FoodPro Preloader

Antimatter- og fusjonsdrivere kan gi fremtidige romskip


Kjernefusjonsreaksjoner utløst av bjelker av antimateriell kunne drive utrolige romskip på lange reiser før slutten av århundret, sier forskere. Et fusjonsdrevet romfartøy kan nå Jupiter innen fire måneder, noe som potensielt åpner deler av det ytre solsystemet til bemannet leting, ifølge en NASA-rapport fra 2010. En rekk

Kjernefusjonsreaksjoner utløst av bjelker av antimateriell kunne drive utrolige romskip på lange reiser før slutten av århundret, sier forskere.

Et fusjonsdrevet romfartøy kan nå Jupiter innen fire måneder, noe som potensielt åpner deler av det ytre solsystemet til bemannet leting, ifølge en NASA-rapport fra 2010.

En rekke hindringer må overvinnes - spesielt i produksjon og lagring av antimatter - for å gjøre teknologien gjennomførbar, men noen eksperter forestiller seg at det kan være klart å gå i et halvt århundre eller så.

Det er "sannsynligvis ikke en 40-årig teknologi, men 50, 60? Ganske mulig, og noe som ville ha en betydelig innvirkning på leting ved å endre massekraftfinansieringsberegningen når det planlegges, " sier Jason Hay, senior analytiker for luftfartsteknologi for konsulentfirma The Tauri Group, sa i en 29. august-presentasjon med NASAs arbeidsgruppe for fremtidige romoperasjoner.

Kraften til fusjon

Drivstoffet for et slikt fusjonsdrevet romskip vil trolig bestå av mange små pellets som inneholder deuterium og tritium-tung isotoper av hydrogen som har henholdsvis en eller to nøytroner i deres kjerner. (Det vanlige hydrogenatomet har ingen nøytroner.)

Innenfor hver pellet vil dette brennstoffet være omgitt av et annet materiale, kanskje uran. En stråle av antiprotoner-antimatter-ekvivalenten av protoner, som utøver en netto elektrisk ladning på minus-1 i stedet for pluss-1, vil bli rettet mot pelletsene.

Når antiprotonene smeltet inn i urankjerner, ville de ødelegge, og generere høyspenningsprodukter som antenner fusjonsreaksjoner i drivstoffet.

Slike reaksjoner, for eksempel deuterium og tritiumkjerner fusjonerer for å skape et helium-4-atom og et nøytronkast-kaste av store mengder energi som kan utnyttes til å drive et romfartøy på flere forskjellige måter.

"Energien fra disse reaksjonene kan brukes til å oppvarme drivstoff eller gi kraft gjennom magnetisk inneslutning og en magnetisk dyse", heter 2010-rapporten, kalt "Teknologiske grenser: Gjennombruddskapasiteter for romforskning", som NASA produserte ved hjelp av The Tauri Group og andre eksperter.

Grunnleggende ideen er ikke ny: Project Daedalus, en studie utført av British Interplanetary Society på 1970-tallet, foreslo å bruke en fusjonsraket for å drive et interstellært romfartøy. Daedalus 'fusjonsreaksjoner ville imidlertid bli utløst av elektronstråler fremfor antiprotonbjelker.

Ikke der ennå

Mens antiproton-drevet fusjon er en lovende teknologi, må flere hindringer overvinnes for å gjøre det mulig, sa Hay.

Kanskje den største utfordringen er å skaffe nok antiprotoner - som kan produseres i partikkelakseleratorer - og lagre dem for lenge nok for å gjøre en langt flyktig romreise mulig.

Ifølge rapporten "Teknologiske grenser" ville det være nødvendig med 1, 16 gram antiprotoner for en tur til Jupiter. Det høres kanskje ikke så mye ut, men produksjonsnivåene måles nå i milliarder av et gram.

"Antiprotons er ekstremt dyre, noen få gram ville koste flere trillioner av dollar, " sa Hay. "Jeg tror den totale produksjonen så langt siden 1950-tallet er på størrelsesorden som 10 nanogram."

Men produksjonen av antiproton tikker oppover med en relativt rask hastighet, la han til. Så kanskje teknologien kunne være det neste store gjennombruddet i romdrevne systemer - i år 2060 eller så.

"Med en jevn tilførsel av antiprotoner og atombrensel, kan antiproton-drevet fusjon gi rikelig energi til store romstasjoner, utposter og utvidede letebrønner med relativt små kraftanlegg, sier rapporten" Teknologifrennere ".

  • Galleri: Visjoner av Interstellar Starship Travel
  • Giant Leaps: Top Milestones of Human Spaceflight
  • Topp 10 Star Trek Technologies

Copyright 2012 SPACE.com, et TechMediaNetwork selskap. Alle rettigheter reservert. Dette materialet kan ikke bli publisert, kringkastet, omskrevet eller omfordelt.

Forskere til EPA: Risikoen for kjemikalier som endrer mannlige hormoner, bør analyseres sammenKan et tall løse klimaendringene?Hvorfor du bør gi opp (noen) kontroll av termostaten dinGjelder den foreslåtte loven om beskyttelse mot husholdningsbrensel en forbruk på forbrukerne?Kutter Loom for amerikansk vitenskapKina Sacks Plastic BagsGjennomsiktighet lovet for vitenskapens mest misbrukte og mest villige metriskeEn matematisk guide til verdens mest levende byer