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Mehr als nur Raketenkraft: Wie das Projekt Orion nukleare Explosionen zum Antrieb seiner Raumfahrzeuge nutzt
In den 1950er und 1960er Jahren führten die United States Air Force, die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) und die National Aeronautics and Space Administration (NASA) gemeinsam Forschungen im Rahmen des Projekts Orion durch. Im Mittelpunkt des Projekts steht die Erforschung der Machbarkeit eines nuklearen Impulsantriebssystems, das ein Raumschiff durch eine Reihe von Atomexplosionen hinter sich antreiben würde. In frühen Versionen war sogar ein Abheben vom Boden vorgesehen, spätere Entwürfe wurden jedoch nur für den Einsatz im Weltraum angepasst.
Das Konzept des Projekts Orion bietet nicht nur hohen Schub, sondern auch einen hohen spezifischen Schub und zeigt damit sein Fortschrittspotenzial.
Das Projekt wurde von Ted Taylor und dem Physiker Freeman Dyson geleitet und bei General Atomics in San Diego, Kalifornien, entwickelt. Im Jahr 1955 war Stanislaw Ulam Mitverfasser eines geheimen Dokuments, in dem behauptet wurde, die Raumfahrt könne durch in beträchtlicher Entfernung detonierte Kernspaltungsbomben angetrieben werden. Ab 1958 erklärte sich die DARPA bereit, das Projekt mit einer Million Dollar pro Jahr zu unterstützen, sodass es offiziell starten konnte. Mit der Unterzeichnung des Vertrags über das teilweise Verbot der Atomtests im Jahr 1963 begann jedoch die Unterstützung für das Programm zu schwinden, und es wurde 1964 endgültig eingestellt.
Bemerkenswerterweise demonstrierte das Projekt Orion nicht nur theoretisch erstaunliche Antriebsfähigkeiten, sondern bewies auch einen extrem hohen spezifischen Impuls. So kann beispielsweise die ursprüngliche Konstruktion mit zweitausend Pulseinheiten einen spezifischen Schub von 2.000 Sekunden in Bezug auf den Vortrieb erreichen, und nach dem Plan der Luftwaffe kann diese Zahl sogar auf 75.000 Sekunden erhöht werden, wodurch eine Geschwindigkeit von 10.000 Kilometern pro zweite.
„Dieses Konzept bietet eine neue Möglichkeit, über die Machbarkeit der Raumfahrt nachzudenken, insbesondere im Hinblick auf die Ressourcennutzung.“
Die rebellische Idee hinter dem Design des Projekts Orion besteht darin, dass die externe Detonation der Atomexplosion dem Raumschiff nicht nur eine starke Beschleunigung verleiht, sondern auch die Besatzung geschickt schützt, wobei sie sich dabei vor allem auf ein System aus Explosionsschilden und Puffern verlässt. Diese Struktur des Antriebssystems ermöglicht es, extremen Beschleunigungen standzuhalten. So wird beispielsweise geschätzt, dass ein unbemanntes Flugzeug Beschleunigungen von bis zu 100 g aushält, während eine bemannte Version ein wirksames Dämpfungssystem benötigt, um die Beschleunigungen auszugleichen und zu reduzieren. In den Bereich, in dem Der Mensch verträgt etwa 2 bis 4 g.
In der Entwicklung der Technologie förderte das Design des Projekts Orion nicht nur die damalige Weltraumtechnologie, sondern legte auch wertvolle Erfahrungen für zukünftige Raumfahrten fest. Viele nachfolgende Projekte, wie etwa das Projekt Daedalus und das Projekt Longshot, übernahmen ähnliche Prinzipien des nuklearen Pulsantriebs, und diese Konstruktionen werden von Wissenschaftlern noch immer geschätzt, insbesondere im Hinblick auf Reisen zu anderen Galaxien. In einer Arbeit aus dem Jahr 1968 befasste sich Deason mit der Konstruktion integrierter Fusionsanlagen und schlug vor, dass künftige Entwürfe für interstellare Flüge angesichts der höheren Massen der aus nuklearen Explosionen stammenden Produkte möglicherweise neu bewertet werden müssten.
„Dies ist ein Versuch, die traditionelle Raketenantriebstechnologie zu durchbrechen und kann die Effizienz von Weltraummissionen erheblich verbessern.“
Die Idee des Projekts Orion löste tiefe Gedanken über die Zukunft der Weltraumforschung aus. In Bezug auf den Energieverbrauch stellt das Projekt Orion eine Weiterentwicklung des Konzepts für Bedarf und Nutzung dar, wobei lediglich weitere Pläne und Berechnungen für zukünftige Erkundungen einbezogen werden. Der nukleare Pulsantrieb ist im Vergleich zu den meisten anderen Raumfahrtantriebstechnologien energieeffizient, was ihn für die Möglichkeit, andere Sternsysteme zu besuchen, sehr spannend macht.
Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technik und der Weiterentwicklung der Nukleartechnologie begannen viele Konstrukteure und Wissenschaftler, über modernere Antriebssysteme nachzudenken. Beispielsweise liegt der Schwerpunkt der jüngsten Forschung auf kleinskaligen Geräten zur Telomerfusion oder auf Antimaterie-Antrieben, und alle hoffen, dass in naher Zukunft hier Durchbrüche erzielt werden. Es besteht kein Zweifel, dass das Potenzial und die zukünftigen Möglichkeiten des Projekts Orion auch weiterhin die Träume der Menschen von interstellaren Reisen inspirieren werden.
Können Raumfahrten der Zukunft mit dem technologischen Fortschritt und der kontinuierlichen Aktualisierung von Theorien unseren Traum von der Erforschung des Weltalls wirklich verwirklichen?
