Vilma
-7 °C
4 °C

Antianyag-meghajtású űrhajót tervez a NASA

2004.01.05. 11:38
Bár embert is szállító űrhajók - a Columbia űrsikló tragédiája által okozott sokk miatt - mostanában ritkábban emelkednek a magasba, a stratégiai tervezés szintjén egyre több fantasztikus, a harmadik évezredhez illő koncepció kerül nyilvánosságra. A távlati célok között például a Föld-Mars utazás napokra történő rövidítése, valamint a Naprendszer külső térségeibe, sőt a Naprendszeren kívülre indítandó expedíciók is szerepelnek.
E nagyratekintő elképzelések valóraváltásához - amint azt az Egyesült Államok Űripari Bizottságának az elnökhöz eljuttatott jelentése is kiemeli - új meghajtási alapelvek lefektetésére van szükség, amelyek olyan új, áttörést jelentő energiaforrásokon alapulnak, mint az antianyag, amely forradalmat hozhat az űrhajózás területén is.

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.

Nászút ajándékba!

Esküvőt tervez? Tervezzen velünk, nyerjen wellness nászutat!

Értékeljen, nyerjen!

Van kedvenc légitársasága? Írja meg véleményét itt!