Когато става въпрос за бъдещето на космическото проучване, един от най-големите въпроси е: „как и кога ще пътуваме до най-близката звезда?“ И докато космическите агенции обмислят този въпрос и измислят предложения от десетилетия, никоя от тях не излезе извън етапа на теорията. В по-голямата си част техните усилия бяха насочени към възможни мисии до Марс и външната Слънчева система.
Но има някои хора, като д-р Джералд Джексън, които работят за създаването на възможна междузвездна мисия в близко бъдеще. Той и неговият изследователски екип, които в миналото са били финансирани от НАСА, търсят да създадат антиматериален двигател, който ще може да достигне (или надвишава) 5% скоростта на светлината. За тази цел те започнаха Kickstarter кампания, за да финансират усилията си.
С напредването на концепциите за задвижване, антиматерията работи доста. С течение на задвижването той има най-високата специфична енергия от всеки познат метод, 100 пъти повече от реакциите на делене / синтез и 10 милиарда пъти повече от химическите горива. Той е и най-икономичният с гориво, изискващ само милиграми антиматерия, за да произведе същото количество енергия като тонове химическо гориво.
Обикновено тази теоретична концепция разчита на сблъсъка между водород и антихидроген (които имат еднаква маса, но противоположен заряд), за да генерира тяга. Този процес освобождава енергия и душ от частици (пиони и мюони), които могат да бъдат насочени от магнитна дюза за генериране на тяга.
И докато лаборатории като CERN произвеждат антиматерия и се провеждат изследвания за съхранение в големи мащаби, не съществуват задвижващи системи, които биха могли да превърнат антиматерията в тяга. Д-р Джексън, възпитаник на Университета Корнел, се надява да промени това. Преди да влезе в частния сектор, Джаксън работи като физик ускорител в Националната ускорителна лаборатория Ферми в продължение на 14 години.
През 2002 г. той е съосновател на дружество с ограничена отговорност (HBar Technologies) с цел разработване на търговски пазари за антиматерия. През 2002 г. Институтът за усъвършенствани концепции на НАСА (NIAC) награди д-р Джаксън и неговата компания 75 000 долара за разработване на концепция за мисия, която може да премине 250 АС пространство в рамките на 10 години и с запас от 10 кг.
Тези спецификации по същество изискват създаването на антиматериална ракета, която да измине до хелиопаузата за десетилетие. Резултатът беше задвижваща концепция, която разчиташе на лъч, който да стреля фокусирани антипротони върху платно, за да генерира задвижване. Това платно би било с диаметър 5 метра и ще бъде съставено от въглеродна подложка от едната страна и ураново фолио от другата (с размери съответно с дебелина 15 и 296 микрона).
Когато импулс от антипротони се унищожи срещу малка част от страната на урана, полученото делене предизвиква инерция. Както д-р Джексън обясни пред Space Magazine по имейл:
„Обърнете внимание, че антипротоните имат отрицателен електрически заряд, подобен на електрон. Когато антипротоните влязат в платното, те изместват електрон, орбитиращ в урановото ядро. Тъй като антипротоните и електроните не споделят никакви квантови числа, антипротонът незабавно се каскадира в атомното основно състояние, причинявайки висока вероятност за взаимодействие между антипротона и или протона, или неутрона в ядрото.
„Средно събитието на делене води до създаването на две дъщерни ядра с приблизително равна маса. Тези дъщери пътуват в противоположни посоки с кинетична енергия от 1 MeV на протон или неутрон. Тъй като дъщерите са таксувани, този, който пътува по-нататък в платното, се поглъща и прехвърлянето е напредващо. Другата дъщеря лети в космоса със скорост на изгорелите газове от 4.6% от скоростта на светлините. Това избирателно предаване на импулс е тяга. "
За съжаление, поради бюджетната среда на времето, NIAC беше принуден да отмени финансирането си, след като беше отпуснат втори кръг. Поради това д-р Джаксън и неговите колеги търсят обществена подкрепа, за да могат да завършат работата си върху експерименталното платно и да го подготвят за излагане на антипротонов лъч.
Подобно на Project Starshot (когото признават на страницата на кампанията си), Джаксън и неговият екип се стремят да изготвят предложение за междузвездна мисия, което не включва преки пътища (т.е. задвижване на основата, червейни дупки, звездни врати и т.н.). Както може би си спомняте, Starshot призовава за вафлен плавателен съд и задвижван с лазер светлинно платно, които биха могли да достигнат скорост до 20% от скоростта на светлината, като по този начин правят пътуването до Алфа Кентавър за 20 години.
В същата вена едно платно, задвижвано от антипротон, което може да достигне скорост от 5% скоростта на светлината или повече, ще бъде в състояние да го направи до Алфа Кентавър (или Проксима Кентавър) след около 90 години. През цялото време науката, която стои зад нея, ще остане в областта на утвърдената физика и ще бъде в съответствие с Законите за движение на Нютон и Теорията на Айнщайн за специална относителност.
„Революционният аспект на ветрохода, задвижван от антиматерията, е, че антиматерията не е горивото, а по-скоро свещта, която инициира реакции на делене“, казва Джаксън. „Тъй като реакциите на делене могат да създадат тяга без тежка екраниране или други структури, масата на задвижващата система може да бъде сравнима с масата на инструменталния пакет.“
За да видят проекта си чрез Джаксън и неговите колеги се надяват да съберат 200 000 долара. Ако се окажат успешни, те се надяват да организират последващи кампании за финансиране на серия от експерименти за валидиране, демонстрации на съхранение и подробности за мисията. В крайна сметка целта им е нищо по-малко от превръщането на задвижването на антиматериите в реалност, което те се надяват един ден да водят междузвездна мисия.
„Очакваме, че тези кампании ще предоставят необходимите данни, за да убедят хората да финансират пълномащабно производство на антиматерия и действителна мисия в близката слънчева система“, добави Джексън. „Целта на тези ранни междузвездни мисии е да предоставят информация за тези други слънчеви системи, например дали те са обитаеми или обитавани. Ако последното, ние ще искаме да изучаваме или да взаимодействаме с тези форми на живот в последващи мисии. Ако е обитаем и не е обитаван, се нуждаем от достатъчно информация, за да гарантираме успеха на мигриращата мисия. "
Към пениса на тази статия, Джаксън и неговите колеги са събрали 672 долара от целта си от 200 000 долара. Кампанията обаче стартира само преди няколко дни и ще остане отворена още 25 дни. За тези, които са интересни да следят напредъка си или имат интерес да дарят за каузата си, вижте връзките по-долу.
