Projekts "Orion" – bum, bum, bum kosmosā

No «ZvD» 229. numura  ATSKATOTIES PAGĀTNĒ Raitis Misa Daudziem lasītājiem, ieraugot šādu virsrakstu, var rasties jautājums, vai nav sajaukuši žurnālu un paņēmuši rokā kādu nenopietnu izdevumu. Tomēr nē, šīs tiešām ir jūsu iemīļotās Zvaigžņotās Debess lapaspuses un arī virsraksts ir itin nopietni domāts. Lai cik tas šodienas skatījumā neliktos neticami, tomēr ASV valdība un militāristi reiz pilnā nopietnībā bija sākuši veidot kodolraķeti – raķeti, kuru kosmosā (bum, bum, bum,….) izvadītu apmēram 1000 kodolsprādzienu sērija. Tiešām šķiet neticami, tomēr gandrīz visi svarīgākie komponenti bija uzprojektēti un daudzi pat uzbūvēti un testēti. Arī šodien speciālisti uzskata, ka šādu kosmosa kuģi uzbūvēt bija (un arī tagad ir) pilnīgi reāli. Vēl vairāk, tiek lēsts, ka arī, kā moderni mēdz teikt, ietekme uz vidi būtu tik niecīga, ka mēs to šodien, ja tas būtu noticis toreiz, praktiski neizjustu. Iz vēstures Mēģinot rast atbildi, kā šāda ideja radās, jāieskatās pagātnē, turklāt krietni pirms t.s. kodollaikmeta. Pirmajam 1881. gadā ideja par to, ka raķetes piedziņai varētu izmantot sprādzienu sēriju, esot radusies krievu sprāgstvielu ekspertam Nikolajam Kibaļčičam (Кибальчич, Николай Иванович). Vēlāk, jau 20. gs. vairāki Manhetenas projekta zinātnieki, no kuriem noteikti jāmin Staņislavs Ulams, izteikuši iespēju un pat veikuši aprēķinus tolaik vēl pilnīgi teorētiskam kosmosa kuģim, kura piedziņai varētu izmantot kodolsprādzienu sēriju. Reāls projekts 1958. gadā sākts aizsardzības kontraktu uzņēmuma General Atomics, Sandjego, Kalifornijā, paspārnē. Projekta vadītāji bija fiziķis Teds Teilors (Ted Taylor) un fiziķis teorētiķis un matemātiķis Frīmens Daisons (Freeman Dyson). Daisons jau kopš bērnības bija vēlējies kādudien doties kosmosā, un te nu šī iespēja radās – piedalīties projektā, kas šo sapni varētu palīdzēt īstenot. Frīmena Daisona dēls Džordžs Daisons ir sarakstījis grāmatu Project Orion: The True Story of the Atomic Spaceship (šī raksta autors diemžēl vēl nav atradis laiku tās izlasīšanai, bet to plāno un iesaka arī žurnāla lasītājiem). Grāmatas sarakstīšana prasīja trīs gadus, tomēr iegūt visu informāciju par projektu viņam tā arī neizdevās, jo vēl šodien, pēc daļējas atslepenošanas, tās daļa ir slepena. Galvenokārt tādēļ, ka Orion kosmosa kuģa piedziņai bija paredzēts izmantot atombumbas, ko iespējams izgatavot salīdzinoši lēti un lielā skaitā. Šādas tehnoloģijas nonākšanu nepareizajās rokās neviens nevēlas. Pat dokuments, kurā Staņislavs Ulams apraksta savas idejas, vēl arvien ir slepens. Par vienu no faktoriem, kas veicināja Orion projekta uzsākšanu, noteiktai uzskatāms tas, ka Padomju Savienība sekmīgi izvadīja orbītā Sputnik 1 – pirmo Zemes mākslīgo pavadoni. Visi jau saprata, ka tik pat labi tā varēja būt arī atombumba, ko PSRS nu spētu nogādāt jebkur uz planētas. Sākās kosmosa apguves sacensība, kuras karstumā dzirdīgas ausis atrada arī projekti, kas citādi šķistu vismaz dīvaini. Tāds noteikti ir arī ASV valdības līgums ar jau minēto General Atomics par kodolraķetes izveidi. Projekta ideja bija radīt kosmosa kuģi, kura piedziņai tiktu izmantota ārēji notiekošu kodolsprādzienu sērija. Nebija plānota sprādziena enerģijas novirzīšana. Pamatideja bija, ka tiktu izveidots kosmosa kuģis, kura apakšā būtu liela metāla plāksne ar caurumu vidū. Pa šo caurumu tad tiku izmesti kodollādiņi, kas nelielā attālumā zem (aiz) kosmosa kuģa eksplodētu. Tādējādi sprādziena enerģija stumtu prom (uz priekšu) minēto metāla plāksni un tiktu panākts tās pārvietojums. Plāksne pie kosmosa kuģa būtu piestiprināta milzīgos amortizatoros, lai novērstu to, ka kodolsprādziens izārda kuģi.

