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 išskraidintų astronautus į orbitą ar ir dar toliau į kosmosą.

Prieš skubėdami sakyti, kad tokia idėja skamba siaubingai, turėkite omenyje, kad pats principas yra gana patikimas. Iš tikrųjų jis labai panašus į vidaus degimo variklio veikimo principą, kas iš esmės pasaulyje varo beveik 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. Vis dėlto, atominėmis bombomis varomų erdvėlaivių idėja buvo ne tik idėja: tokią galimybę rimtai septynerius 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 dar 1944 m., kai jie dirbo prie Manheteno projekto.

1950-aisiais JAV prezidentas Dwightas 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 F.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 nepalyginami 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. Tai sukrėtė ir pažemino JAV.

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

Šeštojo dešimtmečio pradžioje atėjus tamsiausiam Raudonosios grėsmės laikui, 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.

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

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

Projektas „Orion“

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

Tai buvo pradinis iššūkis, kurį „General Atomics“ tikėjosi įveikti. Projekte buvo nuspręsta sukurti koncepciją, pasiūlytą moksliniame 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, F.Dysono ir T.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, kad laivas būtų nuskraidintas į kosmosą, vienos atominės bombos nepakaktų, 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 kosminį laivą į orbitą.

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

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 galėtų pasiekti įprastos raketos. Laivui pasiekus kosmoso vakuumą, šis greitis išliktų kaip pagreitis, o bet kokia tolesnė varomoji jėga padidintų tai, kas jau būtų pasiekta išsivadavus nuo Žemės gravitacijos.

Be viso to, buvo skaičiuojama, kad tokio tipo raketos būtų 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, F.Dysonas ir jo kolegų ambicijos siekė šiek tiek toliau – tikintis, kad amerikiečiai maždaug per tą patį laikotarpį pasieks ir Saturno palydovus. F.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, kurie ėmėsi projekto su sąlyga, kad taip pat bus tiriamos ir kai kurios karinės programos galimybės.

Konkrečiai USAF buvo suinteresuoti sukurti atominės bombos platformą virš Šiaurės ašigalio – kas leistų numesti bombą bet kuriame Žemės taške, liekant nepasiekiamais priešui. Tačiau kariuomenės dalyvavimas reiškė, kad didžioji dalis tyrimų buvo įslaptinta.

Kai ankstyvosios „Minutemen“ raketos pasirodė besančios daug veiksmingesne branduolinių ginklų nešimo sistema, susidomėjimas kosmoso bombardavimo platforma sumenko ir USAF perdavė projektą NASA, kuri labai mažai domėjosi šiuo projektu – net nepaisant tokio aukšto lygio rėmėjų, kaip Wernheris von Braunas.

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 radiacijos.

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

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 pakeltų 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, tipiniam žmogui sukeliančią ūminį radiacinį sindromą . 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 variklio tyrimą.

Per paskutinius kelis plėtros mėnesius NASA dar užsakė galimybių studiją, siekiant ištirti galimybę paleisti „Orion“ į orbitą dalimis, 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 su NASA programa „Artemis“ pradeda savo žygiu atgal į Mėnulį – su preliminariais planais dėl įgulos misijos į Marsą 2030 m. – ir didėja susidomėjimas pramoniniu kosmoso panaudojimu, asteroidų kasyba ir kosminių kolonijų steigimu

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 yra gyva.

UAB „Lrytas“,
Gedimino 12A, LT-01103, Vilnius.

Įm. kodas: 300781534
Įregistruota LR įmonių registre, registro tvarkytojas:
Valstybės įmonė Registrų centras

lrytas.lt redakcija news@lrytas.lt
Pranešimai apie techninius nesklandumus webmaster@lrytas.lt

Atsisiųskite mobiliąją lrytas.lt programėlę

Apple App Store Google Play Store

Sekite mus:

Visos teisės saugomos. © 2022 UAB „Lrytas“. Kopijuoti, dauginti, platinti galima tik gavus raštišką UAB „Lrytas“ sutikimą.