Khám phá dự án Orion - kế hoạch tuyệt mật về chế tạo tàu vũ trụ hoạt động bằng bom nguyên tử

Thay vì dùng nhiên liệu hóa học, những quả "bom nguyên tử" cỡ nhỏ sẽ được sử dụng để đẩy các con tàu vũ trụ khổng lồ đi với tốc độ nhanh hơn và mang được tải trọng lớn hơn gấp nhiều lần.

Kể từ giữa năm 2017, tỷ phú Elon Musk đã làm cả thế giới phải kinh ngạc khi nói về tham vọng của mình. Tham vọng đó ngày càng trở nên gần với hiện thực hơn khi các hình ảnh về tên lửa Falcon Heavy, tên lửa được kỳ vọng có thể giúp con người chinh phục sao Hỏa. Theo tuyên bố của SpaceX, Falcon Heavy sẽ trở thành tên lửa đẩy mạnh nhất hiện nay.

Với chiều dài đến 70m, chiều rộng 12,2m và đường kính thân chính 3,66m, tổng khối lượng Falcon Heavy đạt hơn 1.420 tấn. Tên lửa này có hai tầng đẩy, với tầng đẩy thứ nhất bao gồm 3 ống phóng với lực đẩy đạt tới hơn 23.000 kN, tầng đẩy thứ hai có lực đẩy đạt 934 kN. Với động cơ đẩy mạnh đến như vậy, Falcon Heavy có thể mang tới 64 tấn hàng hóa lên quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất, và sẽ giảm xuống còn 16,6 tấn nếu điểm đến là sao Hỏa.

Hiệu suất thấp của các tên lửa hóa học buộc các nhà chế tạo phải cân bằng giữa tải trọng và khối lượng nhiên liệu, vì vậy điều này đã giới hạn khối lượng hàng hóa có thể mang theo cho những chuyến hành trình dài. Trong điều kiện thực tế, các tên lửa hóa học thường tốn đến 16 tấn nhiên liệu để đưa được một tấn tải trọng lên quỹ đạo, và khoảng 1.000 tấn nhiên liệu cho mỗi tấn tải trọng lên Mặt Trăng.

Tên lửa đẩy Falcon Heavy của SpaceX.

Nhưng hãy tưởng tượng về một con tàu vũ trụ cao 60m, nặng khoảng 4.000 tấn nhưng có khả năng mang được đến 1.600 tấn lên quỹ đạo với phi hành đoàn khoảng hàng chục người, đủ cho một nhóm định cư nhỏ trên các hàng tinh xa xôi. Không chỉ chinh phục sao Hỏa, con tàu còn là phương tiện để con người vươn tới sao Thổ. Và cũng giống như những tên lửa của hãng SpaceX, toàn bộ con tàu vũ trụ này đều có thể tái sử dụng.

Làm thế nào một con tàu vũ trụ có thể đạt tới hiệu suất cao và có khả năng vươn tới những nơi xa xôi như vậy, dự án Orion chính là câu trả lời cho điều đó. Bằng cách thả những quả bom nguyên tử xuống phía dưới đuôi tầu và kích nổ chúng, cả con tàu vũ trụ sẽ "cưỡi lên" trên các đợt sóng xung kích phát ra từ vụ nổ để tiến về phía trước với gia tốc cực lớn và xung đẩy kéo dài tới 6.000 giây, gấp 14 lần so với tên lửa hóa học.

Trước Orion, đã có nhiều dự án khác muốn khai thác nguồn năng lượng khủng khiếp từ hạt nhân nguyên tử để làm động lực cho các tên lửa tiến ra ngoài vũ trụ. Hầu hết các dự án này khai thác nhiệt năng tỏa ra từ các để làm nóng giãn nở nhiên liệu phản lực, ví dụ như Hydrogen lỏng, và sinh ra lực đẩy khi phụt qua vòi phun.

Dù hoạt động được ở các điều kiện thử nghiệm tĩnh tại, nhưng khi được thử nghiệm ở các điều kiện khắc nghiệt của một chuyến đi ra ngoài vũ trụ, các động cơ này không cho thấy sự đáng tin cậy, khi chúng hoàn toàn có thể bị nóng chảy nếu bộ phận nhiên liệu phản lực hoạt động không chính xác. Rủi ro về một lò phản ứng hạt nhân có thể phát nổ bất cứ lúc nào giữa bầu khí quyển không phải là điều dễ chịu. Do vậy, cuối cùng các dự án này đều bị hủy bỏ.

