现阶段人类星际航行,全程依赖化学火箭。探测器耗费数十年才能抵达太阳系边缘,地外行星探测周期漫长,很多人默认星际航行本身就是极度缓慢的过程。很少有人知道,上世纪六十年代,NASA联合美国空军研发过一套核爆推进飞船方案,纯靠氢弹爆炸驱动飞行,各项技术全部落地验证,只差最终建造。

这项名为猎户座计划的航天项目,启动于1958年,终止于1965年,是冷战时期的绝密航天工程。项目集结弗里曼·戴森等一众诺贝尔奖级别物理学家,投入巨额研发资金,完成全套图纸设计、地面实测、数据推演,并非停留在理论阶段的科幻构想。
猎户座飞船的推进方式简单粗暴,完全区别于传统火箭发动机。飞船飞行过程中,会持续向后投掷千吨级氢弹,依靠核爆产生的冲击波推动机身持续加速。1959年,美国在内华达核试验场完成首次实物测试,将一吨重的钢制圆盘放置在核弹上方,引爆后圆盘被冲击波推送至100公里高空,瞬时速度达到每秒6公里,直接验证了核爆推进的可行性。
实测数据展现出远超化学火箭的性能优势。常规化学火箭绝大部分燃料,仅用于推送燃料自身,有效载荷占比仅1%左右。猎户座飞船的有效载荷占比可达30%,一艘万吨级飞船,可搭载3000吨物资升空,单次运载量远超现有所有航天设备。
两者的速度差距同样悬殊。化学火箭极限速度为每秒17公里,猎户座飞船理论速度可达每秒3000公里,相当于光速的1%。对应实际航行数据,阿波罗飞船登月耗时3天,猎户座飞船仅需4小时;现有探测器飞往火星平均7个月,这套飞船只需2个月;卡西尼号探测土星耗时7年,猎户座飞船3年即可完成往返,飞出太阳系全程仅需12年。目前旅行者一号耗费48年,才刚刚抵达太阳系边缘。

公开设计图纸记录了飞船的完整构造。最终版本船体直径40米、高度60米、总重1万吨,吨位等同于现役驱逐舰。船底配备10米厚、40米直径的钢制推进板,专门承接核爆冲击波,推进板上方搭载多组巨型弹簧减震系统,可将瞬时冲击力转化为平稳推力,规避船体颠簸损毁。
船体分为三层功能区域,底层为核弹仓库,可储存5000颗千吨当量氢弹;中层为独立生活区,规划学校、医院、农场、小型工厂,可容纳1000人长期自给自足;顶层为指挥观测区,搭载同期顶尖雷达与通讯设备。整套飞船无需发射塔、助推器,地面垂直静置,多次核爆推进即可直接进入地球轨道,无需分级分离。
弗里曼·戴森的个人回忆录中,记载过团队的测算数据,足额配置飞船与核燃料的前提下,数十年内可完成太阳系主要行星的探测与驻留布局。飞船还设计了三重辐射防护结构,底部钢板可阻隔99%核辐射,船体搭配铅与混凝土防护层,生活区设置水墙吸收残余辐射,宇航员辐射暴露剂量和国际空间站值守人员持平。
该项目终止于1965年,所有技术难题均已攻克,叫停原因和技术缺陷无关,全部来自无法规避的现实风险。万吨级猎户座飞船从地面升空至轨道,需要连续引爆800颗核弹。核爆产生的放射性尘埃会随大气环流覆盖全球,相关测算数据显示,持续发射会让全球癌症发病率提升1%,每年新增百万级死亡病例。
弗里曼·戴森后续公开过项目风险测算结果,单次飞船发射对应的辐射伤亡数据可精准量化。发射故障的风险更具毁灭性,数千颗氢弹随船体坠毁引爆,会引发大范围地表损毁与核冬天效应,威胁整片大陆生态。

除此之外,飞船具备极强的军事属性。超高飞行速度可以突破所有防空拦截系统,数小时内可抵达地球任意空域,搭载的数千颗核弹具备极强战略威慑力。技术一旦扩散,全球战略平衡会彻底打破,存在极高的文明存续风险。NASA内部会议记录显示,官方评估人类当时的文明发展程度,无法掌控这类技术,最终敲定终止项目。
2017年,NASA解密1200余份猎户座计划档案,包含完整设计图纸、实验数据、会议记录与宇航员训练方案。项目核心研究人员多数留存于世,弗里曼·戴森直至2020年离世,仍在公开分享该项目的研发细节。
后续测算数据补齐了项目的终极局限,每秒3000公里的速度,抵达比邻星需要420年,无法支撑跨星系航行。现阶段学界普遍认为,无大气的地外星球可适配核爆推进技术,能规避地球辐射污染问题,但短期内没有落地研发的条件。