Antimaterija bi mogla otključati radikalnu novu budućnost interstelarnog putovanja

Foto: Tanjug/AP

Međutim, antimaterija nije samo naučnofantastični termin. Antimaterija zaista postoji. Ilon Mask je silu antimaterije nazvao „voznom kartom za međuzvezdana putovanja“.

Antimaterija je sačinjena od čestica skoro isto kao regularna materija, ali sa suprotnim električnim nabojem. To znači da kad antimaterija dođe u kontakt sa regularnom materijom – one se poništavaju i mogu proizvesti ogromne količine energije, piše Science Alert.

Preporučujemo

„Anihilacija antimaterije i materije pretvara masu direktno u energiju“, kaže fizičar Rajan Vid, osnivač i izvršni direktor kompanije „Pozitron dajnamiks“, koja razvija sistem antimaterijskog pogona.

Samo jedan gram antimaterije mogao bi proizvesti eksploziju ekvivalentnu nuklearnoj bombi. To je vrsta energije, kažu neki, koja bi nas mogla odvesti tamo gde niko ranije nije bio dosad najvećom brzinom.

Svemirsko putovanje rekordnom brzinom

Sva ta energija se može iskoristiti da ili ubrza ili uspori svemirsku letelicu pri opasnim brzinama.

Uzmimo kao primer putovanje do najbližeg zvezdanog sistema, Proksime, udaljenog oko 4,2 svetlosne godina. Motor na antimateriju mogao bi teorijski ubrzati svemirsku letelicu na 1g (9,8 metara po sekundi na kvadrat), dovodeći nas do Proksime za samo pet godina. To je 8.000 puta brže nego što bi „Vojadžeru 1“, jednoj od najbržih svemirskih letelica u istoriji, trebalo da pređe otprilike polovinu puta.

U našem solarnom sistemu, pak, svemirska letelica sa pogonom na antimateriju mogla bi stići do Plutona za 3,5 nedelja, naspram 9,5 godina koliko je bilo potrebno sondi „Nju horajzons“.

Zašto nemamo motore na antimateriju

Razlog je cena, a ne tehnologija. Fizičari naoružani najmoćnijim akceleratorima čestica napravili su antiprotone i atome antivodonika.

Proizvodnja ove vrste antimaterije je izuzetno skupa. Smatra se najskupljom supstancom na Zemlji.

Fizičar Džerald Džekson kaže da je osmislio asimetrični protonski sudarač koji bi mogao proizvoditi 20 grama antimaterije godišnje. Bilo bi potrebno osam milijardi dolara za izgradnju solarne elektrane koja bi zadovoljavala ogromne energetske potrebe za proizvodnju antimaterije, a 670 miliona dolara godišnje za funkcionisanje.

Međutim, postoje drugi načini za proizvodnju antimaterije. Vidov koncept uključuje pozitrone, antimaterijsku verziju elektrona.

Foto: Privatna arhiva

Pozitroni su nekoliko hiljada puta lakši od antiprotona i nemaju tako snažan efekat pri anihilaciji. Prednost je što se dešavaju prirodno i nisu potrebni ogromni akcelerator i milijarde dolara za proizvodnju.

Vidov sistem pogona na antimateriju dizajniran je da koristi kripton-79, oblik elementa kriptona koji prirodno emituje pozitrone. Sistem bi prvo sakupio visokoenergetske pozitrone od kriptona-79 i usmerio ih ka sloju regularne materije, proizvodeći energiju anihilacije. Ta energija bi onda izazvala snažnu fuzionu reakciju radi stvaranja potiska za svemirsku letelicu.

Iako su pozitroni možda jeftiniji od moćnijih oblika antimaterije, teško ih je kontrolisati jer su visokoenergični i moraju biti usporeni ili „obuzdani“. Stoga proizvodnja prototipa za testiranje u svemiru još nije izvodljiva, s obzirom na troškove.

Tako je sa svim dizajnima antimaterijske propulzije. Naučnici su proteklih decenija izneli desetine koncepata, od kojih nijedan nije realizovan.

Na primer, austrijski fizičar Ojgen Zenger je 1953. predložio „fotonsku raketu“ koju bi pokretala energija pozitronske anihilacije, a od 80-ih se priča o termalnim antimaterijskim motorima, koji bi koristili antimateriju da zagreju tečnost, gas ili plazmu radi obezbeđivanja potiska.

Da li je izvodljivo?

Reč je o uređaju koji radi sa zaista ogromnim količinama energije, što zahteva izuzetnu stabilnost i kontrolu. Ta enormna energija predstavlja još jednu prepreku jer se radi o velikim eksplozijama ako nešto pođe po zlu tokom testiranja.

Potrebno je testirati sisteme velike energije negde bez ugrožavanja biosfere, kaže fizičar Stiv Hau, koji smatra da bi Mesec bio dobro mesto za testiranje.

Nije naučna fantastika, ali neće biti napretka dok ne bude bitne potrebe za nekom misijom. Dok ne bude jakog razloga za vrlo brz dolazak do Kojperovog pojasa, solarnog gravitacionog sočiva ili Alfa Kentaurija – ili su nam možda potrebni veliki asteroidi zbog rudarenja – napredak će i dalje biti spor u ovoj oblasti, kaže Vid.

(Telegraf Nauka/Science Alert)