Når det gjelder fremtiden for romutforskning, er et av de største spørsmålene, "hvordan og når skal vi reise til nærmeste stjerne?" Og mens romfartsorganer har fundert på dette spørsmålet og kommet med forslag i flere tiår, har ingen av dem kommet videre enn teorifasen. For det meste har deres innsats vært fokusert på mulige oppdrag til Mars og det ytre solsystemet.
Men det er noen mennesker, som Dr. Gerald Jackson, som jobber for å gjøre et interstellært oppdrag mulig i nær fremtid. Han og hans forskerteam, som har blitt finansiert av NASA i det siste, er ute etter å lage en antimateriellmotor som vil være i stand til å nå (eller overskride) 5% lysets hastighet. Mot dette har de lansert en Kickstarter-kampanje for å finansiere innsatsen.
Etter hvert som avanserte fremdriftskonsepter går, har antimaterie ganske mye for seg. Når fremdriften går, har den den høyeste spesifikke energien fra en hvilken som helst kjent metode, 100 ganger mer enn fisjon / fusjonsreaksjoner, og 10 milliarder ganger mer enn kjemiske drivmidler. Det er også den mest drivstoffeffektive, og krever bare milligram antimaterie for å produsere samme mengde energi som tonn kjemisk drivstoff.
Typisk er dette teoretiske konseptet avhengig av kollisjonen mellom hydrogen og antihydrogen (som har samme masse, men motsatt ladning) for å generere skyvekraft. Denne prosessen slipper løs energi og en dusj av partikler (pioner og muoner), som kan kanaliseres med et magnetisk dyse for å generere skyvekraft.
Og mens laboratorier som CERN har produsert antimateriell, og det forskes på storlager, finnes det ikke fremdriftssystemer som kan gjøre antimaterie til skyv. Dr. Jackson, utdannet ved Cornell University, håper å endre det. Før han kom inn i privat sektor, jobbet Jackson som akselerasjonsfysiker ved Fermi National Accelerator Laboratory i 14 år.
I 2002 grunnla han et aksjeselskap (HBar Technologies) for å utvikle kommersielle markeder for antimateriell. I 2002 tildelte NASAs Institute for Advanced Concepts (NIAC) Dr. Jackson og hans selskap 75 000 dollar for å utvikle et misjonskonsept som kan krysse 250 AUs plass innen 10 år, og med en drivstofftilførsel på 10 kg.
Disse spesifikasjonene ba egentlig om å lage en antimateriell rakett som kunne reise så langt som heliopausen i løpet av ti år. Resultatet var et fremdriftskonsept som baserte seg på en bjelke som ville skyte fokuserte antiprotoner på et seil for å generere fremdrift. Dette seilet skulle måle 5 meter i diameter og være sammensatt av en karbonstøtte på den ene siden og uranfolie på den andre (måle henholdsvis 15 og 296 mikron tykkelse).
Når en puls antiprotons blir tilintetgjort mot en liten del av uran-siden, forårsaker fisjonen fart. Som Dr. Jackson forklarte til Space Magazine via e-post:
“Legg merke til at antiprotons har en negativ elektrisk ladning, likt et elektron. Når antiprotonene kommer inn i seilet, fortrenger de et elektron som kretser rundt en urankjernen. Fordi antiprotoner og elektroner ikke deler noen kvantetall, kaskader antiprotonet umiddelbart ned i den atomiske grunntilstanden, noe som forårsaker stor sannsynlighet for interaksjon mellom antiprotonet og enten et proton eller nøytron i kjernen.
”I gjennomsnitt resulterer en fisjon-hendelse i etableringen av to datterkjerner med omtrent lik masse. Disse døtrene reiser i motsatte retninger med en kinetisk energi på 1 MeV per proton eller nøytron. Fordi døtrene er siktet, blir den som reiser videre inn i seilet absorbert og overføringer er fremdrivende fart. Den andre datteren flyr ut i verdensrommet med en eksoshastighet på 4,6% av lyshastigheten. Denne selektive overføringen av momentum skyves. "
På grunn av datidens budsjettmiljø ble NIAC dessverre tvunget til å kansellere finansieringen etter at en annen runde var innvilget. På grunn av dette søker Dr. Jackson og hans kolleger nå offentlig støtte, slik at de kan avslutte arbeidet med forsøksseilet og forberede det for eksponering for en antiprotonstråle.
Akkurat som Project Starshot (som de anerkjenner på kampanjesiden sin), er Jackson og teamet hans ute etter å produsere et interstellært oppdragsforslag som ikke involverer snarveier (dvs. warp drive, wormholes, star gates, etc.). Starshot krever, som du kanskje husker, et skivefartøy og et laserdrevet lysseil som vil være i stand til å nå hastigheter på opptil 20% lysets hastighet, og dermed ta turen til Alpha Centauri om 20 år.
På samme måte ville et antiproton-drevet seil som kunne nå hastigheter på 5% lysets hastighet eller mer, være i stand til å ta det til Alpha Centauri (eller Proxima Centauri) på omtrent 90 år. Samtidig ville vitenskapen bak det forbli innenfor den etablerte fysikkens rike, og være i samsvar med Newtons Laws of Motion og Einsteins teori om spesiell relativitet.
"Det revolusjonerende aspektet av det antimaterielldrevne seilet er at antimaterialet ikke er drivstoffet, men heller tennpluggen som setter i gang fisjonreaksjoner," sa Jackson. "Fordi fisjonreaksjonene kan produsere skyvekraft uten tung skjerming eller andre strukturer, kan fremdriftssystemets masse være sammenlignbar med massen til instrumentpakken."
For å se prosjektet deres gjennom, håper Jackson og kollegene å samle inn 200.000 dollar. Skulle de vise seg å være vellykket, håper de å etablere oppfølgingskampanjer for å finansiere en serie valideringseksperimenter, lagringsdemonstrasjoner og oppdragsdetaljer. Til slutt er målet deres intet mindre enn å gjøre antimateriell fremdrift til virkelighet, som de håper en dag vil lede interstellært oppdrag.
"Vi forventer at disse kampanjene vil gi dataene som trengs for å overbevise folk til å finansiere antimaterieproduksjon i full skala og et faktisk oppdrag til et nærliggende solsystem," la Jackson til. Målet med de tidlige interstellare oppdragene er å gi informasjon om disse andre solsystemene, for eksempel om de er beboelige eller bebodde. Hvis sistnevnte, vil vi studere eller samhandle med disse livsformene i oppfølgingsoppdrag. Hvis det er beboelig og ikke bebodd, trenger vi tilstrekkelig informasjon for å sikre suksessen med et bemannet trekkoppdrag. "
Fra og med denne artikkelen har Jackson og kollegene hans samlet inn 672 dollar for 200.000 dollar. Kampanjen ble imidlertid lansert for bare noen dager siden og vil være åpen i ytterligere 25 dager. For de som er interesserte i å følge fremgangen, eller har interesse av å gi til deres sak, sjekk ut lenkene nedenfor.
