Motorul cu antimaterie ar putea revoluţiona călătoriile spaţiale în următorul deceniu

Fizicianul Gerald Jackson crede că poate construi un motor cu antimaterie cu care să ajungem la stele în mai puțin de un deceniu. Pentru aceasta, el ar avea nevoie doar de finanţare. În acest scop, compania sa, Hbar Technologies, încearcă să obţină fondurile necesare printr-o campanie Kickstarter.

Sondă spațială propulsată de antimaterie. Credit: Steven Howe/Hbar Technologies, LLC

Gerald Jackson, un fizician care a lucrat la Fermilab, crede că poate construi prototipul unei nave spaţiale propulsată de un motor cu antimaterie în mai puțin de un deceniu, dacă ar dispune de fonduri nelimitate.

Deoarece el nu are în  prezent fondurile necesare, iar probabilitatea ca o agenţie guvernamentală să susţină un program de cercetare prohibitiv de scump din domeniul tehnologiei de propulsie cu antimaterie este mică, el a decis să apeleze la platforma online de finanţare Kickstarter.

Astfel, firma lui Jackson, Hbar Technologies, încearcă să obţină 200.000 de dolari pentru finanţarea lucrărilor iniţiale de cercetare pentru sistemul de propulsie cu antimaterie.

Este un obiectiv ambițios, dar potenţialele avantaje oferite de acest sistem de propulsie sunt uimitoare. Prin crearea unui motor funcţional pe bază de antimaterie s-ar reduce drastic timpul de călătorie al sondelor spațiale, atât în cadrul Sistemului Solar, cât și în spațiul interstelar. Cu ajutorul acestui sistem de propulsie, o sondă spaţială ar putea atinge o viteză teoretică de 40% din viteza luminii, ceea ce însemna că pe neașteptate călătoriile spre stele ar deveni mult mai uşor de realizat.

Unii experți susțin că o estimare mai realistă a vitezei pe care o pot atinge navele spaţiale utilizând sistemul de propulsie cu antimaterie ar fi de aproximativ 0,1c (10% din viteza luminii), dar chiar și aşa această viteză ar fi fantastică, mult mai mare decât oricare alta atinsă în prezent şi astfel o sondă spaţială ar putea ajunge în sistemul Alpha Centauri (cel mai apropiat sistem stelar de noi) în doar 40 de ani.

Pentru construcția acestor nave spațiale este nevoie de un sistem de propulsie ușor, care să nu fie mai greu decât sarcina utilă cu mai multe ordine de mărime şi de o cantitate suficient de mare de antimaterie.

Jackson crede că are soluția unui sistem de propulsie ușor.

„Împreună cu asociatul meu, fizicianul Steven Howe, am conceput un sistem de propulsie foarte ușor, a cărui masă este comparabilă cu sarcina utilă, adică vela spaţială pe bază de antimaterie”, explică el.

Diagrama schematică pentru o sondă spațială cu propulsie pe bază de antimaterie. Credit: Hbar Technologies, LLC.

Obţinerea cantităţii necesare de antimaterie constituie însă o problemă mult mai dificilă decât realizarea unui sistem de propulsie ușor. Pe Pământ antimateria poate fi găsită doar acolo unde oamenii au creat-o, adică în inima celor mai puternice acceleratoare de particule.

Jackson și Howe au estimat că o sondă spaţială având o sarcină utilă de 10 kg ar putea ajunge la Alpha Centauri în 40 de ani, folosind un motor cu antimaterie care ar consuma doar 17 grame de antihidrogen.

Deşi nu pare mult, până în prezent nu s-a obţinut mai mult de un gram de antihidrogen, care a fost păstrat mai puţin de o zi.

Stocarea antimateriei este foarte dificilă, iar pentru producerea acesteia am avea nevoie de un accelerator de particule, dedicat acestui scop, care să funcţioneze în permanenţă. Astfel, costurile necesare producerii antimateriei sunt foarte mari.

Cu toate acestea, Jackson continuă să viseze și el crede că a rezolvat problema izolării antimateriei. Dorinţa sa este să obţină finanţare pentru a dovedi că poate construi prototipul acestui vehicul spaţial propulsat de antimaterie.

Pe scurt, nava spațială concepută de Jackson și Howe este formată din patru părți: O „velă” de carbon acoperită cu uraniu sărăcit, o unitate de stocare care conține antihidrogenul necesar în formă solidă, o sursă de alimentare cu energie electrică pe bază de antiprotoni, precum și diferite instrumente robotizate.

Principiul de funcţionare al motorului cu antimaterie este surprinzător. Antihidrogenul este folosit pentru a induce reacţia de fisiune nucleară care generează o energie de 2 GeV (2 miliarde de electron-volți), mult mai mare decât energia obţinută în cazul rachetelor chimice. Prin ciocnirea cu folia de uraniu sărăcit din interiorul navei spațiale, antiprotonii provoacă fisiunea uraniului şi astfel rezultă două produse secundare de reacţie care sunt emise în direcții opuse.

Unul dintre aceste produse secundare loveşte vela acoperită cu uraniu, transmiţând acesteia impulsul său, similar modului prin care vântul umflă velele unei ambarcaţiuni. Celălalt produs secundar este expulzat precum gazul propulsor de la o rachetă convențională. Prin urmare, putem afirma că nava spaţială este propulsată de două motoare care funcţionează simultan şi care (teoretic) permit o accelerare rapidă.

Motorul cu antimaterie propus de Hbar Technologies este interesant și el merită să fie studiat mai bine. Cu ajutorul finanţării Kickstarter, poate că Jackson și Howe vor reuşi să transforme această tehnologie science-fiction în realitate. Ei estimează că au nevoie de încă 100 de milioane de dolari pentru a testa pe Pământ funcţionarea unui vehicul spaţial care utilizează tehnologia propusă.

„Crowdfundingul poate fi o modalitate bună pentru a obține fondurile necesare pentru un proiect ştiinţific, mai ales atunci când este nevoie de timp pentru a găsi investitori mai mari sau sprijin guvernamental”, declară Jackson.

După aceea, cu suficientă voință și un buget de câteva miliarde de dolari, realizarea unor sonde spaţiale propulsate de antimaterie, capabile să atingă o viteză de 0,4 c, nu ar trebui să constituie o problemă, afirmă Jackson.

Sursă: Futurism