A lehetséges antianyag-meghajtó számítógépes illusztrációja. Kép jóváírása: Positronics Research LLC. Kattints a kinagyításhoz.
Gyerekekként mindannyian játszottuk a játékot - a „ugróbéka” azt jelentette, hogy az egyik gyerek négyképp guggolt, míg a második a kezét az első vállára tette. A gravitációs húzás ellen az álló gyermek mélyen meghajlik a lábaknál, majd az első teteje fölé húzódik. Az eredmény? A második gyermek most guggol, és a másik békaszerű ugrás következik. Nem a leghatékonyabb módja annak, hogy eljusson a hintakészlethez -, de nagyon szórakoztató a megfelelő társaságban!
A ugrálás nem ugyanolyan, mint a „bootstrapping”. A bakancsolás közben az egyetlen játékos meghajlik és megragadja a bőrhurkokat mindkét csizma külső oldalán. Ezután a játékos hatalmas erőfeszítést hajt végre felfelé a karokkal. A ugródeszkázás működik - a rendszerindítás nem, csak ugrás nélkül nem végezhető el - egészen más dolog.
A NASA Haladó Koncepciók Intézete (NIAC) hisz a ugrálásban - nem csak a játszótéren, hanem az űrben. Az intézetek saját weboldaláról: „Az NIAC arra ösztönzi a javaslattevőket, hogy évtizedekre gondolkodjanak a jövőben azon koncepciók követésével, amelyek„ ugrálnak ”a jelenlegi repülőgép-rendszerek fejlődéséhez.” A NIAC néhány jó ötletre törekszik, és hajlandó támogatni őket hat hónapos vetőmag-támogatásokkal a megvalósíthatóság tesztelése előtt, mielőtt komoly kutatási és fejlesztési alapokat juttatnának el - a NASA-tól és másutt is -. Remélhetőleg ezen magvaknak csírázni lehetnek, és a jövőbeni beruházások növelik őket az érettségig.
A NIAC azonban el akarja választani az ugrálást a bootstrapping-től. Az egyik működik, a másiknak nincs értelme. A NIAC szerint a pozitron meghajtása óriási előrelépést eredményezhet a Naprendszer egész területén és azon túl is. Valószínűleg nincs ráindítás.
Fontolja meg az elektron pozitron-tükör ikerét, mint az emberi ikrek, ez egy nagyon ritka dolog. Az emberi ikrekkel ellentétben a pozitron valószínűtlen, hogy túléli a születési folyamatot. Miért? Mivel a pozitronok és testvéreik - elektronok - ellenállhatatlannak találják egymást, és gyorsan megsemmisülnek lágy gamma-sugarakban. De ez a robbanás ellenőrzött körülmények között bármilyen „munkává” alakítható, amelyet érdemes elvégezni.
Szüksége van fényre? Keverjen össze egy pozitron és egy elektron, majd besugározzon egy gázt izzadásig. Kell elektromosság? Keverjen össze egy másik párot, és besugározzon egy fémcsíkot. Szüksége van tolóerőre? Lődd le azokat a gamma-sugarakat hajtóanyagba, melegítsék fel idegen magas hőmérsékletre, és nyomják ki a hajtóanyagot a rakéta hátuljáról. Vagy lője le ezeket a gamma-sugarakat volfrámlemezekbe egy levegőáramban, melegítse fel a levegőt, és dobja ki a repülőgép hátuljából.
Képzelje el, hogy van pozitronja van - mit tehetne velük? Gerald A. Smith, a New Mexico-i Sante Fe Positronics Research, LLC Positronics Research, fő kutatója szerint bárhová eljuthat: „Az antianyag energia sűrűsége tíz nagyságrenddel nagyobb, mint a kémiai, és három nagyságrenddel nagyobb, mint a maghasadás. vagy fúziós energia. ”
És mit jelent ez a meghajtás szempontjából? "Kevesebb súly, messze, messze, sokkal kevesebb súly."
Kémiai alapú meghajtórendszerekkel a Saturn felfedezésére küldött Huygens-Cassini szondához kapcsolódó tömeg 55% -a megtalálható a szonda üzemanyag- és oxidálótartályában. Időközben az 5650 kg tömegű szondák földi túlszorításához egy indító járműre volt szükség, amelynek súlya körülbelül 180-szor maga a teljes üzemű Cassini-Huygensé (1032 350 kg).
