Međuzvezdano putovanje je samo nešto što je čovečanstvo postiglo u naučnoj fantastici — poput USS Enterprise-a iz Zvezdanih staza, koji je koristio motore antimaterije za putovanje kroz zvezdane sisteme.
Ali antimaterija nije samo naučna fantastika. Antimaterija zaista postoji.
Elon Musk je moć antimaterije nazvao „kartom za međuzvezdana putovanja“, a fizičari poput Rajana Vida istražuju kako da je iskoriste.
Antimaterija je sastavljena od čestica skoro isto kao i obična materija, ali sa suprotnim električnim nabojem. To znači da kada antimaterija dođe u kontakt sa običnom materijom, ona obe uništavaju i mogu proizvesti ogromne količine energije.
„Anihilacija antimaterije i materije pretvara masu direktno u energiju“, rekao je za Business Insider Veed, suosnivač i izvršni direktor Positron Dinamics, kompanije koja radi na razvoju pogonskog sistema antimaterije.
Samo jedan gram antimaterije mogao bi da stvori eksploziju ekvivalentnu nuklearnoj bombi. To je ta vrsta energije, kažu neki, koja bi nas hrabro mogla odvesti tamo gde niko do sada nije išao rekordnom brzinom.
Prednost sve te energije je u tome što se može koristiti ili za ubrzavanje ili usporavanje svemirskih letelica velikom brzinom.
Na primer, hajde da otputujemo u naš najbliži zvezdani sistem, Proksimu, udaljen oko 4,2 svetlosne godine.
Motor antimaterije bi teoretski mogao da ubrza svemirsku letelicu brzinom od 1g (9,8 metara u sekundi na kvadrat) dovodeći nas do Proksime za samo pet godina, rekao je Vid 2016. To je 8.000 puta brže nego što bi Voiageru 1, jednoj od najbržih svemirskih letelica u istoriji, bilo potrebno da pređe polovinu udaljenosti, navodi NASA.
Čak i unutar našeg solarnog sistema, svemirska letelica na pogon antimaterije mogla bi da stigne do Plutona za 3,5 nedelje u poređenju sa 9,5 godina koliko je bilo potrebno NASA-inoj sondi Nev Horizons da stigne, rekao je Veed.
Razlog zašto nemamo motore antimaterije, uprkos njihovim ogromnim mogućnostima, svodi se na cenu, a ne na tehnologiju.
Džerald Džekson, akcelerator fizičar koji je radio na projektima antimaterije u Fermilabu, rekao je za Forbs 2016. da bismo uz dovoljno sredstava mogli da imamo prototip svemirske letelice antimaterije u roku od jedne decenije.
Osnovna tehnologija je tu. Fizičari naoružani najmoćnijim akceleratorima čestica na svetu napravili su antiprotone i atome antivodonika.
Problem je u tome što je ova vrsta antimaterije neverovatno skupa za proizvodnju. Smatra se najskupljom supstancom na Zemlji. Džekson nam je dao ideju koliko bi koštala izgradnja i održavanje mašine za antimateriju.
Džekson je osnivač, predsednik i izvršni direktor kompanije Hbar Technologies, koja radi na konceptu svemirskog jedra od antimaterije za usporavanje svemirskih letelica koje putuju 1 do 10 procenata brzine svetlosti – koristan dizajn za ulazak u orbitu oko udaljene zvezde, planete , ili mesec koji želite da proučavate.
Džekson je rekao da je dizajnirao asimetrični protonski sudarač koji može da proizvede 20 grama antimaterije godišnje.
„Za naučni paket od 10 kilograma koji putuje brzinom od 2% brzine svetlosti, potrebno je 35 grama antimaterije da bi se svemirski brod usporio i ubrizgao u orbitu oko Proksime Centauri“, rekao je Džekson za BI.
