Giữa những năm 1950 và 1960, Không quân Hoa Kỳ, Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (DARPA) và Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NASA) đã tiến hành một nghiên cứu có tên Dự án Orion để khám phá việc sử dụng vũ khí hạt nhân Tính khả thi của xung tàu vũ trụ. Tàu vũ trụ được thiết kế để đạt được lực đẩy trực tiếp bằng cách cho nổ một loạt bom nguyên tử phía sau nó. Mặc dù dự án cuối cùng đã bị dừng lại vào năm 1964 vì nhiều lý do, nhưng những ý tưởng mà nó đề xuất có thể cách mạng hóa những giấc mơ giữa các vì sao của chúng ta.
Thiết kế của Project Orion mở ra cánh cửa mới cho du hành vũ trụ, kết hợp lực đẩy cao với lực đẩy hiệu suất cao. Nhiều thập kỷ nữa, liệu chúng ta có thể phát triển dựa trên điều này và đạt được những sứ mệnh không gian xa hơn không?
Dự án Orion ban đầu được hình thành vào năm 1946 bởi nhà vật lý Stanislaw Ulam, người đã tiến hành các tính toán sơ bộ cùng với các nhà khoa học khác tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos trong những năm tiếp theo. Năm 1955, Ulan đồng viết một bản ghi nhớ mật đề xuất sử dụng bom phân hạch hạt nhân để phát nổ ở một khoảng cách nhất định so với tàu vũ trụ nhằm đẩy tàu vũ trụ ra ngoài vũ trụ.
Người đứng đầu dự án bao gồm Ted Taylor và nhà vật lý nổi tiếng Freeman Dyson. Năm 1958, DARPA phân bổ 1 triệu USD cho Dự án Orion và quá trình phát triển chính thức của dự án bắt đầu. Mặc dù một loạt các cuộc thử nghiệm tiếp theo đã được thực hiện nhưng dự án cuối cùng vẫn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố chính trị, và hiệp ước cấm thử nghiệm hạt nhân một phần được ký năm 1963 dần mất đi sự ủng hộ đối với dự án.
“Khái niệm do Dự án Orion đề xuất không chỉ có lực đẩy hiệu quả mà còn mang lại khả năng không giới hạn cho việc du hành giữa các vì sao của con người trong tương lai.”
Về mặt thiết kế, Project Orion kết hợp vận tốc khí thải cực cao, thường đạt tốc độ từ 19 đến 31 km/giây (khoảng 68.000 đến 112.000 km/giờ), khiến nó trở thành công nghệ động cơ đẩy độc đáo. Về lý thuyết, tàu vũ trụ sử dụng động cơ đẩy xung hạt nhân có thể đạt được những thế mạnh kỹ thuật mà hệ thống động cơ đẩy hóa học truyền thống không thể đạt được. Trong bối cảnh đó, những người ủng hộ Dự án Orion tin rằng nó sẽ cho phép du hành giữa các vì sao tiết kiệm hơn.
Ví dụ: NASA từng thiết kế một sứ mệnh tới Sao Hỏa, dự đoán sẽ kéo dài 125 ngày, cần 8 phi hành gia và có chi phí phát triển ước tính là 1,5 tỷ USD. Điều này khiến mọi người phải suy nghĩ, có bao nhiêu giấc mơ có thể trở thành hiện thực nhờ công nghệ như vậy?
"Liệu lực đẩy xung hạt nhân có thể là chìa khóa cho sự khám phá vũ trụ sâu hơn của nhân loại không? Nếu công nghệ này sẵn có, việc điều hướng các ngôi sao trong tương lai sẽ như thế nào?"
Dự án Orion được thiết kế không chỉ để tính đến hiệu quả của động cơ đẩy mà còn để vượt qua một loạt thách thức liên quan đến vụ nổ hạt nhân. Chẳng hạn, trong quá trình phát triển, các nhà khoa học đã thiết kế một thiết bị gọi là "tấm đẩy" có khả năng hấp thụ hiệu quả sóng xung kích do mỗi vụ nổ gây ra và đảm bảo an toàn cho phi hành đoàn. Điều này cho phép mỗi vụ nổ hạt nhân được chuyển đổi thành lực đẩy liên tục, từ đó đạt được hiệu ứng đẩy hiệu quả.
Mặc dù dự án Orion cuối cùng phải chịu những thất bại do các yếu tố chính trị và xã hội, nhưng các khái niệm của nó vẫn ảnh hưởng đến tư duy hiện đại về du hành giữa các vì sao. Có nhiều kế hoạch tiếp theo, chẳng hạn như Dự án Daedalus và Dự án Longshot, cũng dựa trên lực đẩy xung hạt nhân bên ngoài này và cố gắng sửa đổi thêm thiết kế ban đầu.
Cho đến ngày nay, mô hình của Dự án Orion vẫn được trưng bày tại Bảo tàng Smithsonian và trở thành biểu tượng cho khái niệm khám phá không gian. Khi nhìn lại lịch sử của Dự án Orion, chúng ta không khỏi tự hỏi, liệu chúng ta có đặt bước đầu tiên trên con đường du hành giữa các vì sao trong nửa thế kỷ tới hay không?