További Űrkutatás cikkek
Az antianyag tehát, amely nem is olyan régen csupán a tudományos-fantasztikus irodalom egyik kedvence volt, mára felelős intézmények jelentéseiben és komoly kutatóintézetek programjában szerepel, sőt, nem egy helyen iparszerű gyártása folyik, - többek között - abból a célból, hogy előbb-utóbb a világűr távoli térségeibe induló űrhajók üzemanyagául szolgáljon.
Csak antianyagot használó hajtómű elvi rajza |
Antianyag-gyár üzemel pl. a CERN-ben, a genfi nemzetközi részecskefizikai kutatóközpontban (itt, ahol 1995-ben először sikerült előállítani antianyagot, most óránként 2000 antiatomot állítanak elő), és a Fermi Nemzeti Gyorsító Laboratóriumban, Illinois-ban is. A nagyteljesítményű gyorsítókban közel fénysebességre gyorsított részecskék ütköztetésekor termelődő antianyagot mágneses csapdákkal ejtik foglyul - külön-külön az antiprotonokat és az antielektronokat -, lelassítják, lehűtik, és így már - atommá - egyesíthetővé, és hosszabb ideig tartó tárolásra is alkalmassá válnak. Ebben az állapotban már nem lépnek reakcióba a tárolóedény anyagával.
Az antianyag-hajtómű alapelve az anyag-antianyag találkozáskor keletkező - mindkét részecske teljes megsemmisülésével járó - nagy-energiájú sugárzásra épül. Ez messze a legnagyobb hatékonyságú energia-termelő folyamat: Az űrsiklók hajtóanyagául szolgáló hidrogén-oxigén keverékhez képest az egységnyi tömegből nyerhető energia tízmilliárdszoros - egyetlen gramm antianyag-anyag fúzióból annyi energia nyerhető, mint 23 űrsikló üzemanyag-tartályaiból -, de még a Nap központjában lejátszódó fúzió hatékonyságát is két-háromszázszorosan múlja felül!
Egy embert és/vagy kutatóberendezéseket szállító, nagy távolságra induló tisztán antianyag-meghajtású űrhajó azonban legalább 20 kilogrammnyi olyan üzemanyagot igényelne, amiből a világ jelenlegi legnagyobb "antianyag gyárá"-ban, a CERN-ben is 3 év alatt állítanak elő egyetlen grammnyi mennyiséget. Ezért több kutatócsoport is a - jelenleg a világ legdrágább anyagának számító - antianyagot hasadóanyaggal kombináló meghajtás kifejlesztésén dolgozik.
A Hbar Technologies antianyag+uránium vitorlása |
A chicagói Hbar Technologies kutatócsoportja olyan tervet dolgozott ki, amelyben az antianyagot uránium-bevonatú vitorlával felszerelt űrvitorlás meghajtására használnák. Ebben a rendszerben a hajtóanyag-felhasználás különösen gazdaságosan alakulna. A NASA Fejlett Elképzelések Intézete (NIAC - NASA Institute for Advanced Concepts) támogatásával részletesen kidolgozott projekt szerint mindössze 10-20 milligramm antihidrogént felhasználva juttatnának 10-20 kilogrammnyi hasznos terhet (szondát) a Naprendszer távoli térségeibe, illetve 20-30 grammot fölhasználva a Naprendszeren kívülre is.
A vitorla tervezett átmérője 5 méter, vékony uránréteggel borított, amelyben a szabályos időközönként ráengedett - kis mennyiségű - antianyag mikroszintű hasadási folyamatot indít el, folyamatos tolóerőt biztosítva az űrhajónak az egyéb "antianyagos" változatoknál nélkülözhetetlen magas hőmérséklet, mágneses mező és komoly áramellátás nélkül. Az antianyag-vitorlás projekt tervezői 40 éves megvalósulási idővel számolnak, de azt ígérik, hogy egy demonstrációs példányt két éven belül bemutatnak.