Napędy Antymaterii I Syntezy Jądrowej Mogą Zasilać Przyszłe Statki Kosmiczne

{h1}

Naukowcy twierdzą, że technologia może być możliwa za 50 lub 60 lat.

Naukowcy twierdzą, że reakcje syntezy jądrowej wywołane wiązkami antymaterii mogą napędzać ultraszybkie statki kosmiczne podczas długich podróży przed końcem wieku.

Statek kosmiczny z napędem termojądrowym może dotrzeć do Jowisza w ciągu czterech miesięcy, potencjalnie otwierając części zewnętrznego układu słonecznego na eksplorację załogową, zgodnie z raportem NASA z 2010 roku.

Trzeba by pokonać wiele przeszkód - szczególnie w produkcji i przechowywaniu antymaterii - aby technologia była wykonalna, ale niektórzy eksperci sądzą, że będzie ona gotowa przejść za jakieś pół wieku.

„Prawdopodobnie nie jest to technologia 40-letnia, ale 50, 60? Całkiem możliwe i coś, co miałoby znaczący wpływ na eksplorację poprzez zmianę rachunku kosztów energii masowej podczas planowania”, Jason Hay, starszy analityk technologii kosmicznej firma konsultingowa The Tauri Group, powiedziała podczas prezentacji 29 sierpnia z grupą roboczą NASA ds. operacji kosmicznych przyszłości. [Przyszłe wizje lotów kosmicznych]

Moc fuzji

Paliwo dla takiego statku kosmicznego napędzanego fuzją prawdopodobnie składałoby się z wielu małych granulek zawierających deuter i tryt - ciężkie izotopy wodoru, które zawierają odpowiednio jeden lub dwa neutrony w swoich jądrach. (Wspólny atom wodoru nie ma neutronów.)

Wewnątrz każdej peletki paliwo to byłoby otoczone innym materiałem, być może uranem. Wiązka antyprotonów - odpowiednik protonów w antymaterii, posiadająca ładunek elektryczny netto minus-1 zamiast plus-1 - byłaby skierowana na granulki.

Gdy antyprotony uderzyły w jądra uranu, unicestwiłyby się, wytwarzając wysokoenergetyczne produkty rozszczepienia, które zapalają reakcje fuzji w paliwie.

Takie reakcje - na przykład, łączenie jąder deuteru i trytu, tworząc jeden atom helu-4 i jeden neutron - wyrzucają ogromne ilości energii, które można wykorzystać do napędzania statku kosmicznego na kilka różnych sposobów.

„Energia z tych reakcji może być wykorzystana do podgrzania paliwa lub zapewnienia ciągu przez zamknięcie magnetyczne i dyszę magnetyczną”, stwierdza raport z 2010 r. Zatytułowany „Technology Frontiers: Breakthrough Capabilities for Space Exploration”, który NASA wyprodukowała za pomocą Grupa Tauri i inni eksperci.

Podstawowa idea nie jest nowa: Projekt Daedalus, badanie przeprowadzone przez Brytyjskie Towarzystwo Międzyplanetarne w latach 70. XX wieku, zaproponowało użycie rakiety termojądrowej do napędzania statku kosmicznego międzygwiezdnego. Reakcje fuzji Daedalusa byłyby jednak wywoływane przez wiązki elektronów, a nie wiązki antyprotonowe.

Kuliste zbiorniki statku kosmicznego Daedalus zawierają granulki paliwa do silnika syntezy jądrowej.

Kuliste zbiorniki statku kosmicznego Daedalus zawierają granulki paliwa do silnika syntezy jądrowej.

Źródło: Adrian Mann

Jeszcze nie tam

Hay twierdzi, że chociaż synteza oparta na antyprotonach jest obiecującą technologią, należy pokonać kilka przeszkód, aby było to wykonalne.

Być może największym wyzwaniem jest uzyskanie wystarczającej ilości antyprotonów - które można wyprodukować w akceleratorach cząstek - i przechowywanie ich wystarczająco długo, aby możliwa była daleka podróż kosmiczna.

Według raportu „Granice technologiczne” na podróż do Jowisza potrzeba około 1,16 gramów antyprotonów. To może nie brzmieć dużo, ale poziomy produkcji są obecnie mierzone w miliardowych częściach grama.

„Antyprotony są niezwykle drogie; kilka gramów kosztowałoby wiele bilionów dolarów” - powiedział Hay. „Uważam, że całkowita produkcja do tej pory od lat 50. jest rzędu około 10 nanogramów”.

Dodał, że produkcja antyprotonów szybko rośnie w górę w dość szybkim tempie. Być może technologia ta może być kolejnym wielkim przełomem w kosmicznych układach napędowych - około roku 2060.

„Przy stałym zaopatrzeniu w antyprotony i paliwo jądrowe synteza napędzana antyprotonami może zapewnić obficie energię dla dużych stacji kosmicznych, placówek i rozszerzonych misji eksploracyjnych przy stosunkowo niewielkich systemach energetycznych”, czytamy w raporcie „Granice technologiczne”.

Ta historia została dostarczona przez SPACE.com, siostrzana witryna WordsSideKick.com. Obserwuj starszego pisarza SPACE.com Mike'a Walla na Twitterze @michaeldwall lub SPACE.com @Spacedotcom. Jesteśmy też na Facebook i .


Suplement Wideo: .




Badania


Jak Trzęsienia Ziemi Przebijają Się Przez Wady „Pełzania”
Jak Trzęsienia Ziemi Przebijają Się Przez Wady „Pełzania”

Satelita Szpieguje Nowy Przepływ Lawy W Active Volcano
Satelita Szpieguje Nowy Przepływ Lawy W Active Volcano

Science News


Mikrofale W Posiłkach: Pomijanie 1 Kroku Może Wywołać Chorobę
Mikrofale W Posiłkach: Pomijanie 1 Kroku Może Wywołać Chorobę

Podsłuchiwanie Obcych: Dlaczego Edward Snowden Dostał E.T. Źle
Podsłuchiwanie Obcych: Dlaczego Edward Snowden Dostał E.T. Źle

Lodowate Trzęsienia Ziemi: Ocieplenie Planety Wstrząsa Lodowcami
Lodowate Trzęsienia Ziemi: Ocieplenie Planety Wstrząsa Lodowcami

Obejrzyj: Dolphin Superpod Goni Miliardy Ryb Baitfish W Zatoce Monterey
Obejrzyj: Dolphin Superpod Goni Miliardy Ryb Baitfish W Zatoce Monterey

Us Zrzuca Dwa Razy Więcej Śmieci Niż Szacuje Epa
Us Zrzuca Dwa Razy Więcej Śmieci Niż Szacuje Epa


PL.WordsSideKick.com
Wszelkie Prawa Zastrzeżone!
Kopiowanie Jakichkolwiek Materiałów Pozostawiono Tylko Prostanovkoy Aktywny Link Do Strony PL.WordsSideKick.com

© 2005–2020 PL.WordsSideKick.com