On je rekao da će biti potrebno 8 milijardi dolara za izgradnju solarne elektrane za ogromne energetske potrebe proizvodnje antimaterije i koštati 670 miliona dolara godišnje za rad.
Ideja je samo to, za sada. „Trenutno nema ozbiljnog finansiranja za napredne koncepte svemirskog pogona“, rekao je Džekson.
Međutim, postoje i drugi načini za proizvodnju antimaterije. Tu je Veed fokusirao svoj rad.
Vidov koncept uključuje pozitrone, antimaterijsku verziju elektrona.
Pozitroni su „nekoliko hiljada puta lakši od antiprotona i nemaju baš toliko udaraca kada se uništavaju“, rekao je Vid.
Prednost je, međutim, što se javljaju prirodno i ne treba im ogroman akcelerator i milijarde dolara da bi se zaradili.
Veedov pogonski sistem protiv materije je dizajniran da koristi kripton-79 — oblik elementa kriptona koji prirodno emituje pozitrone.
Sistem motora bi prvo prikupio visokoenergetske pozitrone iz kriptona-79, a zatim ih usmerio ka sloju obične materije, proizvodeći energiju anihilacije. Ta energija bi tada pokrenula snažnu reakciju fuzije da bi se stvorio potisak za svemirsku letelicu.
Iako su pozitroni možda jeftiniji za dobijanje od moćnijih oblika antimaterije, teško ih je iskoristiti jer su veoma energični i treba da budu usporeni ili „umereni“. Dakle, izgradnja prototipa za testiranje u svemiru je i dalje nedostižna, s obzirom na troškove, rekao je Veed.
Takav je slučaj sa svim projektima pogona protiv materije. Tokom decenija, naučnici su predložili desetine koncepata, od kojih se nijedan nije ostvario.
Na primer, 1953. godine austrijski fizičar Eugen Senger predložio je „fotonsku raketu“ koja bi radila na energiji anihilacije pozitrona. A još od 80-ih priča se o termalnim motorima antimaterije, koji bi koristili antimateriju za zagrevanje tečnosti, gasa ili plazme da bi obezbedili potisak.
„To nije naučna fantastika, ali nećemo ga videti kako leti sve dok ne dođe do značajnog ‘povlačenja misije’“, rekao je Veed o svom konceptu motora.
Da bi se Veed-ov koncept izgradio na nivou zvezdanog broda, „đavo je u inženjerskim detaljima“, rekao je za BI Pol M. Sater, astrofizičar i voditelj podkasta „Pitajte svemirskog čoveka“.
„Govorimo o uređaju koji koristi zaista ogromne količine energije, zahtevajući izuzetnu ravnotežu i kontrolu“, rekao je Sater.
Generalno, ta ogromna energija je još jedna prepreka koja nas sprečava da revolucionišemo svemirska putovanja. Jer tokom testiranja, „ako nešto pođe naopako, to su velike eksplozije“, rekao je za BI Stiv Hou, fizičar koji je radio na konceptima antimaterije sa NASA-om 90-ih.
„Dakle, potrebna nam je sposobnost da testiramo sisteme visoke gustine energije negde koji ne ugrožavaju biosferu, ali nam ipak omogućavaju da ih razvijemo“, rekao je Hou, koji misli da bi Mesec bio dobra baza za testiranje. „A ako nešto krene naopako, istopili ste komad Meseca“, a ne Zemlje, dodao je on.
Antimaterija ima tendenciju da probudi maštu u svakom ko radi na njoj. „Ali, potrebne su nam lude, ali verodostojne ideje da bismo stigli dalje u svemir, tako da vredi pogledati u njih“, rekao je Sater.
Veed ponavlja to osećanje, rekavši „sve dok ne bude ubedljivog razloga da se zaista brzo dođe do Kajperovog pojasa, Solarnog gravitacionog sočiva ili Alfa Kentauri – ili možda pokušavamo da vratimo velike asteroide za rudarenje – napredak će i dalje biti spor u ovo područje.“
