Ko gre za prihodnost raziskovanja vesolja, je eno največjih vprašanj, 'kako in kdaj bomo potovali do najbližje zvezde?' In medtem ko vesoljske agencije že desetletja razmišljajo o tem vprašanju in pripravljajo predloge, nobena od njih ni napredovala dlje od teorijske stopnje. Večinoma so bila njihova prizadevanja osredotočena na morebitne misije na Mars in zunanji sončni sistem.
Toda nekateri ljudje, kot je dr. Gerald Jackson, si prizadevajo, da bi v bližnji prihodnosti omogočili medzvezdno misijo. On in njegova raziskovalna skupina, ki jo je v preteklosti financirala NASA, želita ustvariti motor proti snovi, ki bo lahko dosegel (ali presegel) 5 % svetlobne hitrosti. V ta namen so začeli a Kampanja Kickstarter financirati njihova prizadevanja.
Kot napredni pogonski koncepti veljajo, ima antimaterije kar veliko. Pogon ima najvišjo specifično energijo od vseh znanih metod, 100-krat več kot cepitvene/fuzijske reakcije in 10 milijard-krat več kot kemična pogonska goriva. Je tudi najbolj varčen, saj potrebuje le miligrame antimaterije za proizvodnjo enake količine energije kot tone kemičnega goriva.
https://ksr-video.imgix.net/projects/2028041/video-712682-h264_high.mp4Običajno se ta teoretični koncept opira na trk med vodikom in antivodikom (ki imata enako maso, vendar nasproten naboj), da ustvari potisk. Ta proces sprošča energijo in ploho delcev (pionov in mionov), ki jih je mogoče usmeriti z magnetno šobo za ustvarjanje potiska.
In medtem ko laboratoriji, kot je CERN, proizvajajo antimaterijo in se izvajajo raziskave o obsežnih skladiščih, ne obstajajo pogonski sistemi, ki bi lahko antimaterijo spremenili v potisk. Dr. Jackson, diplomant univerze Cornell, upa, da bo to spremenil. Pred vstopom v zasebni sektor je Jackson 14 let delal kot fizik pospeševalnika v Fermi National Accelerator Laboratory.
Leta 2002 je soustanovil družbo z omejeno odgovornostjo ( HBar Technologies ) zaradi razvoja komercialnih trgov za antimaterije. Leta 2002 je NASA Inštitut za napredne koncepte (NIAC) je dr. Jacksonu in njegovemu podjetju dodelil 75.000 $ za razvoj koncepta misije, ki bi lahko v 10 letih prečkal 250 AU vesolja in z zalogo goriva 10 kg.
Te specifikacije so v bistvu zahtevale izdelavo rakete proti snovi, ki bi lahko v desetletju potovala do heliopavze. Rezultat je bil koncept pogona, ki se je opiral na žarek, ki bi sprožil usmerjene antiprotone na jadro, da bi ustvaril pogon. To jadro bi merilo premer 5 metrov in bi bilo sestavljeno iz karbonske podlage na eni strani in uranove folije na drugi (debeline 15 oziroma 296 mikronov).
»Upoštevajte, da imajo antiprotoni negativen električni naboj, podoben elektronu. Ko antiprotoni vstopijo v jadro, premaknejo elektron, ki kroži okoli uranovega jedra. Ker si antiprotoni in elektroni nimajo skupnih kvantnih številk, antiproton takoj kaskade navzdol v atomsko osnovno stanje, kar povzroči veliko verjetnost interakcije med antiprotonom in protonom ali nevtronom v jedru.'V povprečju dogodek cepitve povzroči nastanek dveh hčerinskih jeder približno enake mase. Te hčere potujejo v nasprotnih smereh s kinetično energijo 1 MeV na proton ali nevtron. Ker sta hčerki nabita, se tista, ki potuje dlje v jadro, absorbira in prenese zagon naprej. Druga hči leti v vesolje s hitrostjo izpušnih plinov 4,6 % svetlobne hitrosti. Ta selektivni prenos zagona je potisk.'
Žal je bil NIAC zaradi takratnega proračunskega okolja prisiljen preklicati svoje financiranje po odobritvi drugega kroga. Zaradi tega dr. Jackson in njegovi sodelavci zdaj iščejo javno podporo, da bi lahko končali svoje delo na eksperimentalnem jadru in ga pripravili na izpostavljenost antiprotonskemu žarku.
Diagram, ki prikazuje Hbar-jev koncept za pogonski sistem, ki ga poganja antimaterija. Zasluge: antimatterdrive.org
Podobno kot Projekt Starshot (ki ga priznavajo na strani svoje kampanje), Jackson in njegova ekipa želita izdelati predlog medzvezdne misije, ki ne vključuje bližnjic (tj. warp pogon, črvinske luknje, zvezdna vrata itd.). Starshot, kot se morda spomnite, zahteva plovilo z rezinami in lasersko gnano svetlobno jadro, ki bi lahko doseglo hitrosti do 20 % svetlobne hitrosti, s čimer bi potovanje do Alpha Centauri potekalo v 20 letih.
Na enak način bi lahko jadro, ki ga poganja antiproton, ki bi lahko doseglo hitrost 5 % svetlobne hitrosti ali več, v približno 90 letih priplulo do Alpha Centauri (ali Proxima Centauri). Ves čas bi znanost, ki stoji za tem, ostala v okviru uveljavljene fizike, v skladu z Newtonovi zakoni gibanja in Einsteinova teorija posebne relativnosti .
'Revolucionarni vidik jadra, ki ga poganja antimaterija, je, da antisnov ni gorivo, temveč vžigalna svečka, ki sproži cepitvene reakcije,' je dejal Jackson. 'Ker lahko reakcije cepitve povzročijo potisk brez težkega ščitnika ali drugih struktur, je lahko masa pogonskega sistema primerljiva z maso paketa instrumentov.'
Projekt Starshot, pobuda, ki jo sponzorira fundacija Breakthrough Foundation, je še en koncept za prvo medzvezdno potovanje človeštva. Zasluge: breakthroughinitiatives.org
Jackson in njegovi sodelavci upajo, da bodo zbrali 200.000 dolarjev, da bi dokončali svoj projekt. Če se izkažejo za uspešne, upajo, da bodo organizirali nadaljnje kampanje za financiranje serije validacijskih poskusov, demonstracij shranjevanja in podrobnosti misije. Na koncu njihov cilj ni nič drugega kot uresničiti pogon antimaterije, za katerega upajo, da bo nekoč vodil medzvezdno misijo.
'Pričakujemo, da bodo te kampanje zagotovile podatke, potrebne za prepričanje ljudi, da financirajo celotno proizvodnjo antimaterije in dejansko misijo v bližnji sončni sistem,' je dodal Jackson. 'Cilj teh zgodnjih medzvezdnih misij je zagotoviti informacije o teh drugih sončnih sistemih, na primer o tem, ali so primerni za bivanje ali naseljeni. Če je slednje, bomo želeli študirati ali komunicirati s temi življenjskimi oblikami v nadaljnjih misijah. Če je primerna za bivanje in ni naseljena, potrebujemo dovolj informacij, da zagotovimo uspeh migracijske misije s posadko.
Od pisanja tega članka so Jackson in njegovi kolegi zbrali 672 $ od svojega cilja 200.000 $. Akcija pa je stekla šele pred nekaj dnevi in bo odprta še 25 dni. Za tiste, ki jih zanima spremljanje njihovega napredka ali želite darovati za svoj namen, si oglejte spodnje povezave.
Nadaljnje branje: Kickstarter , Antima:tterDrive