Trong khi đó, Orion có cách tiếp cận khác hẳn những dự án đi trước về cách khai thác nguồn năng lượng này.

Khai sinh của Orion

Năm 1957, Liên Xô đã gây sốc cho thế giới khi phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên trên thế giới và sự kiện đó càng thôi thúc chương trình không gian của Mỹ phải hành động nhanh chóng hơn. Điều đó dẫn tới việc thành lập nên NASA và miễn cưỡng chấp nhận sử dụng tên lửa quân sự cho các chương trình dân sự, để chạy đua tới Mặt Trăng.

Nó cũng mở ra cánh cửa cho một số dự án đáng nhẽ bị bỏ xó khác. Một trong số đó là Orion. Được tài trợ bởi tổ chức tiền thân của DARPA là ARPA, dự án Orion được khởi động từ năm 1957 dưới sự dẫn dắt của nhà thiết kế vũ khí nguyên tử Theodore Taylor tại công ty General Atomic, có trụ sở ở California.

Bản vẽ mô tả Orion.

Được thành lập vào năm 1955, General Atomic là một phần trong chương trinh Nguyên tử vì Hòa bình của Mỹ. Nhằm mục đích tìm kiếm các ứng dụng vì hòa bình từ năng lượng hạt nhân, dự án này nổi tiếng vì phát minh ra lò phản ứng hạt nhân cho mục đích nghiên cứu TRIGA. Từ năm 1957 đến 1965, General Atomic đã tuyển dụng được 50 người cho dự án Orion và chi tiêu đến 10,4 triệu USD. Để gia tăng thêm độ tin cậy đối với Washington,họ đã mời nhà vật lý học Freeman Dyson tới với tư cách cố vấn và nhóm của Taylor còn có thêm nhiều nhà khoa học khác đến từ dự án Manhattan.

Cũng giống như động cơ hạt nhân, Orion được thai nghén vào sau ngày quả bom nguyên tử đầu tiên phát nổ. Thành viên của nhóm dự án Manhattan, nhà toán học người Mỹ gốc Ba Lan, Stanislaw Ulam tự hỏi, liệu điều gì sẽ xảy ra nếu thay vì sử dụng tên lửa để mang bom, người ta sử dụng bom để mang tên lửa?

Nguyên lý cơ bản phía sau Orion rất đơn giản và nó tương tự như ý tưởng của nhà sáng chế người Đức Hermann Ganswindt từng đề xuất vào năm 1880. Đó là xây dựng một con tàu vũ trụ sẽ được đẩy đi bằng cách ném một khối thuốc nổ vào trong một chiếc chuông bằng thép và kích nổ nó.

Đối với tàu vũ trụ Orion, đó sẽ là một quả bom nguyên tử sẽ được thả ra khỏi đuôi con tàu và khi nó đạt đến một khoảng cách được lập trình trước, quả bom sẽ phát nổ. Quả bom sẽ được bao bọc bằng một loại vật liệu đặc biệt, giống như polystyrene, để tạo ra một sóng xung kích plasma và đẩy con tàu về phía trước. Khi sóng xung kích tan đi, một quả bom khác lại được thả và quá trình sẽ được tiếp tục.

Bản vẽ mô tả module đẩy trên con tàu Orion, bao gồm khoang chứa các quả bom nguyên tử.

Đến cuối năm 1958, nhóm nghiên cứu phải xem xét một danh sách dài các câu hỏi về toán học cho con tàu này. Kích thước của con tàu sẽ như thế nào? Kích thước cần thiết của quả bom như thế nào? Cần bao nhiêu thuốc nổ? Với tỷ lệ là bao nhiêu? Tải trọng nó thể mang là bao nhiêu? Mỗi xung cụ thể sẽ kéo dài bao lâu? Phi hành đoàn cần lớp bảo vệ chống phóng xạ dầy đến mức độ nào? Liệu con tàu có thể chống chịu được sau các đợt sóng xung kích không? Nhiệt độ khi nổ là bao nhiêu? Tăng tốc ra sao? Và sóng xung kích sẽ lan truyền như thế nào?

