Предложен новый двигатель на антиматерии для межпланетных перелётов
Мечты о путешествиях в глубины космоса давно не дают покоя учёным. Основная проблема - как достичь огромной скорости, чтобы полёт не длился целую вечность и где взять столько топлива?
В рамках проекта по составлению концепции экспедиции Icarus Interstellar ("Межзвёздный Икар") инженеры придумали способ, позволяющий развить скорость, близкую к скорости света, используя энергию аннигиляции антивещества.
Антиматерию при этом предлагается получать на борту космического корабля путём поляризации вакуума.
На сегодняшний день самым удалённым от Земли объектом, созданным человеком, является космический аппарат "Вояджер-1" (Voyager-1). Запущенный в 1977 году он удаляется от нас со скоростью 16 километров в секунду. По земным меркам это очень быстро, но в масштабах космоса "Вояджеру" понадобится около 70 тысяч лет, чтобы преодолеть расстояние до ближайшей к Солнцу звезды.
Сейчас американское космическое агентство NASA работает над проектом "Солнечного зонда" (Solar Probe). Предполагается, что космический аппарат при гравитационной помощи Венеры отправится к Солнцу с рекордной по нынешним меркам скоростью 200 километров в секунду. Это сократит время полёта до 6450 лет. Понятно, что с такими скоростями перспектива космических странствий выглядит маловероятной.
Однако специалисты проекта Icarus Interstellar, возможно, нашли выход, который позволит сократить время в пути. Они предлагают использовать для разгона межзвёздного корабля самый энергоёмкий источник энергии, известный человеку, - антиматерию.
Огромное количество энергии освобождается при аннигиляции, когда антиматерия встречается с обычной материей. При этом реакция происходит спонтанно и не требует сложных реакторов или других систем для запуска.
По оценкам учёных энергия, выделяемая при аннигиляции одного килограмма антивещества, равносильна термоядерному взрыву мощностью 40 мегатонн. Казалось бы, лучшего кандидата на роль космического топлива не найти, если бы не одно существенное обстоятельство.
В настоящее время учёным удаётся получить всего несколько нанограммов антивещества в год, да и те остаются стабильными максимум несколько минут.
Однако разработчики "Икара" надеются в будущем получать достаточное количество антиматерии фактически из ниоткуда. Ведь космический вакуум не так уж пуст, как нам подсказывают представления классической физики. В нём содержатся заряженные частицы, и проявляется высокая квантовая активность. Согласно теории нобелевского лауреата по физике Юлиана Швингера достаточно сильное электрическое поле может создать из космического вакуума электрон-позитронные пары, составляющие материи и антиматерии.
Исследователи говорят, что последние разработки в области лазерных технологий дают надежду, что в скором времени будут созданы лазеры для генерации поля необходимой мощности.
Энергию для лазерных импульсов, по мнению разработчиков, можно получать от гигантских солнечных батарей, площадь которых составит несколько квадратных километров, или за счёт сохранения части антивещества.
Конечно, разработчики вынуждены ждать, пока наука получит необходимые технологии. И ожидание это может затянуться на десятилетия. Но стоит отметить, что это первая модель межзвёздного полёта, которая в теории не имеет абсолютно невыполнимых препятствий.
|
