前费米实验室物理学家旨在建造“星际迷航”式的反物质引擎

前费米实验室物理学家旨在建造“星际迷航”式的反物质引擎

人类可能梦想着有一天能像柯克船长一样前往其他恒星系统,但实际上我们几乎不知道如何到达下一个星球。我们在太空中飞行的最快速度是阿波罗 10 号,时速约为 25,000 英里。以这种速度,到达最近的恒星系统需要 165,000 年。因此,如果我们真的想离开太阳系,更大的油箱可能不是解决方案。

前费米实验室物理学家杰拉尔德·杰克逊认为,反物质可以在 10 年或更短的时间内将我们推进到最近的恒星系统。十多年来,杰克逊和他的同事、物理学家史蒂文·豪一直在努力让 NASA 和其他投资者关注他们的反物质推进系统想法。据《福布斯》报道,现在杰克逊和他的同事们正在直接向公众呼吁。本月,他们计划启动一项 20 万美元的 Kickstarter 活动,以推动这一计划。

它能起作用吗?

反物质与常规物质非常相似,不同之处在于,反物质原子的原子核带正电,周围环绕着带负电的电子,而反物质原子则具有带负电的核心,周围环绕着带正电的粒子。

当反物质和普通物质接触时,原子会相互毁灭,并在这一过程中释放出大量能量。杰克逊希望利用的就是这种能量。

但这是一个极其不可能实现的目标,首先需要克服一些重大障碍。

首先,有人需要想出一种方法来产生大量的反物质。据《福布斯》报道,杰克逊的设计需要 17 克反氢才能到达最近的恒星。虽然粒子加速器已经成功制造出反物质粒子,但数量极少。而且生产每克反物质的成本可能高达 1000 亿美元甚至更多。

其次,储存是个问题。如果反物质撞到容器壁上,一克反物质就可能引发核弹大小的爆炸。到目前为止,科学家最多只能将反氢原子保存约 16 分钟。

如果杰克逊的团队能够以某种方式将他的反物质帆概念变成现实,他估计它将推动航天器以高达光速 40% 的速度前进。

该设计将使用反物质来引发裂变反应。在此反应中,铀将分裂成两种“子”副产品。其中一个子粒子向前飞行,撞击船帆并推动船帆前进,类似于帆船后面的风。另一个子粒子将从航天器后部射出,产生另一个推力源。

无论如何,理论上就是这样的。第一个 20 万美元的众筹目标将帮助研究人员制造一个设备,用于测量该系统实际输出的推力。从那里开始,他们希望吸引来自 NASA 和其他商业伙伴的更多投资。他们估计,建造反物质发动机的工作原型总共需要 1 亿美元。

如果幸运的话,它应该能在大约 250 年内准备好飞行——正好赶上并入第一艘企业号航空母舰。

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