前费米实验室物理学家致力于建造“星际迷航”风格的反物质发动机

杰拉尔德·杰克逊和他的合伙人正在发起一个Kickstarter众筹活动以筹集资金
星舰企业号 Kreg Steppe 通过 Flickr CC by SA 2.0

人类或许梦想着有一天能像柯克舰长一样进行星际旅行,但实际上我们却艰难地摸索着如何前往最近的行星。我们曾飞行的最快速度是在阿波罗10号任务中,速度约为每小时25,000英里。以这个速度,到达最近的星系需要165,000年。所以,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送往最近的星系。十多年来,杰克逊和他的同事、物理学家史蒂文·豪(Steven Howe)一直试图让美国宇航局(NASA)和其他投资者关注他们关于反物质推进系统的想法。现在,《福布斯》报道,杰克逊和他的同事们正直接面向公众。本月,他们计划发起一项20万美元的Kickstarter众筹活动来启动项目。

这能奏效吗?

反物质与普通物质非常相似,只是普通物质的原子核带正电,周围环绕着带负电的电子;而反物质原子则有一个带负电的核心,并被带正电的粒子环绕。

当反物质与普通物质接触时,它们会相互湮灭,并在此过程中释放出巨大的能量。杰克逊希望利用的就是这种能量。

然而,这仍然是一个极难实现的设想,而且首先需要克服一些重大的障碍。

首先,需要有人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星系。虽然粒子加速器已经能够制造反物质粒子,但数量却微乎其微。而且每克反物质的生产成本可能高达1000亿美元或更高

其次,储存也是一个问题。如果反物质接触到容器内壁,一克反物质就可能产生相当于核弹爆炸的威力。到目前为止,科学家们最多只能将反氢约束16分钟左右。

如果杰克逊的团队能够设法将他的反物质帆概念变为现实,他估计这将能使航天器以高达光速40%的速度飞行。

该设计将利用反物质诱导核裂变反应。在反应过程中,铀会分裂成两个“子”副产物。其中一个子粒子向前飞行,撞击帆板,将其向前推进,就像风驱动帆船一样。另一个子粒子会从飞船后部喷出,产生另一个推力源。

至少在理论上是这样工作的。首个20万美元的众筹目标将帮助研究人员建造一个设备,以测量系统在实际中产生的推力。然后,他们希望吸引美国宇航局(NASA)和其他商业伙伴的更大投资。他们估计,建造一个可工作的反物质引擎原型总共需要1亿美元。

如果一切顺利,大约250年后应该就能飞行了——正好可以装备在第一艘“进取号”星舰上。

 

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