Комп'ютерна ілюстрація потенційного антиматерного приводу. Кредитний імідж: ТОВ «Позітронік Рисіджик» Натисніть, щоб збільшити
Ми всі грали в гру як діти - «стрибок» включав одну дитину на присідання на четвереньках, а друга клала руки на плечі першого. Спираючись на тяжкості тяжіння, дитина, що стоїть, нахиляється біля ніг глибоко, потім підштовхується вгору і вгору над першою. Результат? Друга дитина зараз присідає, а по черзі слідує ще один жаб'ячий стрибок. Не найефективніший спосіб дістатися до гойдалки - але дуже весело в правильній компанії!
Проте стрибок не є тим самим, як "завантажувальний". Під час завантаження, один гравець згинається і хапає шкіряні петлі на зовнішній стороні обох черевиків. Потім гравець робить величезне напруження вгору руками. Скачування працює - завантажувальне програмне забезпечення не виходить, це просто неможливо зробити без стрибків - зовсім інша річ.
Інститут розширених концепцій NASA (NIAC) вірить у стрибки - не на дитячому майданчику, а в аерокосмічному просторі. З власного веб-сайту інституту: "NIAC заохочує пропозиціонерів думати десятиліттями у майбутнє в пошуках концепцій, які" перескочать "еволюцію сучасних космічних систем". NIAC шукає кілька хороших ідей і готовий підтримати їх шестимісячними грантовими насінням для перевірки здійсненності до того, як будуть виділені серйозні фонди для досліджень та розробок - наявні в NASA та інших місцях. Сподіваємось, таким насінням дозволяється прорости, і майбутні інвестиції виростають до зрілості.
Однак NIAC хоче відокремити стрибок від завантажувального завантаження. Одне працює, а інше не має сенсу. На думку NIAC, позитронний привід може призвести до гігантського стрибка вперед, коли ми подорожуємо по всій Сонячній системі та поза нею. Напевно, немає завантаження з цього приводу.
Розгляньте позитрон - дзеркальний близнюк електронів, як людських близнюків, дуже рідкісну річ. На відміну від людських близнюків, позитрон навряд чи переживе процес народження. Чому? Тому що позитрони та їхні побратими - електрони - знаходять один одного непереборним і швидко знищуються у спалах м'яких гамма-променів. Але цей сплеск за контрольованих обставин може бути перетворений на будь-яку форму роботи, яку ви хочете зробити.
Вам потрібне світло? Змішують позитрон і електрон, а потім опромінюють газ до розжарювання. Вам потрібна електроенергія? Змішайте ще одну пару і опромініть металеву смужку. Вам потрібна тяга? Стріляйте ці гамма-промені в пальне, нагрівайте його до надзвичайно високих температур і виштовхуйте пальне на задній частині ракети. Або вистрілити ці гамма-промені у вольфрамові пластини в потоці повітря, нагрійте його та викресливши його із задньої частини літака.
Уявіть, що у вас є запаси позитронів - що ви могли з ними зробити? За словами Джеральда А. Сміта, принципового слідчого дослідження з позитроніки, ТОВ «Санте Фе», штат Нью-Мексико, ви могли їхати практично де завгодно: «щільність енергії антиматериї на десять порядків більше, ніж хімічна, і на три порядки більше, ніж ядерного поділу. або енергія синтезу ».
І що це означає з точки зору рушія? "Менша вага - далеко, далеко, набагато менша вага".
За допомогою силових двигунів на основі хімічних речовин 55 відсотків ваги, пов’язаної з датчиком Гюйгенса-Кассіні, направленого на дослідження Сатурна, було знайдено в паливних та окислювачах зонда. Тим часом, щоб кинути зонди 5650 кг ваги за межі Землі, знадобився ракет-носій вагою приблизно в 180 разів більше, ніж повноцінна система Cassini-Huygens (1,032,350 кг).
Використовуючи лише номери доктора Сміта - і лише враховуючи маневруючий поштовх, необхідний для Кассіні-Гюйгенса, використовуючи анігіляцію позитрон-електрон, 3100 кілограмів хімічного палива, що обтяжує первісний зонд 1997 року, можна зменшити до всього 310 мкг електронів і позитронів - менше матерії ніж той, що знайдений в одній розпущеній краплі ранкової туману. І при такому зменшенні маси загальну пускову масу від Канаверала до Сатурна легко можна зменшити в два рази.
Але позитрон-електронне знищення - це як багато повітря, але бензину абсолютно немає? ваш автомобіль не вийде далеко не кисень один. Електрони є скрізь, в той час як позитрони природним чином не доступні на Землі. Насправді там, де вони трапляються - поблизу горизонтів подій чорної діри або на короткий проміжок часу після потрапляння високоенергетичних частинок в атмосферу Землі - вони незабаром знаходять один із цих всюдисущих електронів і переходять у фотонні. З цієї причини ви повинні зробити своє.
Введіть прискорювач частинок
Такі компанії, як Positronics Research, очолюваний доктором Смітом, працюють над технологіями, притаманними використанню прискорювачів частинок - наприклад, лінійний прискорювач Стенфорда (SLAC), що знаходиться в парку Менло, Каліфорнія. Прискорювачі частинок створюють позитрони, використовуючи методи виробництва електроно-позитронної пари. Це робиться шляхом пробивання релятивістично прискореного пучка електронів у щільну вольфрамову мішень. Потім електронний промінь перетворюється у фотони високої енергії, які рухаються через вольфрам і перетворюються на відповідні набори електронів та позитронів. Проблема перед тим, як доктор Сміт та інші створити позитрони, простіші, ніж захоплювати, зберігати, транспортувати та ефективно їх використовувати.
Тим часом під час парного виробництва все, що ви справді зробили, - це багато багато енергії, пов'язаної із землею, в надзвичайно малі кількості сильно летючого, але надзвичайно легкого палива. Сам цей процес є надзвичайно неефективним і вводить основні технічні виклики, пов'язані з накопиченням достатньої кількості частинок для керування космічним апаратом, здатним рухатись у Велике Подальше зі швидкістю, що робить можливим великий космічний зонд - і космічний мандрівник людини. Як все це може розігратися?
За словами доктора Сміта, «протягом багатьох років фізики витискали позитрони з вольфрамових мішеней, стикаючись з позитронами з речовиною, сповільнюючи їх на тисячу або більше, щоб використовувати у мікроскопах високої роздільної здатності. Цей процес жахливо неефективний; вижила лише одна мільйонна частина позитронів. Для космічних подорожей нам потрібно збільшити ефективність уповільнення як мінімум в тисячу разів. Після чотирьох років наполегливої роботи з електромагнітними пастками в наших лабораторіях ми готуємося захопити і охолодити п'ять трильйонів позитронів в секунду протягом наступних кількох років. Наші довгострокові цілі - це п’ять чотирильйонів позитронів на секунду. З цією швидкістю ми могли б підзаправити наш перший політ з позитронного космосу в космос за лічені години ».
Хоча це правда, що двигун анігіляції позитрон також вимагає пропелену (як правило, у вигляді стисненого водню газу), кількість самого палива зменшується майже до 10 відсотків від необхідної звичайній ракеті - оскільки для реакції не потрібен окислювач. з паливом. Тим часом майбутні кораблі фактично зможуть зачерпнути пальне від сонячного вітру та міжзоряного середовища. Це також повинно призвести до значного зниження пускової ваги таких космічних апаратів.
Автор Джефф Барбур
