Előbb-utóbb eljön az atommeghajtású űrutazás korszaka
1946-ban, alig egy évvel a nukleáris korszak pusztító debutálása után Stanislaw Ulam lengyel-amerikai matematikusnak és fizikusnak annyira őrült ötlete támadt egy rakétával kapcsolatban, hogy még működőképes is lehet. Ulam a háború alatt Robert Oppenheimerrel és Teller Edével együtt dolgozott az atombomba megalkotásán Los Alamosban. Viszont a béke után a nukleáris korszak jövője is elkezdődött. Ulam gondolatai pedig azonnal a csillagok felé fordultak. Azon kezdett el gondolkodni, hogy az atombomba erejével a pusztítás helyett felfedezés is lehetséges lenne?
Azt vizionálta, hogy nagy hasznos teherrel, nagy sebességgel és a hasznos teher és a teljes induló tömeg rendkívül jó arányával tudna haladni egy atommeghajtású rakéta. 1976-ban írt erről emlékiratában, ahogy arról álmodozott, hogy akár több ezer ember is utazhatna egy ilyen járművel.
Az atommeghajtású űrutazás kérdései
2024-ben a kínai író, Liu Cixin regényén alapuló, The Three-Body Problem című Netflix sorozatban valami hasonló megoldás születik az űrben való gyors haladásra. A főszereplők ezernyi nukleáris robbantással hajtanak egy ún. sugárzási vitorlát, amíg az űrhajó el nem éri a fénysebesség 1%-át. Viszont a nukleáris impulzusmeghajtás (NPP) egyáltalán nem földtől elrugaszkodott technológia, és ez lehet az űrkutatás jövője is. Az eddigi összes, űrbe küldött rakétát kémiai üzemanyaggal, kerozin, oxigén és hidrogén vagy ezek keverékével hajtottak meg. Így szálltak le az Apollo űrhajósok a Holdra, így építették meg a Space Shuttle legénységei a Nemzetközi Űrállomást, és így hagynak majd cipőnyomokat a Marsra a jövő űrkutatói.
A maghasadás felhasználása viszont nem tűnik nagy földtől elrugaszkodott ötletnek. Úgy kell elképzelni az egészet, mint a robbantómotoros autó meghajtását. A dugattyú összenyomja a gáz és levegő elegyét, majd ez felrobban, és szétnyomja a dugattyút. Tehát minden egyes alkalommal, amikor felrobbantjuk majd a “bombát” az űrhajónkban, az lendületnövekedést adna neki. Felgyorsítaná, mintha vezetnénk az autónkat, és rálépnénk a gázra.
A NASA Orion projektje egy olyan teherűrhajó megépítését célozta, amely atombombákat használt és amely bombák egy lengéscsillapítókkal felszerelt tolólemez mögött robbantak fel. A fentebb említett Ulam az impulzusos rendszer csodálatos egyszerűségét vizsgálta. Miután évekig töprengett az ötleten, végül egy 1955-ös titkos jelentésben vetette papírra gondolatait. Be is mutatta az ötletet Eisenhower elnök tudományos tanácsadójának, George Kistiakowsky-nak, aki viszont nem lett túl lelkes. A kezdeti szkepticizmus ellenére az ötlet végül a hírhedt Orion projekt keretében felgyorsult. Bár az űrhajó korai tervezési kihívásai közül sokat sikerült leküzdeni, a projektet 1965-ben leállították a nukleáris szerződéseknek köszönhetően. Ezek megtiltották a nukleáris robbanásokat az űrben. Ma mondjuk már atomerőműveket tervezünk az űrbe. A kémiai rakéták is egyre nagyobb teljesítményűek lettek és a NASA inkább ezeket részesítette előnyben.
Az atomok ereje az űrben is számos lehetőséget hordoz
Az ötlet azonban nem halt el, és számos projekt hordozta az NPP lángját olyan nevekkel, mint a Project Daedelus, a Project Longshot és a Vista. Az egyik legérdekesebb ötlet a Medusa nevű űrhajó koncepciója volt, amely megváltoztatta az impulzusmeghajtás tervét, és egy könnyű vitorlát használt, hogy kihasználja a későbbi nukleáris robbanások nyomásimpulzusait. Sajnálatos módon egyik ilyen koncepció sem jutott el a megvalósítások, főként a technológiai korlátok és a nukleáris robbanások űrben történő végrehajtásával kapcsolatos aggodalmak miatt. Az impulzusüzemű rendszerek mellett még a koncepciók közé tartozik a nukleáris termikus meghajtás (NTP) és a nukleáris elektromos meghajtás (NEP).
Bár mindhárom rendszer nukleáris technológián alapul, az NTP és a NEP hagyományosabb hasadási rendszereket használ (azaz a hajtóanyagot felmelegítik, ami gázzá alakul, és ez eredményezi a meghajtást). Tehát az NPP-vel ellentétben, amely mikrorobbantásokat használ a meghajtáshoz, az NTP és az NEP rendszereket nem lehet fegyverként használni. Bár mindhárom technológia különböző módszereket alkalmaz és különböző felhasználási eseteket tartogat, a nukleáris meghajtás – akár maghasadásos fűtés, akár nukleáris robbanás révén – néhány igen jelentős előnnyel rendelkezik kémiai vetélytársával szemben.
