Runājot par kosmosa izpētes nākotni, viens no lielākajiem jautājumiem ir: “kā un kad mēs ceļosim uz tuvāko zvaigzni?” Un, lai gan kosmosa aģentūras gadu desmitiem ir domājušas par šo jautājumu un nākušas klajā ar priekšlikumiem, neviena no tām nav pavirzījusies tālāk par teorijas posmu. Lielākoties viņu centieni ir vērsti uz iespējamām misijām uz Marsu un ārējo Saules sistēmu.
Bet ir daži cilvēki, piemēram, Dr. Džeralds Džeksons, kuri strādā, lai tuvākajā laikā padarītu iespējamu starpzvaigžņu misiju. Viņš un viņa pētnieku komanda, kuru iepriekš finansēja NASA, vēlas izveidot antimateriāla motoru, kas spēs sasniegt (vai pārsniegt) 5% gaismas ātrumu. Šajā nolūkā viņi ir uzsākuši kampaņu Kickstarter, lai finansētu savus centienus.
Tā kā attīstās uzlabotas piedziņas koncepcijas, antimateriālam ir diezgan daudz, lai to sasniegtu. Kā dzinējspēks iet, tai ir visaugstākā īpatnējā enerģija no visām zināmajām metodēm, 100 reizes vairāk nekā skaldīšanas / saplūšanas reakcijās un 10 miljardus reižu vairāk nekā ķīmiskajiem degvielām. Tas ir arī visefektīvākais un prasa tikai miligramus antimateriāla, lai iegūtu tādu pašu enerģijas daudzumu kā tonnas ķīmiskās degvielas.
Parasti šī teorētiskā koncepcija balstās uz sadursmi starp ūdeņradi un antiūdeņradi (kuriem ir vienāda masa, bet pretējs lādiņš), lai radītu vilci. Šis process atbrīvo enerģiju un daļiņu (pionu un muonu) dušu, ko var novirzīt ar magnētisko sprauslu, lai radītu vilci.
Un, kaut arī tādas laboratorijas kā CERN ražo antimatēriju un tiek veikti pētījumi par liela apjoma uzglabāšanu, nepastāv tādas vilces sistēmas, kas varētu pārveidot antimatēriju par vilci. Dr Jackson, Kornellas universitātes absolvents, cer to mainīt. Pirms stāšanās privātajā sektorā Džeksons 14 gadus strādāja par akseleratora fiziķi Fermi Nacionālajā paātrinātāja laboratorijā.
2002. gadā viņš līdzdibināja sabiedrību ar ierobežotu atbildību (HBar Technologies), lai attīstītu antimatērijas komerciālos tirgus. 2002. gadā NASA progresīvo koncepciju institūts (NIAC) piešķīra Dr. Džeksonam un viņa uzņēmumam 75 000 USD, lai izstrādātu misijas koncepciju, kas 10 gadu laikā varētu pārvietoties 250 AU kosmosā un ar 10 kg degvielas padevi.
Šīs specifikācijas būtībā aicināja izveidot antimateriālu raķeti, kas desmit gadu laikā varētu nokļūt līdz heliopauzei. Rezultāts bija piedziņas koncepcija, kas balstījās uz staru, kas izšauj fokusētus antiprotonus uz buras, lai radītu vilci. Šīs buras diametrs ir 5 metri, un to veido oglekļa pamatne vienā pusē un urāna folija otrā pusē (attiecīgi 15 un 296 mikronu biezumā).
Kad antiprotonu impulss tiek iznīcināts pret nelielu urāna sānu daļu, iegūtā dalīšanās rada impulsu. Kā doktors Džeksons paskaidroja Space Magazine pa e-pastu:
“Ņemiet vērā, ka antiprotoniem ir negatīvs elektriskais lādiņš, līdzīgi kā elektronam. Kad antiprotoni nonāk burā, tie izspiež elektronu, kas riņķo ap urāna kodolu. Tā kā antiprotoniem un elektroniem nav nekādu kvantu skaitļu, antiprotons tūlīt nonāk kaskādes stāvoklī atomu pamatnes stāvoklī, izraisot lielu mijiedarbības varbūtību starp antiprotonu un protonu vai neitronu kodolā.
