Kalbant apie kosmoso tyrinėjimo ateitį, vienas didžiausių klausimų yra „kaip ir kada mes keliausime į artimiausią žvaigždę?“ Ir nors kosmoso agentūros dešimtmečius svarstė šį klausimą ir teikė pasiūlymus, nė viena iš jų nepasiekė teorijos. Didžioji dalis jų pastangų buvo sutelktos į galimas misijas į Marsą ir išorinę Saulės sistemą.
Tačiau yra keletas žmonių, pavyzdžiui, daktaras Geraldas Jacksonas, kurie artimiausiu metu siekia tarpžvaigždinės misijos. Jis ir jo tyrimų komanda, kuriuos praeityje finansavo NASA, siekia sukurti antimaterinį variklį, galintį pasiekti (arba viršyti) 5% šviesos greitį. Siekdami šio tikslo, jie pradėjo „Kickstarter“ kampaniją savo pastangoms finansuoti.
Tobulėjant varomosios jėgos koncepcijai, antimaterija turi nemažai naudos. Vykdant variklį, jo energija yra didžiausia pagal bet kurį žinomą metodą, 100 kartų daugiau nei dalijimosi / sintezės reakcijos ir 10 milijardų kartų daugiau nei cheminiams svaidomiesiems varikliams. Tai taip pat yra efektyviausias degalų sunaudojimas, reikalaujantis vien miligramų antimaterijos, kad būtų galima pagaminti tokį patį energijos kiekį kaip tonomis cheminio kuro.
Paprastai ši teorinė koncepcija remiasi vandenilio ir antihidro (kurie turi tą pačią masę, bet priešingą krūvį) susidūrimu, kad būtų sukurta trauka. Šis procesas išlaisvina energiją ir dalelių (pionų ir muonų) dušą, kurį gali nukreipti magnetinis antgalis, kad būtų sukurta trauka.
Nors laboratorijos, tokios kaip CERN, gamina antimateriją, o tyrimai vykdomi didelio masto saugyklose, nėra varančiųjų sistemų, kurios galėtų paversti antimateriją trauka. Kornelio universiteto absolventas daktaras Jacksonas tikisi tai pakeisti. Prieš pradėdamas dirbti privačiame sektoriuje, Džeksonas 14 metų dirbo greitintuvo fiziku Fermi nacionalinėje greitintuvo laboratorijoje.
2002 m. Jis įsteigė ribotos atsakomybės bendrovę (HBar Technologies), siekdamas plėtoti antimaterijos komercines rinkas. 2002 m. NASA pažangiųjų koncepcijų institutas (NIAC) davė gydytojui Jacksonui ir jo įmonei 75 000 dolerių už misijos koncepcijos sukūrimą, kuri per 10 metų galėtų įveikti 250 AU erdvę ir aprūpinti 10 kg degalų.
Šiose specifikacijose iš esmės pareikalauta sukurti antimaterinę raketą, kuri per dešimtmetį galėtų nukeliauti iki heliopauzės. Rezultatas buvo varomoji jėgos koncepcija, kuriai varyti pasikliauja pluoštas, kuris nukreiptų ant burės fokusuotus antiprotonus. Ši burė būtų 5 metrų skersmens ir sudaryta iš anglies pagrindo iš vienos pusės ir urano folijos iš kitos (atitinkamai 15 ir 296 mikronų storio).
Kai antiprotonų impulsas sunaikinamas mažoje urano pusės dalyje, susidaranti dalijimasis sukelia impulsą. Kaip dr. Jacksonas el. Paštu paaiškino „Space Magazine“:
„Atminkite, kad antiprotonai turi neigiamą elektrinį krūvį, panašų į elektroną. Kai antiprotonai patenka į burę, jie išstumia urano branduolį skriejantį elektroną. Kadangi antiprotonai ir elektronai neturi jokių kvantinių skaičių, antiprotonas tuoj pat patenka į pagrindinę atominę būseną, sukeldamas didelę sąveiką tarp antiprotono ir protono ar neutrono branduolyje.