Vēl vairāk, modeļa eksperimenti, izmantojot parastu sprāgstvielu, parādīja, ka sprādzienu sēriju tiešām iespējams izmantot kā piedziņas avotu. Turklāt to realizēt ir daudz vieglāk nekā tika domāts. Atslepenotu kino materiālu, kurā redzami šie eksperimenti, iespējams noskatīties YouTube vietnē – https://youtu.be/Pcidu6ppcFg vai http://ej.uz/ejuv. Tālāki eksperimenti parādīja, ka starp tērauda stūmējplati, kas uzņem sprādziena enerģiju, un pašu kosmosa kuģi, izvietojot amortizatorus, patiešām iespējams izveidot sistēmu, kurā pārslodzes kosmosa kuģa daļā būtu tādas, ka cilvēks tās spētu izturēt. Tātad bija eksperimentāli pierādīts, ka Orion klases kuģi tik tiešām ir iespējams uzbūvēt un sekmīgi pilotēt. Liels izaicinājums bija izveidot mehānisku iekārtu, kas varētu sekmīgi, 2-4 reizes sekundē, izmest no Orion piedziņai izmantotās atombumbas. Šādas iekārtas izveidē pieredze tika meklēta pat pie Coca-Cola, kuras stikla pudeļu uzpildes līnija varēja sniegt idejas konveijera tipa atombumbu piegādes mehānismam. Pats vieglākais uzdevums bija paša Orion kosmosa kuģa izveide. Tā vārda vistiešākajā nozīmē būtu kuģubūve. Tika pieņemts, ka gadījumā, ja nolemtu uzsākt Orion kosmosa kuģa būvi, šis uzdevums tiktu uzticēts General Atomics māsas kompānijai, kas nodarbojas ar atomzemūdeņu būvi. Zināšanas, kas vajadzīgas hermētisku zemūdeņu un tās sistēmu izveidei, būtu noderīgas arī kosmosa kuģa izveidē. Orion starta platformu bija paredzēts veidot okeānā, lai mazinātu ietekmi uz cilvēkiem un vidi. Runājot par ideju kā tādu, zinātnieku vidū nav viennozīmīgas attieksmes. Jā, ideja daudziem šķiet traka, bet citi, piemēram, sers Artūrs Klārks, to pat savas dzīves nogalē uzskatīja par ambiciozu, bet ne traku. Tiesa, par traku viņš sauc iespēju, ka kāds to tiešām realizētu. Tomēr, kā zināms, tālāk par projektēšanu un dažu mezglu izveidi un testēšanu Orion projekts netika. Nesen izveidotai NASA bija dots uzdevums uzvarēt kosmosa sacensībā vismaz attiecībā uz Mēnesi (jo pirmais pavadonis, pirmais cilvēks utt. bija PSRS lolojumi). Pirmais signāls tam, ka Orion dienas ir skaitītas, bija NASA izvēle par labu Vernera fon Brauna veidotajai raķetei. NASA vienkārši atteicās iesaistīties Orion projektā, jo tas bija slepens, bet tās kā publiskās aģentūras politika bija neiesaistīties slepenos projektos. Šī iemesla dēļ Orion projekts nonāca ASV gaisa spēku pārziņā. Kaut arī gaisa spēkos bija cilvēki, kam bija izpratne par to, ka Orion būtu vismaz 1000 reižu efektīvāka nekā t.s. ķīmiskās raķetes, un bija cilvēki, kas projektu atbalstīja, tomēr nodrošināt nepārtrauktu finansējumu bija arvien grūtāk. Izrādījās, ka fakts, ka Orion varētu ātri nogādāt jebkurā vietā uz Zemes, piemēram, 200 karavīrus vai