Các tính toán lý thuyết

Bên cạnh các công việc lý thuyết, nhóm Orion cũng phải thử nghiệm trên thực địa nguyên lý của mình, cũng như công nghệ để khai thác nó. Năm 1959, nhóm được Hải quân Mỹ cho phép sử dụng cơ sở Point Loma của họ ở San Diego để thử nghiệm bằng chất nổ thông thường. Mẫu thử là mô hình động cơ có đường kính 3,3 feet, được thiết kế để thả lần lượt 6 khối thuốc nổ RDX. Mỗi khi một khối đi đến cuối sợi dây, nó phát nổ và một khối khác được thả xuống. Mẫu thử bay được trong 23 giây và lên tới độ cao 56m trước khi được thu hồi lại bằng dù.

Từ các bài thử nghiệm và tính toán của họ, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng, vấn đề cơ bản của con tàu vũ trụ này lại trái ngược hoàn toàn với tên lửa hóa học. Với các tàu vũ trụ sử dụng tên lửa hóa học, khối lượng chi phối gần như mọi yếu tố khác: nó phải được giảm xuống càng nhiều càng tốt. Lớp vỏ của các bộ khuếch đại được làm mỏng hơn và các thiết bị điện tử phải thu nhỏ lại – mỗi thanh chống, mỗi chiếc bu-lông, mỗi con ốc đều phải giảm đi mỗi microgram dư thừa.

Các mức tải trọng khác nhau với module đẩy cao 20m của con tàu Orion.

Orion lại hoàn toàn khác. Các phép tính toán học cho thấy, để sống sót được sau sức công phá của một quả bom 0,03 kiloton, con tàu phải nặng ít nhất 800 tấn. Tuy nhiên, tạo ra một quả bom nhỏ như vậy là vô cùng khó. Các phép tính toán cho thấy câu trả lời, nếu làm con tàu càng lớn, nó sẽ càng hiệu quả hơn. Trong điều kiện thực tế, một con tàu Orion có thể nặng đến hàng ngàn thậm chí hàng vạn tấn để có thể hoạt động được.

Năm 1959, một mô hình cơ sở cho Orion đã ra đời. Nó sẽ cao như một tòa nhà 20 tầng, với đường kính 40m, nặng khoảng 4.000 tấn và có thể đưa 1.600 tấn lên quỹ đạo trước khi trở lại Trái Đất. Theo Dyson, Orion sẽ được “tạo ra giống như một chiếc tàu ngầm, chứ không phải máy bay,” với việc sử dụng thép và các kỹ thuật đóng tàu tiêu chuẩn. Trên thực tế, họ kỳ vọng con tàu sẽ được đóng bởi một nhà sản xuất tàu ngầm, thay vì một hãng máy bay.

Nhiên liệu của Orion - Những "quả bom nguyên tử"

Việc ném một quả bom nguyên tử ra khỏi tầu vũ trụ và tận dụng sóng xung kích của nó để di chuyển là đầy mạo hiểm, nhưng nó hoàn toàn có cơ sở. Các ý tưởng trước Orion đã hình dung một hệ thống đẩy có một quả chuông khổng lồ hoặc một quả bóng thép để bao trùm lên vụ nổ. So với động cơ hóa học, hệ thống này có thể tạo ra năng lượng gấp hàng triệu lần, tốc độ khí gấp hàng trăm lần và nhiệt độ có thể lên đến hàng triệu độ khi sóng xung kích va đập vào con tàu. Những điều này sẽ kéo theo quá nhiều vấn đề và cần một cách tiếp cận khác.

Những quả bom phục vụ cho dự án Orion cũng không phải loại vũ khí quân sự có sẵn. Chúng được thiết kế với kích thước nhỏ (rộng khoảng 15cm và nặng khoảng 140kg), chứa lượng Uranium và Plutonium càng ít càng tốt, với công suất khoảng 0,15 kiloton.

Bản vẽ mô tả thiết kế một "quả bom" tạo sức đẩy cho con tàu Orion.

Hàng ngàn quả bom như vậy được chứa trong những khoang trống ở giữa con tàu. Khi tăng tốc, những quả bom này sẽ được nạp vào băng tải với cơ chế giống như khẩu súng máy Gatling để bắn qua một lỗ ở đuôi tàu với tốc độ lên tới bốn phát mỗi phút trước khi phát nổ ở khoảng cách 20-30 m.

