冲浪太空
1945年7月,新墨西哥州的荒漠地带,为原子太空船概念的诞生提供了背景。曼哈顿计划的科学家们聚集到一起,见证了三位一体核实验—原子弹的第一次爆炸。随着巨大的火球在白沙实验场上空升起,该计划的科学主管,J.罗伯特•奥本海默,想到了印度教经文中的一句广为人知的话:“现在我成了死神,世界的毁灭者。”但他的同事,波兰裔美国人斯塔尼斯拉夫•乌拉姆的想法就明快得多。当他看见蘑菇云在天空中形成时,就在想原子弹释放出的巨大能量能否以某种方式用于和平的目的。他沉思着:它能否推动一艘太空船前进呢?
化学火箭的主要局限在于,从燃料中获取的能量比较低,如果尝试使燃料在更高温度下燃烧,以获取更多能量,火箭本身也会熔化。乌拉姆想到了一种解决办法。他想象不用化学燃料,完全拆掉火箭外壳,将它们用一颗原子弹取代。然后在太空船后方引爆原子弹,这样就能释放同等重量火箭燃料几百万倍的能量。如果太空船设计得当,有一块巨大的钢板承接爆炸的力—想象一块直径一百二十英尺,重一千吨的钢板—这样的爆炸可能不会毁掉太空船,而是以巨大的加速度将它推向前方。乌拉姆的想象类似于冲浪手乘着一波海浪冲向海滩,只是海浪换成了原子能的冲击波,它将带一艘太空船升空,然后穿越太空。
当人们第一次听到乌拉姆的想法时,通常会认为这是个疯狂的念头。难道原子弹不会直接把太空船炸毁吗?即使没有,暴露在辐射下该怎么办,如何驾驶太空船?对于核物理学家以外的任何人来说,诸如此类的担忧可能会令这一想法止步于猜测和幻想,但是乌拉姆无法摆脱这个念头,它就留在他脑中,不断地对他絮絮低语。直到1955年,他写了一篇报告,详细地探究了这一想法:“关于运用外部核爆推进射弹的方法”。
乌拉姆的报告引起了泰德•泰勒的注意,泰勒是美国顶尖的核武器设计者之一,1956年,他刚刚开始在位于圣迭戈市的通用原子能公司工作,该公司致力于将核能充分运用在和平的用途上。泰勒做了一些粗略的计算,意识到尽管看起来很奇怪,但乌拉姆的想法也许可行。他询问了自己的朋友,被普遍认为是世界上最杰出的数学家之一的弗里曼•戴森的意见。戴森表示怀疑,但他也做了一些计算,令他自己也感到惊讶的是,他与乌拉姆和泰勒得出了相同的结论。一艘由原子弹作为动力的太空船也许真的能飞起来。