Vidutiniškai dėl skilimo susidaro du maždaug vienodos masės dukteriniai branduoliai. Šios dukros keliauja priešingomis kryptimis, kurių kinetinė energija yra 1 MeV protonei ar neutronui. Kadangi dukros yra apmokestintos, tolimesnė į burę keliaujanti moteris sugeriama, o perkėlimas - į priekį. Kita dukra skrenda į kosmosą, kai šviesos srauto greitis yra 4,6%. Šis pasirinktinis impulsų perkėlimas yra trauka. “
Deja, dėl to meto biudžetinės aplinkos NIAC buvo priversta nutraukti savo finansavimą po to, kai buvo suteiktas antrasis turas. Dėl šios priežasties dr. Jacksonas ir jo kolegos dabar siekia visuomenės palaikymo, kad jie galėtų baigti savo darbus prie bandomosios burės ir paruošti ją antiprotono spinduliui.
Panašiai kaip „Projektas Starshot“ (kurį jie pripažįsta savo kampanijos puslapyje), Džeksonas ir jo komanda nori pateikti tarpžvaigždinės misijos pasiūlymą, kuriame nėra nuorodų (t. Y. Metmenų pavara, sliekinės skylės, žvaigždės vartai ir kt.). „Starshot“, kaip jūs galbūt prisimenate, reikalauja vaflinio amato ir lazeriu varomo žiburio, kuriuo būtų galima pasiekti šviesos greitį iki 20%, taigi kelionė į Alfa Kentaurą vyks po 20 metų.
Panašiu būdu antiprotonu varoma burė, kuri galėtų pasiekti 5% ar didesnį šviesos greitį, per maždaug 90 metų sugebėtų nuvažiuoti iki Alfa Kentaurio (arba Proxima Centauri). Visą laiką mokslas, esantis už jo ribų, išliktų nusistovėjusios fizikos srityje, suderintas su Niutono judesio įstatymais ir Einšteino specialiojo reliatyvumo teorija.
„Revoliucinis antimaterio valdomos burės aspektas yra tas, kad antimaterija yra ne degalai, o uždegimo žvakė, sukelianti skilimo reakcijas“, - sakė Jacksonas. „Kadangi dalijimosi reakcijos gali sukelti trauka be sunkių ekranų ar kitų konstrukcijų, varomosios sistemos masė gali būti panaši į instrumentų paketo masę.“
Norėdami pamatyti savo projektą per, Jacksonas ir jo kolegos tikisi surinkti 200 000 USD. Jei jie pasiteisins, jie tikisi surengti paskesnes kampanijas, kad būtų finansuojami patvirtinimo eksperimentai, saugojimo demonstracijos ir išsami misijos informacija. Galų gale jų tikslas yra ne mažiau kaip antimaterijos varymo pavertimas realybe, kuri, kaip jie tikisi, vieną dieną vadovaus tarpžvaigždinei misijai.
„Tikimės, kad šios kampanijos suteiks duomenų, reikalingų žmonėms įtikinti finansuoti viso masto antimaterijos gamybą ir realią misiją į netoliese esančią saulės sistemą“, - pridūrė Jacksonas. „Ankstyvųjų tarpžvaigždžių misijų tikslas yra suteikti informacijos apie šias kitas saulės sistemas, pavyzdžiui, apie tai, ar jos yra gyvenamosios, ar apgyvendintos. Jei pastarieji, mes norėsime mokytis tų gyvenimo formų ar bendrauti su jomis tęstinių misijų metu. Jei gyvenama ir negyvenami, mums reikia pakankamai informacijos, kad užtikrintume įgulos narių vykdomos migracijos misijos sėkmę. “
Baigę rašyti šį straipsnį, Džeksonas ir jo kolegos surinko 672 USD iš savo 200 000 USD tikslo. Tačiau tik prieš kelias dienas pradėta kampanija bus atvira dar 25 dienas. Jei norite sužinoti apie jų pažangą ar norite aukoti dėl to, peržiūrėkite žemiau pateiktas nuorodas.
