Loty na odległe planety? Polak wymyślił rewolucyjny sposób

Jest taka seria popularnych memów internetowych "świat gdyby..." (np. gdyby w kiełbasie nie było kości i chrząstek) pokazujący futurystyczną metropolię z latającymi samochodami jako symbol osiągnięcia niesamowitych możliwości, gdyby przeszłość potoczyła się inaczej.

I trochę tak samo jest z lotami w kosmos. Kiedyś naukowcy i astronauci znacznie śmielej mogli sobie poczynać w temacie eksploracji kosmosu.

Może dlatego, że tzw. "Ciche Pokolenie" (osoby urodzone między 1928 a 1945) oraz Pokolenie G.I. (1901-1927) – pokrzywdzone przez wyniszczającą drugą wojnę światową – były bardziej bezinteresownie otwarte na postęp naukowy niż samolubni "baby boomers" (pokolenie 1946-1964).

To niesamowite, że pomysł napędzania rakiet poprzez serię eksplozji obmyślali już inżynierowie w XIX wieku. Jednakże to dopiero Polak, Stanisław Ulam wpadł na to, jak zrealizować tę ideę. Potrzeba było do tego atomówek. Dużo atomówek.

Ulam, który wyemigrował do Stanów Zjednoczonych w sierpniu 1939, tuż przed wybuchem II wojny światowej był cenionym ekspertem i w 1943 r. został przyłączony do Projektu Manhattan. Było to amerykańskie przedsięwzięcie mające na celu skonstruowanie bomby atomowej.

Tak więc to nasz rodak, jak mało kto, znał się na technologii nuklearnej (był późniejszym współtwórcą bomby wodorowej). W latach 50-tych XX w. wymyślił on tzw. jądrowy napęd pulsacyjny.

Stanisław Ulam (w środku)

Jego działanie polegało na wykonywaniu serii kontrolowanych wybuchów nuklearnych. Technologia zakładała wyrzucanie z tyłu pojazdu najpierw bomb atomowych, a następnie dysków z paliwem stałym. W wyniku eksplozji miała wytworzyć się plazma, która stykając się z tarczą dociskową wypychałaby pojazd kosmiczny naprzód.

Pomysł ten błyskawicznie zyskał zainteresowanie amerykańskiego rządu, który w roku 1958 zapoczątkował Projekt Orion.

Projekt Orion już na tamtym poziomie technologii pozwalałby na osiągnięcie od 9 do 11 procent prędkości światła (jest to spore uproszczenie - przyp. red.). Mówimy tutaj więc o pojazdach kosmicznych mogących rozwinąć nawet powyżej 30 tysięcy kilometrów na sekundę, a więc 108 milionów kilometrów na godzinę (km/h).

Jeśli zastanawiacie się, jakie prędkości mogą maksymalnie rozwijać obecne pojazdy kosmiczne - sonda Juno w pobliżu Jowisza w 2016 roku osiągnęła... zaledwie 266 tys. km/h. I to na krótką chwilę. To czterdzieści razy mniej ile początkowo mogłyby rozwijać pojazdy z jądrowym napędem pulsacyjnym, będącym myślą technologiczną sprzed ponad 60 lat!

Grafika koncepcyjna NASA pokazująca rakietę z jądrowym napędem pulsacyjnym

Gdyby posłać pojazd z technologią wymyśloną w Projekcie Orion, doleciałby do najbliższej planety poza Układem Słonecznym (Proxima Centauri) w 40 lat. To znacznie mniej niż... 17052 lat, jakich potrzebowałby pojazd o stałej, maksymalnej prędkości sondy Juno.

Niestety na przełomie lat 50. i 60. czasy i nastroje społeczne szybko się zmieniały. Takie projekty naukowe, w tym dotyczące kosmosu, są mocno zależne od funduszy rządowych. W roku 1959 nastąpiło ogromne przetasowanie. Zapadły dwie kluczowe decyzje.

Administracja amerykańskiego Air Force uznała, że Projekt Orion nie miał żadnej wartości militarnej, a oprócz tego NASA ustaliła, że przyszłe pojazdy kosmiczne nie będą używały energii nuklearnej.

Dlaczego zrezygnowano z jądrowych napędów? W latach 60. powstało wiele obaw wokół użycia energii atomowej, zarówno wśród zwykłych obywateli, jak i rządów różnych państw na całym świecie.

W roku 1963 wydano częściowy zakaz prób broni nuklearnej (podpisały go USA, Wlk. Brytania i ZSRR). W jego myśl mogły się odbywać jedynie pod ziemią, ale nie w atmosferze, przestrzeni kosmicznej i pod wodą.

USA próbowało przeforsować wyjątek, pozwalający na próby nuklearne w przestrzeni kosmicznej, ale Związek Radziecki obawiał się, że będą one potem wykorzystane do celów militarnych. Należy pamiętać, że miał miejsce wtedy wyścig zbrojeń i technologii między mocarstwami, który budził wiele niepewności.

Testy nuklearne na pustyni w Nevadzie (1953)

Całości dopełnił fakt, że NASA nie opracowała misji wymagającej pojazdów stworzonych według konceptów Projektu Orion, a poza tym wolała się skupić na misji na Księżyc. Warto jednak podkreślić, że US Air Force (które Oriona skasowało) nie doszukało się tutaj zagrożenia dla zdrowia i życia astronautów ze strony napędu nuklearnego.

Od tamtej pory kilkukrotnie wracano do myśli technologicznej, jaką zapoczątkował Stanisław Ulam - jądrowego napędu pulsacyjnego. Projekt Dedal (1973-78), Projekt Longshot (1987-88) oraz Mini-Mag Orion (2000) rozważały podobne rozwiązanie, ale przy rozszczepianiu jąder atomów na mniejszą skalę niż Projekt Orion.

Kto wie, może kiedyś przy odrobinie odwagi, a przede wszystkim bardziej bezinteresownym wsparciu finansowym ktoś do tej myśli powróci. I zrobi to w sposób niebudzący obaw o bezpieczeństwo, a jednocześnie w imię nauki, abyśmy mogli latać na odległe planety. Szkoda tylko tych 60 zmarnowanych lat...