jebkuru lielāku kravu, nebija pietiekami pārliecinošs lēmēj-personu galvās. Turklāt tā bija būtiska novirze no sākotnējās ieceres par pilnīgi ne-militāru projektu. Bet ko gan varēja gribēt, ja projektu, galvenokārt tā slepenības dēļ, uzticēja militāristiem? Lai tomēr nodrošinātu to, ka finansējums neapstājas, tika izgudroti viltus militāri Orion iespējamie lietojumi. Viena no šīm idejām ir, ka ar Orion varētu pacelt kosmosā un virs PSRS izvietot cik lielu fiziski iespējams ūdeņraža bumbu. Tas bija t.s. pastarās dienas projekts. Neviens par to nebija sajūsmā, bet finansējums Orion virzībai tika nodrošināts. Cits projekts, kas izraisīja patiesu armijas vadības ģenerāļu interesi, bija t.s. nāves zvaigznes projekts. Kosmosā tiktu izvietota ieroču bāze, kas būtu spējīga veikt kodoluzbrukumu, kur un kad vajadzīgs. Tika pasūtīts automašīnas izmēru Orion modelis “pilnā kaujas konfigurācijā”, ko atrādīt prezidentam Kenedijam. Šāda demonstrācija izrādījās liela kļūda. Kenedijam šāds projekts nepatika, jo viņš pamatoti uzskatīja, ka šāds ierocis noteikti nav nepieciešams un tā izveide ir nepieļaujama. Tas bija vēl viens iemesls projekta beigu sākumam. Arī publikas apziņa bija mainījusies un iedzīvotāji sāka protestēt pret virszemes kodolizmēģinājumiem, kas radīja radioaktīvo piesārņojumu. Radioaktīvais stroncijs 30 bija viens no ķīmiskajiem elementiem, kas tika konstatēts bērnu uzturā un organismos. Agrākie notikumi Japānā un citas ar kodolieročiem un to izmēģinājumiem saistītas lietas visu, kas saistīts ar atom, padarīja nepopulāru. Arī Frīmens Daisons atzīst, ka viens no jautājumiem, kas viņam vienmēr ir bijis svarīgs, – cik cilvēku Orion radītais radioaktīvais piesārņojums ietekmēs. Aprēķini liecināja, ka katrs Orion starts pasaules mērogā nogalinātu no viena līdz 10 cilvēkiem. To atskārtis, Daisons nolēma, ka piekristu projekta realizācijai, ja izdotos šo rādītāju samazinātu līdz 1/100 cilvēka. Ironiski, ka Daisons bija iesaistīts kodolizmēģinājumus ierobežojošās un 1963. gadā pieņemtās vienošanās (Partial Nuclear Test Ban Treaty) izstrādē. Vienošanās paredz, ka kodolizmēģinājumus ir atļauts veikt tikai pazemē. Viņš gan atzīst, ka tas bija pareizs solis, tomēr tās bija arī Orion projekta beigas. Tomēr Orion projekta laikā veiktie pētījumi daudzās saistītās nozarēs trupinās. Par to liecina kaut vai tas, ka daudz kas no šī projekta vēl arvien ir slepens. Pastāv pat uzskats: ja Zemei draudētu sadursme ar  tiešām lielu asteroīdu, Orion projekta atdzīvināšana būtu vienīgā iespēja paglābt mūsu planētu no totālas iznīcības. Skaidrs, ka tādos apstākļos arī fakts, ka šādas raķetes starta radītie izmeši nogalinātu kādus 10 cilvēkus, neradītu ne mazākās šaubas par to, vai to darīt.

Intervija Raksta noslēgumā e-pasta intervija ar Frīmenu Daisonu, viņa dēlam Džordžam Daisonam piepalīdzot. Sarunāt, ka Frīmens Daisons atbildēs uz maniem jautājumiem, bija pavisam  vienkārši. Uzrakstīju viņam e-pastu un saņēmu atbildi, ka varu nosūtīt viņam savus jautājumus. Tiesa, kad tos nosūtīju, saņemtā atbilde bija: “Pārāk daudz jautājumu. Došu tikai īsas atbildes. Ja vēlaties uzzināt vairāk, izlasiet mana dēla grāmatu ``Project Orion'' by George Dyson, (Henry Holt, 2002).  Viņš ir rūpīgi savācis materiālu savam stāstam par projekta vēsturi.” Raitis Misa (RM): Izpētot tiešsaistē pieejamo informāciju, ir viegli noprast: ja būtu pieejams pietiekami liels finansējums un vēlme to tiešām darīt (ņemot vērā sekas), Orion kosmosa kuģis varētu tikt uzbūvēts un darbotos? Frīmens Daisons (FD): Jā, Orion ir iespējams uzbūvēt un tas droši vien darbotos, kā plānots. Bet ar lidaparātiem ir tā, ka nevar būt pārliecināts par to, ka tie patiešām darbosies, kamēr tie nav izmēģināti. Un jūs nevarat izmēģināt Orion, nepārkāpjot starptautiskās vienošanās par vides aizsardzību. RM: Nedaudz tehniskāks jautājums. Orion raķetes projekts paredz izmantot lielu un masīvu stūmējplati, kas kuģa kravas un pilotējamai sadaļai būtu piestiprināta milzīgos amortizatoros. Vai tiešām ir iespējams izgatavot šādu metāla gabalu, kas spētu izturēt 1000 un vairāk kodolsprādzienu, kas notiktu tiešā tās tuvumā. Un amortizatori. Saprotams, ka tiem ir kritiska nozīme. Vai bija paredzēta kāda rezervēšana gadījumā, ja notiktu kāda mehāniska kļūme? FD: Stūmējplates izdzīvošana bija lielākais jautājums projekta laikā. Teorētiski aprēķini parāda, ka tai vajadzētu izturēt. Tomēr, lai teorija apstiprinātos, bija nepaciešams veikt testus, kas netika izdarīts. Savukārt amortizatori tika uzbūvēti un sekmīgi notestēti, un darbojās stipri stabili un droši.