Egyedül Dr. Smith számát felhasználva - és csak a Cassini-Huygensnek a pozitron-elektron megsemmisítéséhez szükséges manőverező tolóerőt figyelembe véve a 3100 kg kémiai hajtóanyagot, amely az eredeti 1997-es próbát terheli, csupán 310 mikrogramm elektronra és pozitronra lehet csökkenteni - kevesebb anyag mint egy egyetlen porlasztott csepp reggeli ködben. És ezzel a tömegcsökkenéssel a Canaveral-tól Saturn-ig terjedő teljes indító tömeg könnyen kétszeresére csökkenthető.
De a pozitron-elektron megsemmisítés olyan, mintha rengeteg levegő lenne, de benne nincs benzin? autója nem nyer túl messzire az oxigént. Az elektronok mindenütt megtalálhatók, míg a pozitronok természetesen nem állnak rendelkezésre a Földön. Valójában ott, ahol előfordulnak - a fekete lyuk eseményhorizontja közelében vagy rövid ideig, miután a nagy energiájú részecskék beléptek a Föld légkörébe - hamarosan megtalálják az egyik mindenütt jelen lévő elektronot, és fotonikusak. Ezért el kell készítenie a sajátját.
Adja meg a részecskegyorsítót
Az olyan cégek, mint a Positronics Research, Dr. Smith vezetésével, a részecskegyorsítók használatához kapcsolódó technológiákon dolgoznak - mint például a Stanford Linear Accelerator (SLAC), amely a kaliforniai Menlo Parkban található. A részecskegyorsítók pozitronokat hoznak létre elektron-pozitron pár előállítási technikák felhasználásával. Ezt úgy végezzük, hogy egy relativisztikusan gyorsított elektronnyalábot egy sűrű volfrám célpontba ütközik. Az elektronnyalábot ezután nagy energiájú fotonokká alakítják, amelyek áthaladnak a volfrámon, és összekapcsolódó elektronok és pozitronok halmazá alakulnak. A Dr. Smith és mások pozitronokat létrehozó problémája könnyebb, mint a csapdába helyezés, tárolás, szállítás és hatékony felhasználás.
Időközben a páros gyártás során a ténylegesen elvégzett dolgok egy csomó földi energiát nagyon kis mennyiségű, nagyon illékony - de rendkívül könnyű - üzemanyagba csomagolnak. Maga a folyamat rendkívül nem hatékony, és olyan jelentős technikai kihívásokkal jár, amelyek során elegendő részecske-mennyiség felhalmozódik ahhoz, hogy egy űrhajót el tudjon hajtani egy olyan űrhajó felé, amely képes a Nagy-Túl felé haladni olyan sebességgel, amely lehetővé teszi a nagy űrszondát - és az emberi űrutazást. Hogy valószínűleg mindez játszódik ki?
Dr. Smith szerint: „A fizikusok évek óta kinyomják a pozitronokat a volfrám célpontjaiból azáltal, hogy ütköztetik a pozitronokat az anyaggal, vagyis ezerrel lelassítják őket, hogy nagy felbontású mikroszkópokban felhasználhassák. Ez a folyamat szörnyen hatástalan; a pozitronok csak egymilliója marad fenn. Az űrutazáshoz legalább ezer tényezővel meg kell növelnünk a lassítás hatékonyságát. Négy évnyi kemény munka után az elektromágneses csapdákkal laboratóriumunkban készülni készül, hogy másodpercenként öt trillió pozitront fogjunk le és hűtsünk el az elkövetkező néhány évben. Hosszú távú célunk öt négy trillió pozitron másodpercenként. Ilyen sebességgel órák alatt fel tudjuk tüntetni az első pozitron-üzemű repülést az űrbe. "
Noha igaz, hogy a pozitron-megsemmisítő motornak hajtóanyagot is igényel (tipikusan sűrített hidrogén gáz formájában), maga a hajtóanyag mennyisége csaknem a 10% -ra csökken, mint amit a hagyományos rakéta megkövetel - mivel a reakcióhoz nincs szükség oxidálószerre az üzemanyaggal. Időközben a jövőbeni hajók valóban képesek lesznek a hajtóanyagot kihúzni a napsütésből és a csillagközi csillagokból. Ennek az ilyen űrhajók indulási súlyának jelentős csökkenéséhez is vezetnie kell.
Jeff Barbour írta
