Ученые выявили две специфические реакции между антивеществом и обычной материей, которые могут помочь сделать межзвездные путешествия реальностью.
Авторы нового исследования считают, что использование ракетного двигателя из антивещества, который производит в 300 раз больше энергии, чем термоядерный синтез в ядре Солнца, позволит сделать реальными полеты к близким звездам. Причем добраться до этих звезд можно будет за несколько дней.
По мнению ученых, ракетные двигатели на антиматерии - это инновационная технология, которая заслуживает более пристального внимания.
Ведь с помощью таких двигателей можно будет значительно ускорить перелеты между различными планетами Солнечной системы, а также очень быстро достичь ближайших к нам звезд.
При этом ученые считают, что такой полет может занять от нескольких дней до нескольких недель. Это просто невероятно, учитывая, что современные технологии предусматривают, что такой полет займет сотни лет.
Антиматерия состоит из античастиц. То есть они являются аналогами частиц обычной материи, имеющими противоположный заряд. Когда частицы антивещества и обычной материи встречаются, они разрушают друг друга.
В результате выделяется огромное количество энергии, в которую преобразуется объединенная масса. Такое разрушение частиц считается самой высокоэнергетической реакцией в известной физике.
Авторы исследования пришли к выводу, что для эффективной работы будущего ракетного двигателя на антиматерии необходимо использовать два типа реакций аннигиляции частиц.
В первом случае можно использовать взаимодействие и последующее разрушение с выделением энергии антипротонов и протонов с нейтронами. Антипротоны - это частицы антивещества.
Ученые считают, что в этом случае реакция разрушения античастиц и частиц очень стабильна и выделяется много энергии для создания тяги и, соответственно, для создания сверхбыстрой скорости.
Также можно использовать реакцию разрушения позитронов и электронов. Позитроны - это античастицы электронов. Эта реакция также очень эффективна.
Многие античастицы нестабильны, а во время длительных полетов в космосе необходимо долгое время поддерживать антивещество в стабильном состоянии. Поэтому были выбраны именно эти античастицы.
По мнению ученых, когда обычная материя и антиматерия вступают в контакт, при аннигиляции они преобразуют свою массу в энергию, что приводит к плотности энергии, равной 9 x 10¹⁶ Дж/кг. Это в 300 раз больше, чем при термоядерном синтезе в ядре Солнца.
Одно из преимуществ двигателя на антивеществе заключается в том, что около 70 % энергии, выделяемой при разрушении античастиц и частиц, может быть использовано для приведения в движение космического корабля.
Антивещество сложно и очень дорого создавать и хранить. Но для работы инновационных ракетных двигателей его требуется очень много. Авторы исследования считают, что антиводород можно использовать в качестве топлива для двигателей на антиматерии.
Это самый простой атом антивещества, он стабилен, легко производится и может храниться долгое время. Но производство антиводорода все еще находится на ранних стадиях разработки.
Ученые подчеркивают важность дальнейших исследований и разработок в области антивещества, поскольку это может проложить путь к новым возможностям в космических полетах. Создание эффективных методов хранения антиводорода – ключевой шаг к реализации проектов межзвездных путешествий. Помимо этого, решение вопросов безопасности и масштабируемости технологий является не менее значимым аспектом, который требует внимания.
Возможности, открывающиеся благодаря ракетным двигателям на антивеществе, могут также способствовать более глубокому пониманию фундаментальных физических процессов. Исследования в этой области могут привести к неожиданным открытиям, которые изменят наше восприятие Вселенной. Например, понимание поведения антивещества в различных условиях может пересмотреть существующие теории о материи и энергии.
Нельзя забывать и о рисках, связанных с использованием антивещества. Необходима тщательная оценка потенциальных последствий любых экспериментов, связанных с высокой энергией и мощными реакциями аннигиляции. Тем не менее, с правильным подходом и дальнейшими инвестициями в науку и технологии, межзвездные путешествия могут перестать быть мечтой и стать реальностью.