Atoombom, een woord dat tegelijk veel angst kan veroorzaken, maar ook enorm tot de verbeelding kan spreken. Het intrigeert ons, maar houdt ons sinds zijn uitvinding in een eeuwige gevangenschap. Atoomwapens hebben een ontzagwekkende revolutie veroorzaakt, niet enkel bij oorlogvoering of bij diplomatie, maar ook in het zelfbeeld van de mensheid. We leven vanaf de geboorte van de atoombom in een tijdperk waar de mens zijn eigen wereld onherroepelijk kan verwoesten. Dit alles met de druk van een knop.. Maar het zelfbeeld werd op nog andere manieren beïnvloed. Mensen zijn van nature ongelofelijk nieuwsgierig. Dit resulteert in innovatie, waar ideeën samen komen om iets nieuws te creëren. Die nieuwsgierigheid heeft mensen ook naar de ruimte gebracht. Dit was enkel mogelijk door het ontwikkelen van nieuwe innovaties. Wat gebeurt er nu wanneer ruimtevaart in aanraking komt met die onstopbare kracht van atoombommen? Het Orion Project.

Het concept is eigenlijk best simpel en is ongetwijfeld al vaker het idee geweest van een fantasierijke tiener. We laten een atoombom ons de lucht inschieten! Om een payload de ruimte te laten bereiken is er veel energie nodig. Traditionele raketten gebruiken brandstof, die bij ontsteking een reactiekracht uitoefent op de raket zelf. Waarom zouden we niet de kracht van een atoombom kunnen gebruiken om de zwaartekracht te overwinnen? Eens dat de snelheid vermindert door wrijving, steken we er nog een af. Dit herhalen we totdat we in een baan rond de aarde komen (of naar een verdere bestemming kunnen reizen).
Dat klinkt toch te mooi om waar te zijn, wat uiteraard ook zo is. Kernenergie mag dan wel een groene, haast onuitputtelijke bron zijn, het zal nog duidelijk worden waarom we momenteel niets via het Orion principe de ruimte insturen. Samen duiken we de wonderlijke wereld van nucleaire experimenten in.

In de jaren 50 en 60 werd dit idee heel serieus genomen. Project Orion was een geheim project van de Amerikaanse overheid in samenwerking met ARPA, zijnde de “Advanced Research Project Agency“. Welk ander volk dan de Amerikanen zou zo een gek idee willen uittesten. Enkele bekende namen deden mee aan het project, zoals Stanislaw Ulam en de Britse wiskundige Freeman Dyson. Het team werd aangevuld met wetenschappers die hadden geholpen bij de ontwikkeling van de waterstofbom. Hoe werkt zo een nucleair ruimteschip nu juist? Zoals reeds vermeld, zou de kracht periodisch gegenereerd worden door een (kleine) atoombom, waarbij om de 2 tot 4 seconden een ontploffing zou plaatsvinden achter het schip. De schokgolven zouden opgevangen worden door een bufferplaat, gemaakt uit uiterst hard staal. Om te voorkomen dat de payload beschadigd zou worden (of de passagiers gewond raken), zouden grote schokdempers voorzien worden net achter de bufferplaat. Daarop zou dan de voorraad aan pulse units rusten, zijnde de atoombommen en de nuttige lading. Deze units zouden omhuld worden door beryllium oxide, een materiaal dat heel goed kan isoleren, met daarbuiten ook een uranium stralingsspiegel. De diameter van de units zou slechts 150 mm zijn en ze zouden 140 kg wegen. Hierdoor zou het gehanteerd kunnen worden door een toestel lijkende op een drankautomaat. Om het ontwerp te verbeteren werd Coca-Cola hiervoor effectief geconsulteerd.

Schematische voorstelling van een Orion ruimteschip

De plannen waren van het begin al groots; er zouden gigantische payloads de ruimte ingestuurd kunnen worden om de uiterste regio’s van het zonnestelsel te kunnen bestuderen. Er werd gespeculeerd dat hoe groter de raket, hoe beter deze de nucleaire pulsen kan absorberen. Dus in plaats van lichte composiet materialen te moeten gebruiken, zou de structuur van een Orion capsule uit staal vervaardigd kunnen worden.

