Az űrkutatás a gyorsabb és hatékonyabb meghajtási rendszerek keresése közben arra késztette a tudósokat és mérnököket, hogy fontolóra vegyék a nukleáris technológiákat. A nukleáris meghajtás története lebilincselő. A tudósok megpróbáltak megoldást találni a csillagközi űrutazás kihívásaira, és az emberi felfedezés határait is bővíteni akarták.
Az 1950-es évek végén és az 1960-as évek elején a Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) által kezdeményezett Orion-projekt egy úttörő kísérlet volt. Egy nukleáris impulzusrakéta megtervezése volt a cél. Az elképzelés szerint kis irányított nukleáris robbanóanyagokat robbantottak volna fel egy, az űrhajóra erősített masszív acél tolólemez mögött.
Bár a mérnöki kihívásokat, mint például a legénység árnyékolását és a tolólemez tartósságát sikerült megoldani, a projekt jelentős visszaeséssel szembesült a részleges tesztelési tilalmi szerződés miatt. Ez az egyezmény megtiltotta a nukleáris robbantásokat az űrben. A Föld magnetoszféráján belüli indítással kapcsolatos etikai aggályok tovább nehezítették a projekt megvalósíthatóságát. Ezen akadályok ellenére az Orion-projekt bemutatta a nukleáris impulzusmeghajtásban rejlő lehetőségeket ambiciózus űrmissziókhoz, beleértve az aszteroidák eltérítését is.
Későbbi tervek a meghajtás használatára
A Brit Interplanetáris Társaság által 1973 és 1978 között végrehajtott Daedalus-projekt célja egy olyan csillagközi űrhajó megtervezése volt, amely körülbelül 45 év alatt képes elérni az Alfa Centaurit. A projekt a tehetetlenségi fúzió (ICF) mint rakétahajtómű elképzelésre támaszkodott. Az ICF lényege, hogy a fúziós üzemanyaggranulátumokat lézerrel összenyomják, és a meghajtáshoz forró plazmát hoznak létre. Ez egy apró robbanást eredményezett volna, miután a fúziós reakció beindul.
A Daedalus-projekt a Jupiter légköréből bányászott hélium-3 üzemanyagot javasolt az űrhajó hatékony és biztonságos meghajtására. A csillagközi utazáshoz szükséges hatékony ICF-rendszer megtervezésének technikai kihívásait azonban még nem sikerült leküzdeni. Mindazonáltal a projekt megalapozta a jövőbeli fúziós alapú meghajtási koncepciókat, és ösztönözte a területen folyó kutatásokat.
A Robert W. Bussard fizikus által 1960-ban javasolt Bussard Ramjet a csillagközi meghajtás új megközelítése volt. Ez a fúziós rakéta-változat elektromágneses mezőket használt volna, hogy „felkanalazza” a csillagközi térben található hidrogént összegyűjtésére és tömörítésére — írja a Nuclear Newswire. A tömörített hidrogén termonukleáris fúzión megy keresztül, és energiát termel a meghajtáshoz.
A ritkás csillagközi hidrogén összegyűjtésével járó kihívások és a nagy sebesség relativisztikus hatásainak enyhítésére Bussard azt javasolta, hogy az atomokat lézerrel ionizálják, mielőtt azok belépnének az űrhajó mágneses terébe. A Bussard Ramjet koncepciója, ha megvalósult volna, lehetővé tette volna az állandó gyorsulást, ami a gyors csillagközi utazással járó problémákat orvosolta volna.
Bár ezek a projektek technikai, jogi és etikai kihívásokkal szembesültek, megalapozták a jövőbeli törekvéseket. A nukleáris meghajtás továbbra is fejlődő tudomány.
Ezeket a cikkeket is érdemes elolvasni:
