2.2 核能宇航推進(jìn)系統(tǒng)——旁門左道的冷門

雖然“核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)”的概念在20世紀(jì)的科幻小說中都已經(jīng)是陳詞濫調(diào)了，但直至人類爆炸第一個(gè)核裝置之前，美國人關(guān)于將核能應(yīng)用于航天推進(jìn)系統(tǒng)的正式研究卻才剛剛開始（美國在1930年之前沒有什么科學(xué)家愿意從事火箭的研究，他們把火箭跟星際旅行連在一起，看成是科幻式的旁門左道）。1944年1月，美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家斯坦尼斯·烏拉姆（波蘭裔美籍?dāng)?shù)學(xué)家，曼哈頓工程的參與者，應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域Monte Carlo方法的創(chuàng)始人）與弗雷德里克·J.霍夫曼開始對(duì)利用核能進(jìn)行宇宙航行的可行性問題進(jìn)行探討（洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室是屬于美國能源部的國家實(shí)驗(yàn)室，由加利福尼亞大學(xué)運(yùn)作，位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯。它是美國設(shè)計(jì)核武器的兩個(gè)機(jī)構(gòu)之一，另一個(gè)是勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室）。2年之后，作為曼哈頓工程的一項(xiàng)附屬產(chǎn)物，斯坦尼斯·烏拉姆與弗雷德里克·J.霍夫曼的討論終于有了初步結(jié)果。1946年6月，作為日后一系列相關(guān)研究的真正開端，在二戰(zhàn)中迅速成長起來的北美與道格拉斯公司，基于斯坦尼斯·烏拉姆與弗雷德里克·J.霍夫曼的研究成果，分別向美國空軍提交了一份關(guān)于核能宇航推進(jìn)系統(tǒng)的秘密報(bào)告。盡管在內(nèi)容細(xì)節(jié)上不盡相同，但兩份報(bào)告的結(jié)論卻是殊途同歸，一致認(rèn)為——“基于熱能轉(zhuǎn)換原理的核推進(jìn)系統(tǒng)，將是可行性最高的方案”。1947年2月，約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的研究者們?cè)谝黄现撐闹兄厣炅诉@一觀點(diǎn)。而到了1948-1949年間，就依靠核反應(yīng)堆熱能進(jìn)行宇宙航行的問題，英國星際學(xué)會(huì)出版了一系列影響力深遠(yuǎn)的著作。不過在英國人之前，時(shí)任美國陸軍噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）主任的著名火箭專家錢學(xué)森教授（后來中國兩彈一星計(jì)劃的主要負(fù)責(zé)人），卻已經(jīng)提出了關(guān)于熱能核動(dòng)力火箭的一個(gè)詳細(xì)方案，英國人的風(fēng)頭被搶去了大半……一時(shí)間，此起彼伏的種種方案設(shè)想令人眼花繚亂。但不管怎么樣，這些本屬于學(xué)術(shù)界內(nèi)部的波瀾，卻使關(guān)于核動(dòng)力火箭的話題在20世紀(jì)40年代末又成了人們熱議的焦點(diǎn)（顯然只有較“溫合”的熱能式核動(dòng)力火箭才能被公眾接受）。

美國第一代洲際彈道導(dǎo)彈的代表作之一——采用液體燃料化學(xué)能推進(jìn)系統(tǒng)的大力神I洲際導(dǎo)彈

從理論上講，核能推進(jìn)系統(tǒng)可以應(yīng)用于計(jì)劃中的洲際導(dǎo)彈系統(tǒng)，將核彈頭送往地球上的任何一個(gè)角落。也正因?yàn)槿绱耍绹哲姷呐d趣異乎尋常地高漲起來。不過，不管這些報(bào)告充滿了怎樣一種熱情洋溢的樂觀精神，熱能式核推進(jìn)系統(tǒng)的應(yīng)用前景又是如何令人心潮澎湃，如果要將其由紙面的美妙設(shè)想變?yōu)榛钌默F(xiàn)實(shí)，一個(gè)技術(shù)難題層層相扣的龐大系統(tǒng)工程卻是必然要面對(duì)的。曼哈頓工程與之相比也不過是小巫見大巫罷了。不久，來自美國空軍內(nèi)部的一份報(bào)告給這股日漸高漲的核火箭熱潮降了溫。這份措辭嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱?bào)告指出，如果要將核反應(yīng)堆作為工質(zhì)型推進(jìn)系統(tǒng)的一部分應(yīng)用于洲際導(dǎo)彈，那么這個(gè)核反應(yīng)堆需要持續(xù)而穩(wěn)定地運(yùn)行在3200℃左右的高溫上，但在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，卻很難找到合適的耐高溫材料去制造這種核推進(jìn)系統(tǒng)（或者說這種導(dǎo)彈的造價(jià)將昂貴得無法接受）。作為官方的結(jié)論性論斷，美國空軍的這份報(bào)告分量不言而喻，再加上其他一些瓶頸性技術(shù)問題的客觀存在，因此到了50年代初期，公眾對(duì)核動(dòng)力火箭的興趣已經(jīng)迅速消退，并將注意力轉(zhuǎn)移到了更為可行的核動(dòng)力飛機(jī)上。然而，與民間態(tài)度的忽起忽落形成鮮明對(duì)照的是，盡管遠(yuǎn)比公眾更為清楚其中的艱辛（無論是在理論的完善程度上，還是在工程的技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，要真正建造出實(shí)用的核動(dòng)力空間推進(jìn)系統(tǒng)，究竟有哪些棘手問題正在等待著突破），一些信念堅(jiān)定的技術(shù)崇拜者還是義無反顧地踏上了征程。