Ondanks de succesvol klinkende ideeën gebruiken we vandaag de dag uiteraard nooit het Orion principe om raketten de ruimte in te krijgen. Dat heeft natuurlijk alles te maken met de unieke en haast onoverkomelijke uitdagingen die de ingenieurs tegenkwamen tijdens het experimenteren. Allereerst was de radioactieve vervuiling een enorm risico. Meerdere “mirco-nukes” doen ontploffen, snel na elkaar, zorgt niet enkel voor ongelofelijk luide knallen, maar ook voor een hoop radioactief materiaal dat zich vrij gemakkelijk kan verspreiden doorheen de atmosfeer. Dit probleem zou deels vermeden worden aangezien grote test lanceringen op zee zouden plaatsvinden. Ten tweede zouden er enorm veel bommen nodig om in een lage baan rond de aarde te geraken. Er zouden 800 bommen nodig zijn om het ruimtetuig in een low earth orbit te brengen.

Ten derde was de timing een beetje ongelukkig en begon het project pas na jaren van opstart. Tegen 1963 was het publiek zodanig sterk tegen nucleaire tests, dat er uiteindelijk een verdrag werd getekend door president Kennedy waarin besloten werd om een groot gedeelte van dit soort experimenten tot stilstand te brengen. Ook het Ruimteverdrag in 1967, waarin vermeld wordt dat er geen nucleaire wapens de ruimte in mogen, was een nagel aan de doodskist van Orion.

Daarnaast kon NASA project Orion onmogelijk gebruiken als alternatief voor bijvoorbeeld de Saturn V raket om mensen naar de maan te sturen, aangezien nucleaire voortstuwing nog een topgeheim van de Amerikaanse luchtmacht was. NASA daarentegen is een publieke en civiele organisatie. Uiteindelijk bleven chemisch aangedreven raketten de norm, ondanks hun vele lagere efficiëntie en draagkracht. Dit mede door hun relatieve veiligheid.

Maar het onderzoek naar nucleaire propulsie werd niet gesmoord. Freeman Dyson schreef enkele jaren na het einde van het Orion-project een wetenschappelijk artikel waarin hij berekende dat een versie van het Orion schip naar Alpha Centauri zou kunnen reizen aan 10% van de lichtsnelheid. De totale reis zou dan maar 44 jaar duren! Vijf jaar later kwam de British Interplanetary Society met een nog grotere studie, genaamd Deadalus. Het 190m lange ruimteschip zou eerst naar Jupiter reizen om daar ‘volgetankt’ te worden met Helium-3. Daedalus zou dit gas in combinatie met deuterium gebruiken om kleine fusie-explosies te genereren, wat op zijn beurt dan de nodige reactiekracht zou genereren. Jammer genoeg staan technologie en wetenschap nog niet ver genoeg op het vlak van kernfusie.

Een overzicht van de verschillende voorgestelde Orion ruimteschepen, waarbij men duidelijk kan zien hoe groots er werd gedacht.
Het meest rechtse concept zou een werkelijk slagschip zijn met een hoogte van 60 m.

Project Orion is een voorbeeld van de vindingrijkheid van de mensheid. Het klinkt als een (te) gek idee, maar door het serieus te onderzoeken, kwamen wetenschappers wel meer te weten over alternatieve vormen van propulsie. Ondanks dat het uiteindelijk niet gelukt is de dromerige concepten om te zetten in werkelijkheid, heeft de ruimtevaart er veel uit geleerd. Het is belangrijk om altijd alle opties uit te testen, hoe ongelofelijk ze ook klinken. Om het met de woorden van Niels Bohr samen te vatten:

“We zijn het allen eens dat jouw theorie gestoord is. De vraag die ons heeft verdeeld is, of het wel gestoord genoeg is om correct te zijn”

~Niels Bohr, nadat hij de propositie van Quantum Fysica voor het eerst hoorde.~

0 reacties

Een reactie achterlaten

Avatar plaatshouder

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.