“Sadalīšanās notikuma rezultātā vidēji tiek izveidoti divi meitas kodoli ar aptuveni vienādu masu. Šīs meitas ceļo pretējos virzienos ar kinētisko enerģiju 1 MeV uz protonu vai neitronu. Tā kā meitām ir lādiņš, tā, kas brauc tālāk burā, tiek absorbēta, un pārsūtīšana ir uz priekšu. Otra meita lido kosmosā ar izplūdes ātrumu 4,6% no gaismas ātruma. Šī selektīvā impulsa nodošana ir vilce. ”
Diemžēl tā laika budžeta vides dēļ NIAC bija spiesta atcelt savu finansējumu pēc otrās kārtas piešķiršanas. Tādēļ Džeksons un viņa kolēģi tagad meklē sabiedrības atbalstu, lai viņi varētu pabeigt darbu pie eksperimentālās buras un sagatavot to antiprotona stara iedarbībai.
Līdzīgi kā projekts Starshot (kuru viņi atzīst savā kampaņas lapā), Džeksons un viņa komanda vēlas sagatavot starpzvaigžņu misijas priekšlikumu, kas neietver saīsnes (t.i., velku piedziņa, sliekas, zvaigžņu vārti utt.). Starshot, kā jūs varētu atcerēties, prasa vafeļu kuģi un lāzera piedziņas gaismas buru, kas spētu sasniegt ātrumu līdz 20% no gaismas ātruma, tādējādi veicot ceļojumu uz Alfa Kentauru 20 gadu laikā.
Tādā pašā veidā antiprotonu virzīta bura, kas gaismas ātrumam varētu sasniegt 5% vai lielāku ātrumu, aptuveni 90 gadu laikā spēs nokļūt Alfa Centauri (vai Proxima Centauri). Visu laiku zinātne, kas to veido, paliks zināmās fizikas sfērā, saskanot ar Ņūtona kustības likumiem un Einšteina īpašās relativitātes teoriju.
"Antimatērijas vadītās buras revolucionārais aspekts ir tāds, ka antimateriāls nav degviela, bet drīzāk aizdedzes svece, kas ierosina skaldīšanas reakcijas," sacīja Džeksons. "Tā kā skaldīšanas reakcijas var radīt vilci bez smagas ekranēšanas vai citām konstrukcijām, vilces sistēmas masa var būt salīdzināma ar instrumentu paketes masu."
Lai redzētu viņu projektu cauri, Džeksons un viņa kolēģi cer nopelnīt 200 000 USD. Ja viņi izrādīsies veiksmīgi, viņi cer organizēt papildu kampaņas, lai finansētu virkni validācijas eksperimentu, glabāšanas demonstrāciju un sīkas misijas. Beigu beigās viņu mērķis ir nekas cits kā antimateriālo piedziņu padarīt par realitāti, kas, kā viņi cer, kādu dienu vadīs starpzvaigžņu misiju.
"Mēs sagaidām, ka šīs kampaņas sniegs datus, kas nepieciešami, lai pārliecinātu cilvēkus finansēt pilna mēroga antimateriālu ražošanu un reālu misiju uz tuvējo Saules sistēmu," piebilda Džeksons. Šo agrīno starpzvaigžņu misiju mērķis ir sniegt informāciju par šīm citām Saules sistēmām, piemēram, par to, vai tās ir apdzīvojamas vai apdzīvotas. Ja tas ir pēdējais, mēs gribēsim izpētīt vai mijiedarboties ar šīm dzīves formām papildu misijās. Ja tā ir apdzīvojama un nav apdzīvota, mums ir vajadzīga pietiekama informācija, lai nodrošinātu veiksmīgu vadītas migrācijas misiju. ”
Sākot ar šī raksta parakstīšanu, Džeksons un viņa kolēģi ir ieguvuši 672 USD no saviem 200 000 USD mērķa. Tomēr kampaņa, kas tika sākta tikai pirms dažām dienām, un tā būs atvērta vēl 25 dienas. Tiem, kuriem ir interesanti sekot viņu gaitām vai ir interese ziedot viņu labā, apskatiet zemāk esošās saites.
