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Weltraumwunder der 1950er Jahre: Warum die nukleare Pulsantriebstechnologie des Projekts Orion so erstaunlich ist
In den 1950er und 1960er Jahren führten die US Air Force, DARPA und NASA gemeinsam ein Forschungsprojekt namens Project Orion durch, dessen Ziel es war, die Durchführbarkeit des Einsatzes der nuklearen Impulsantriebstechnologie zum Antrieb von Raumfahrzeugen durch eine Reihe von Atomexplosionen im Weltraum zu untersuchen. In frühen Versionen des Entwurfs war sogar ein Abheben vom Boden vorgesehen, während sich spätere Versionen auf Weltraumoperationen konzentrierten. Das Projekt wurde bei General Atomics in San Diego durchgeführt und auch der berühmte Raketenwissenschaftler Wendel von Braun äußerte seine Unterstützung für den Vorschlag und veröffentlichte ein Whitepaper.
„Das Design des Projekts Orion bietet beispiellose Antriebseffizienz und Geschwindigkeitspotenzial.“
Die Grundidee der nuklearen Impulsantriebstechnologie geht auf ein Konzept des Physikers Stanisław Ulam aus dem Jahr 1946 und vorläufige Berechnungen von Frederick Rainis und Ulam aus dem Jahr 1947 zurück. Im August 1955 war Ulam Mitautor eines geheimen Dokuments, in dem der Einsatz von in einer bestimmten Entfernung gezündeten Kernspaltungsbomben zum Antrieb von Raumfahrzeugen vorgeschlagen wurde. Das Projekt wurde von Ted Taylor von General Atomics und dem Physiker Freeman Dyson geleitet, der am Institute for Advanced Study in Princeton arbeitete. Im Juli 1958 erklärte sich DARPA bereit, das Orion-Projekt mit einer Million Dollar pro Jahr zu unterstützen, und startete das Projekt offiziell.
Trotz anfänglicher Finanzierung ließ die Unterstützung für das Projekt ab Ende 1959 aufgrund veränderter Haltung der US-Regierung nach. Das Orion-Projekt wurde schließlich 1964 abgebrochen, als die Vereinigten Staaten einen Vertrag zum teilweisen Verbot von Atomtests unterzeichneten. Einer der Hauptgründe hierfür ist die Sorge vor einer Strahlenbelastung und den Folgen, die eine nukleare Explosion im Weltraum haben könnte.
„Bei vielen herkömmlichen Raketen kann man oft zwischen Schub und Treibstoffnutzung wählen, aber die Konstruktion von nuklearen Impulsraketen macht beides möglich.“
Die Vorteile des Orion-Programms liegen in der hohen Schubkraft und dem hohen spezifischen Impuls (spezifischer Impuls), die in den frühen Phasen der Konstruktion 2000 Impulseinheiten Vortrieb liefern, und nachfolgende Programme der Air Force werden wahrscheinlich spezifische Impulse von 4000 bis 6000 Sekunden, und im Fusionsbombenvorschlag von 1968 könnte die Leistung sogar 75.000 spezifische Impulse übersteigen, was es der Raumsonde ermöglichen würde, Geschwindigkeiten von 10.000 Kilometern pro Sekunde zu erreichen. Das Projekt ist voller Hoffnung und Enthusiasmus für günstige interstellare Reisen.
Obwohl das Orion-Projekt 1964 beendet wurde, wurde sein Kernkonzept des externen nuklearen Pulsantriebs später in anderen interstellaren Flugprojekten fortgeführt. Beispielsweise basieren sowohl das Projekt Daedalus als auch das Projekt Longshot auf diesem Prinzip, was den potenziellen Anwendungswert dieses Prinzips für Hochleistungsflüge zu interstellaren und Planetenoberflächen zeigt.
„Orions Vision geht über unser traditionelles Verständnis von Raumfahrt hinaus und könnte die Art und Weise sein, wie Menschen in Zukunft das Universum erforschen.“
Im Jahr 1968 zeigte Dysons Analyse des Einsatzes von Orion, dass die potenzielle Antriebsgeschwindigkeit das Potenzial hätte, sehr erstaunliche Werte zu erreichen, wenn die Geschwindigkeit der Fusionsexplosion weiter gesteigert werden könnte. Obwohl diese Ideen rein theoretisch sind, hat Orion eindeutig verschiedene nachfolgende Bemühungen im Bereich der Weltraumgestaltung inspiriert. Forscher spekulieren, dass die Entdeckung des nächstgelegenen Sternensystems mit der Technologie von Orion kein Traum mehr sein wird.
Das Orion-Projekt ist im Hinblick auf die Erforschung spezifischer Möglichkeiten zweifellos ein mutiger Versuch im Bereich der Raumfahrtantriebstechnologie. Vom Energiebedarf bis zu den Konstruktionstechniken ebnete das Programm den Weg für künftige Weltraummissionen, scheiterte jedoch, als die moralischen Bedenken und der politische Druck hinsichtlich des Einsatzes von Atomwaffen zunahmen. Daher fragt man sich, ob die Menschheit in Zukunft andere sichere und wirksame Wege finden kann, um das große Ziel der Erforschung des Universums zu verwirklichen.