RM: Raugoties no šodienas perspektīvas, kā Jūs domājat, kā pasaule šodien atšķirtos, ja toreiz 70-jos Orion būtu uzbūvēts un startējis? Un vai Jums ir prātā kāda ideja, kāpēc šodien varētu būt nepieciešams būvēt Orion tipa kosmosa kuģi? Varbūt, lai atvairītu milzīgu asteroīdu? Ir skaidrs, ka kosmosa izpētei un starpplanētu lidojumiem šāds kuģis tuvākajā laikā izmantots netiks. FD: Atšķirība starp 70-ajiem un šodienu ir tāda, ka tad, lai paveiktu to, ko šodien var paveikt ar vienu tonnu smagu lietderīgo kravu, vajadzēja tūkstoš tonnu lietderīgās kravas. Instrumenti, komunikāciju sistēmas un datori veiktspējas ziņā, saglabājot apmēram to pašu izmēru un cenu, ir tūkstoškārt pārāki par to, kas bija pieejams tad. Ja mums būtu Orion kuģis, kas spētu vest tūkstoš tonnas lietderīgās kravas, šodien tam nebūtu piemērota uzdevuma. Un, ja Orion būtu uzbūvēts 70-ajos, tas jau sen būtu novecojis un netiktu izmantots. RM: Lūdzu pastāstiet mūsu lasītājiem par citu ar kosmosu saistītu Jūsu ideju – Daisona sfēru. Kā jūs domājat, vai mums kā civilizācijai kādreiz (tālākā nākotnē) radīsies nepieciešamība ko līdzīgu veidot? Varbūt, ka nav nepieciešams doties uz citām planētām, lai nākotnē atrisinātu pārapdzīvotības un resursu pārmērīgas izmantošanas problēmu? Tik vien kā jāizmanto asteroīdu joslā pieejamais materiāls, lai izveidotu apdzīvojamu Daisona sfēru. FD: Daisona sfēra ir pārpratums. 1960. gadā žurnālā Science es uzrakstīju rakstu “Mākslīgu infrasarkanā starojuma zvaigžņu avotu meklējumi” (Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation). Raksts bija par iespējamību meklēt citplanētu civilizācijas. Kad mēs nosūtījām kosmosā pavadoņus, lai veiktu infrasarkano staru novērojumus, izrādījās, ka eksistē miljoniem dabīgu avotu [infrasarkano staru], kas sastāv no karstām zvaigznēm, ko ietver putekļu miglāji. Pētījums izgāzās. Nav nekādas iespējas noteikt, vai kāds no šiem avotiem ir mākslīgi radīts. Tādēļ tam nav nekāda sakara ar Jūsu jautājumu. Zinātniskās fantastikas rakstnieki pārprata to, ko es rakstīju. RM: Varbūt ir kas interesants, ko vēlaties pateikt mūsu lasītajiem, tikai es to nepajautāju? FD: Kosmisko ceļojumu nākotne nav milzīgi neveikli kosmosa kuģi kā Orion, bet gan publiski lielceļi, kas sastāvēs no maziem kuģiem, kas pārvietosies ļoti ātri. Enerģiju tiem nodrošinās lāzera vai mikroviļņu stari. Publiskajiem lielceļiem ir trūkums – tos ir ļoti dārgi izveidot un tie kļūst ekonomiski izdevīgi tikai tad, ja ir pietiekami liela transporta plūsma, lai tie būtu visu laiku noslogoti. Tas droši vien notiks mazāk nekā simts gadu laikā. Tā kā kravas nogādāšana kosmosā, kā enerģiju izmantojot lāzera staru, aizņem apmēram piecas minūtes, nepieciešamā sistēmas noslodze ir apmēram simts tūkstoši kosmosa kuģu gadā. RM: Un pēdējais jautājums. Mēs visi zinām, ka diži prāti ir “pilni ar stāstiem”. Lūdzu pastāstiet mūsu lasītājiem ko interesanti no sava stāstu krājuma. Varbūt tie ir kādi gudri vārdi lasītājiem šeit Latvijā. Esam neliela nācija, bet mūsu vidū ir daudz zināt un kaut ko aizraujošu darīt kāru cilvēku, tāpat kā Jūs. FD: Vēstījums cilvēkiem Latvijā. Mazas valstis zinātnē var sasniegt daudz, ja tās specializējas, izvēloties kādu zinātnes nozari, kam veltīt pūles. Mūsu pētniecības institūtā (Institute for Advanced Study) ir aktīva astronomu grupa, kurai ir trīs darba valodas – angļu, holandiešu un ebreju. Angļu ir starptautiska valoda, holandiešu un ebreju ir mazu valstu valodas, Nīderlande un Izraēla ir specializējušās astronomijā un tām ir ievērojami sasniegumi. Ar cieņu Frīmens Daisons Pensionēts profesors, Padziļināto pētījumi institūts, Prinstona, Ņūdžersija, ASV (Retired professor, Institute for Advanced Study, Princeton, New Jersey, USA) (Intervijas e-pasta beigas)