Mỗi quả bom có cách hoạt động tương tự như đầu đạn tên lửa chống tăng, với khối phát nổ là nguyên liệu hạt nhân và miếng đồng hình nón trong đầu đạn thông thường được thay thế bằng các vật liệu khác như tungsten, polystyrene hay thậm chí băng đá. Đó thực sự là cơ chế để chuyển năng lượng nổ thành sức đẩy con tàu tiến về phía trước.

Đối với một con tàu Orion tiêu chuẩn, sẽ cần thả khoảng 800 “quả bom” trong vòng 6 phút để đẩy nó tới độ cao 483 km của vùng quỹ đạo. Mỗi vụ nổ sẽ tăng tốc con tàu thêm 32 km/h và cần đến vài nghìn quả bom như vậy cho một chuyến du hành liên hành tinh.

Vua của các loại giảm xóc

Tất nhiên, sóng xung kích với sức mạnh lớn như vậy sẽ không được lan tới các module không được bảo vệ của Orion. Thay vào đó, sẽ có một đĩa đẩy khổng lồ làm từ thép hoặc kim loại nặng khác với khối lượng từ 500 đến 1.000 tấn. Nó sẽ được bao phủ bằng một lớp chất dẻo giống lớp cách nhiệt của vỏ tàu vũ trụ để bảo vệ nó không bị mài mòn và hấp thụ tối đa năng lượng từ sóng xung kích, đồng thời cho phép làm nguội nhanh khối plasma trước khi đến vụ nổ kế tiếp.

Tuy nhiên vẫn còn một vấn đề khác. Quả bom nguyên tử sẽ làm cả con tàu đạt tới gia tốc 10.000 G, trong khi giới hạn an toàn thông thường cho con người chỉ khoảng 5 G. Điều này nghĩa là họ cần một giải pháp để bảo vệ hành khách và phi hành đoàn của chuyến bay. Nếu không sức ép từ việc tăng tốc đột ngột của cả con tàu sẽ đè bẹp mọi người có mặt trên đó.

Bản thiết kế của đĩa đẩy khổng lồ ở cuối con tàu.

Đó là một chiếc giảm xóc khổng lồ - vua của các loại giảm xóc – được trang bị cho Orion. Theo thiết kế, ngay phía sau đĩa đẩy trên là một túi khí hơi khổng lồ chứa đầy khí trơ. Đằng sau nó là một loạt các piston lớn xếp thành vòng tròn, hoạt động giống như máy phóng hơi trên tàu sân bay, nhưng theo cách ngược lại. Nó sử dụng một hệ thống các xy lanh, vòng tua, lò xo và bộ ly hợp từ để hấp thụ và phân tán tác động của mỗi đợt sóng xung kích.

Bằng cách điều chỉnh theo tần số của sóng xung kích, gia tốc có thể giảm xuống chỉ còn 4 G, một mức chấp nhận được. Tuy nhiên, toàn bộ đĩa đẩy và hệ thống giảm xóc sẽ trở nên khá phức tạp, khi các nhà nghiên cứu còn phải tính đến các trường hợp bom không nổ hoặc nổ nhưng không ở mức khối lượng tới hạn.

Bản vẽ thiết kế cho bộ giảm xóc khổng lồ của con tàu Orion.

Cho dù các phép tính được thực hiện cho việc đổ bộ lên Mặt Trăng, nhưng nhóm nghiên cứu dường như cho rằng lặp lại kỳ công của Apollo là không xứng đáng với Orion, vì vậy họ kỳ vọng vào một chuyến bay tới Sao Hỏa vào năm 1965. Chuyến du hành tới Hành tinh Đỏ sẽ mất 258 ngày. Thậm chí nhóm dự án còn kỳ vọng sẽ vươn tới sao Thổ (Saturn) vào năm 1970. Đó không chỉ là việc đổ bộ lên Mặt Trăng, thay vào đó, họ còn hy vọng khởi đầu cho việc định cư trên bề mặt chúng.

Hiện tại, một nhiệm vụ tới Sao Hỏa chỉ nhắm đến việc đưa lên một chiếc xe tự hành hoặc một nhóm nhỏ 3 phi hành gia, dự án Orion lên kế hoạch đưa từ 20 đến 50 nhà thám hiểm, để hoạt động như một nhóm nhỏ đóng vai trò tiền đồn cho một sứ mệnh kéo dài đến 4 năm. Từ Sao Hỏa, họ khám phá và lấy nước để làm chất phóng cho quả bom và hướng con tàu tới Sao Thổ.

