Скорость варпа, гипердвигатель и прыжки в гиперпространство — научная фантастика на протяжении десятилетий рисовала нам перспективу межзвездных путешествий. Но из-за технологических ограничений мы пока не близки к этой реальности. Однако выход может быть: новое исследование исследует потенциал использования антивещества в качестве источника топлива, которое могло бы отправить космический корабль в космос быстрее, чем любая существующая технология.
Для непосвященных антиматерия — это причудливый «злой двойник» обычной материи с противоположным электрическим зарядом и физическими свойствами. В редких случаях они сталкиваются, вызывая аннигиляцию и высвобождение чистой энергии в результате взрыва. Для производства астрономического количества энергии необходимо лишь небольшое количество антивещества — в миллионы раз более мощное, чем обычное топливо, такое как ракетное топливо.
Исследователи из Университета Объединенных Арабских Эмиратов, проводившие исследование, подсчитали цифры, и результаты ошеломляют. Всего один грамм антивещества, в частности антиводорода, теоретически может генерировать достаточно энергии, чтобы привести в движение 23 космических шаттла.
«Если представить эту шкалу в контексте, то эта энергия, измеряемая в килограммах, примерно в 10 миллиардов раз превышает энергию сгорания водорода и кислорода в главном двигателе космического челнока и в 300 раз больше энергии реакции термоядерного синтеза в ядре Солнца», — отметили исследователи в исследовании, опубликованном в журнале Science Direct.
Кроме того, удельный импульс двигателя на антивеществе теоретически может достигать ошеломляющих 20 миллионов метров в секунду, что, по словам исследователей, может сделать «межзвездное движение скорее целью, чем мечтой».
С такой тягой пилотируемая ракета на антиматерии могла бы не только исследовать Солнечную систему; он действительно мог бы доплыть до близлежащих звезд при обычной человеческой жизни. Фактически, исследователи говорят о путешествии по Солнечной системе за дни или недели.
В целом эти цифры очень обнадеживают. Но, как всегда бывает с теориями, здесь есть большая проблема. Антиматерия не является распространенным ресурсом, и существуют серьезные технические и экономические препятствия.
Во-первых, антиматерия мгновенно испаряется при контакте с обычной материей. Для его изоляции и хранения требуются чрезвычайно сложные (и дорогие) системы сдерживания, использующие мощные электромагнитные поля. Текущий рекорд установлен всего за 16 минут до аннигиляции на коллайдере частиц ЦЕРН.
Кроме того, существуют астрономические затраты на создание антиматерии. Тот же завод ЦЕРН может производить только около 10 нанограммов в год по цене в миллионы за грамм. Производство достаточного количества ракетного топлива из антивещества потребует огромных бюджетов и сложного производства антивещества, которое намного превосходит сегодняшние возможности.
Однако, хотя эти препятствия и являются устрашающими, они не обязательно должны быть постоянными. В документе отмечается, что продолжение исследований и разработок может помочь решить проблемы сдерживания и производства. Надеюсь, это произойдет при нашей жизни.