Không dừng lại ở đó, với tải trọng có thể lên đến hàng ngàn tấn cho chuyến đi liên hành tinh, Orion được xem như cách để vươn tới toàn bộ hệ Mặt Trời và xa hơn nữa. Với tầm nhìn như thế, chỉ một thời gian ngắn sau, bản vẽ cho một chiếc Orion 10.000 tấn, tiên tiến hơn đã sẵn sàng.

Module phi hành đoàn không chỉ rộng rãi mà còn được trang bị đầy đủ tiện nghi.

Những khó khăn bên ngoài yếu tố kỹ thuật

Các vấn đề kỹ thuật đã gần như được hoàn thiện nhưng việc thử nghiệm mới chỉ được tiến hành thông qua các mô hình máy tính và thuốc nổ thường. Trong khi đó dự án cần nhanh chóng chuyển sang việc thử nghiệm phát nổ bằng bom hạt nhân, nhưng chính phủ Mỹ lại rất miễn cưỡng với việc cấp phép sử dụng chúng.

Không những vậy, do ARPA thuộc bộ Quốc phòng Mỹ nên tất nhiên ngân sách của Orion cũng phụ thuộc cơ quan này. Thật không may, bộ trưởng Quốc phòng Mỹ dưới thời Chính quyền Kenedy, ông Robert McNamara lại không xem Orion như một tài sản quân sự và từ chối gia tăng bất kỳ ngân quỹ nào ngoài việc nghiên cứu khả thi cho dự án.

Dù đã tính đến những chi tiết kỹ thuật phức tạp của con tàu, cả dự án vẫn bị đặt dấu hỏi bởi các rủi ro xuất phát từ chính nguyên lý hoạt động của mình: đó chính là mối nguy hiểm từ bụi phóng xạ của quả bom nguyên tử trong quá trình sử dụng.

Nếu sử dụng một quả bom nguyên tử để nâng Orion lên từ bệ phóng, nó sẽ tạo ra một đám mây bụi phóng xạ khổng lồ lan ra trong khí quyển. Do vậy, nhóm nghiên cứu quyết định rằng nó sẽ được đưa lên bằng thuốc nổ thường, và khi ở trên cao các quả bom nguyên tử mới được sử dụng. Ở độ cao giữa không trung này, quả bom sẽ sản sinh ra ít bụi phóng xạ hơn.

Nhà vật lý học Dyson ước tính rằng, nếu một con tàu Orion 6.000 tấn sử dụng các vũ khí hạt nhân thông thường, nó sẽ tạo ra lượng bụi phóng xạ tương đương với việc thả một quả bom hạt nhân 10 Megaton. Lượng phóng xạ này đủ để làm từ 0,1 cho đến 1 người chết vì ung thư trên toàn cầu. Như vậy một lần phóng tàu cho nhiệm vụ sao Hỏa sẽ có thể gây ra cái chết cho 10 người – một con số quá mức chịu đựng.

Trong khi đó, Taylor tin rằng, các thiết kế đặc biệt của quả bom có thể giảm mức độ nguy hại do bụi phóng xạ thấp hơn con số 10 ở trên, thậm chí loại trừ hoàn toàn nó, nếu có thể tạo ra một vụ nổ nhiệt hạch ít ô nhiễm hơn.

Đấy mới chỉ là tính toán cho trường hợp bom nổ như dự định. Dĩ nhiên, viễn cảnh về một quả bom không nổ và rơi thẳng xuống Trái Đất, hoặc bốc cháy giữa bầu khí quyển sẽ là không hề dễ chịu. Một vấn đề khác là nếu quả bom chứa bất kỳ kim loại nào, như tungsten, chúng sẽ không chỉ trở thành khí phóng xạ, mà còn ion hóa không gian dọc theo các vùng từ trường của Trái Đất và được đưa trở lại bầu khí quyển.

Không những vậy, vào lúc này, chính quyền Kenedy còn đang cố gắng đàm phán một Hiệp ước cấm thử vũ khí hạt nhân với Liên Xô. Những cuộc đàm phán này và vấn đề phóng xạ làm cho việc vận động cho dự án trở nên bất khả thi.

Năm 1963, Hiệp ước Cấm thử vũ khí hạt nhân từng phần đã được ký kết giữa Anh, Mỹ và Liên Xô để cấm thử hạt nhân trên mặt đất, trên không và ngoài không gian. Các nhà đàm phán của Mỹ đã nỗ lực để có được một ngoại lệ cho việc thử nghiệm trên tàu vũ trụ nhưng phía Liên Xô từ chối do lo ngại một lỗ hổng phát triển vũ khí quân sự.

Cái chết của Orion

Dự án Orion giờ đây rơi vào cảnh tuyệt vọng. Không có các thử nghiệm bằng vũ khí nguyên tử, sẽ không thể phát triển tàu vũ trụ nữa. Để chạy đua vào không gian, chính phủ quay sang ủng hộ Apollo và Saturn V, loại bỏ Orion khỏi chương trình không gian chủ đạo. Trong khi đó, phía Không quân mắc kẹt với một dự án phi quân sự khác, và họ cũng không thể ủng hộ dự án.

Đến cuối năm 1963, cơ quan duy nhất còn quan tâm đến Orion là Bộ Tư lệnh Không quân Chiến lược, vốn đang bị hấp dẫn về một hạm đội tàu không gian. Trớ trêu thay, tất cả những gì nhóm có thể trình diễn chỉ là một mô hình cao khoảng 2,5m để mô phỏng con tàu hoàn thiện trông sẽ như thế nào. Với Washington, điều này còn ít thuyết phục hơn cả một ý tưởng mơ hồ.

Năm 1964, với lập luận cho rằng, Orion không chỉ là một dự án dân sự, mà còn là đang chuyển hướng ngân quỹ dành cho các dự án quốc phòng, Không Quân chuyển Orion cho NASA. Lúc này NASA đã có dự án tên lửa hạt nhân của riêng mình và xem Orion chỉ như một di sản của Bộ Quốc phòng. Hơn nữa, họ đang phải dồn ngân sách để xây dựng Apollo và đã sẵn sàng cất cánh.

Năm 1965, trong một nỗ lực cuối cùng để cứu vãn Orion, General Atomic đề nghị Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Mỹ (AEC) cho phép thử nghiệm dưới mặt đất. AEC đã tiếp nhận đề xuất này, nhưng NASA cho rằng điều này là vô nghĩa khi họ không có kế hoạch cho các chuyến bay liên hành tinh có người lái.

Orion không còn người ủng hộ, không có nhiệm vụ và cũng chẳng có tiền. Đến ngày 30 tháng Sáu năm 1965, Không Quân chính thức đóng cửa dự án và công trình nghiên cứu kéo dài trong 7 năm trời bị xếp xó. Công chúng thậm chí còn không biết đến sự tồn tại của nó.

Trong khi các trở ngại kỹ thuật không phải là thách thức chính của Orion, nhưng đến tận ngày nay, các vấn đề chính trị và an toàn vẫn là những rào cản khiến ý tưởng định cư trên sao Hỏa bằng các tàu vũ trụ hoạt động bằng các quả bom nguyên tử trở nên bất khả thi. Những quả bom nguyên tử cỡ nhỏ trong thiết kế của Orion chính là điều những tên khủng bố và các phần tử cực đoan tìm kiếm trong nhiều năm nay.

Không những vậy, nhiều thập kỷ gián đoạn cũng gây ra các vấn đề khác: các vệ tinh nhân tạo bao quanh Trái Đất. Xung điện từ từ một quả bom có thể gây tác động xấu đến các vệ tinh không được bảo vệ này. Ngoài ra, còn có mối nguy hiểm từ những ion nặng phát ra từ quả bom khi chúng bị mắc kẹt lại trên vành đai Van Allen bao quanh Trái Đất.

Mặc dù vậy, Orion cũng không thực sự biến mất. Những năm 1970, cơ quan Liên hành tinh Anh đã khai thác các ý tưởng của Dyson và tinh chỉnh nó cho dự án Daedalus, sử dụng một động cơ nhiệt hạch tương tự như của Dyson để có thể tạo ra một con tàu với vận tốc tối đa bằng 12% vận tốc ánh sáng. Năm 1989, NASA cũng tiết lộ dự án Longshot, với dự định phóng trạm vũ trụ Space Station Freedom, sử dụng lò phản ứng hạt nhân 300 kW để cung cấp năng lượng cho một động cơ nhiệt hạch, có thể đẩy một tàu thăm dò không người lái tới vận tốc bằng 4,5% tốc độ ánh sáng.