잠재적 반물질 드라이브의 컴퓨터 그림입니다. 이미지 크레디트 : Positronics Research LLC. 클릭하면 확대됩니다.
우리 모두는 어린이로서 게임을했습니다.“도약”은 4 명의 어린이가 4 명 모두에 쪼그리고 앉는 것과 2 초는 첫 번째 어깨에 손을 얹는 것입니다. 중력의 당김에 대비하여, 서있는 아이는 다리에서 깊이 구부린 다음 첫 번째 위로 튀어 올라갑니다. 결과? 두 번째 아이가 쪼그리고 앉고 또 다른 개구리 같은 도약이 뒤 따릅니다. 스윙 세트에 도착하는 가장 효율적인 방법은 아니지만 올바른 회사에서 많은 즐거움을 누리십시오!
그러나 도약은 '부트 스트래핑'과 다릅니다. 부트 스트랩하는 동안 한 명의 플레이어가 두 부츠의 바깥 쪽에서 가죽 고리를 구부리고 잡습니다. 그런 다음 플레이어는 팔로 엄청난 노력을 기울입니다. 도약은 작동합니다 – 부트 스트랩은 불가능합니다. 호핑 없이는 불가능합니다. 완전히 다른 것입니다.
NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC)는 놀이터가 아니라 항공 우주에서 도약을 믿습니다. 기관 자체 웹 사이트에서 :“NIAC는 제안자들이 현재 항공 우주 시스템의 진화를“도약”시킬 개념을 추구하면서 수십 년 동안 미래를 생각하도록 장려합니다.” NIAC는 몇 가지 좋은 아이디어를 찾고 있으며 NASA와 다른 곳에서 구할 수있는 심각한 연구 및 개발 자금이 할당되기 전에 6 개월 동안 진행되는 시드 보조금으로 타당성을 테스트 할 수 있도록 기꺼이 지원합니다. 그러한 씨앗이 발아되기를 바라며 미래의 투자로 인해 씨앗이 성숙해지기를 바랍니다.
그러나 NIAC는 도약과 부트 스트래핑을 분리하려고합니다. 하나는 작동하고 다른 하나는 전혀 이해가되지 않습니다. NIAC에 따르면 양전자 구동은 우리가 태양계를 넘어서 여행하는 방식에있어서 큰 도약을 이끌 수 있다고합니다. 아마도 부트 스트랩이 없을 것입니다.
전자쌍 거울 – 전자쌍 거울 – 인간 쌍둥이처럼 매우 드문 일이라고 생각하십시오. 인간 쌍둥이와 달리 양전자는 출생 과정에서 살아남지 못할 것입니다. 왜? 양전자와 그 형제 – 전자 –는 서로 부딪치지 않고 연약한 감마선의 폭발로 빠르게 소멸되기 때문에. 그러나 통제 된 환경에서이 버스트는 원하는 형태의 '작업'으로 변환 할 수 있습니다.
빛이 필요하십니까? 양전자와 전자를 혼합 한 다음 백열에 가스를 조사합니다. 전기가 필요하십니까? 다른 쌍을 혼합하고 금속 스트립을 조사하십시오. 추력이 필요하십니까? 그 감마선을 추진 제로 쏘고, 외계 적으로 높은 온도로 가열하고 추진제를 로켓 뒤로 밀어냅니다. 또는, 그 감마선을 공기 흐름에서 텅스텐 판으로 발사하고, 그 공기를 가열하고, 항공기의 후면으로 분사하십시오.
양전자 공급이 있다고 상상해보십시오. 당신은 그들과 함께 무엇을 할 수 있습니까? 뉴 멕시코 주 산테 페 소재 Positronics Research, LLC의 Principle Investigator 인 Gerald A. Smith에 따르면“반물질의 에너지 밀도는 화학 물질보다 10 배, 핵분열보다 3 배 더 크다 또는 융합 에너지.”
그리고 이것은 추진 측면에서 무엇을 의미합니까? "무게, 훨씬, 훨씬, 더 적은 무게."
화학 기반 추진 시스템을 사용하여 토성을 탐험하기 위해 보내진 Huygens-Cassini 프로브와 관련된 중량의 55 %가 프로브의 연료 및 산화제 탱크에서 발견되었습니다. 한편 지구를 넘어 5650kg의 탐사선을 발사하기 위해서는 완전히 연료가 공급 된 Cassini-Huygens 자체 (1,032,350kg)의 약 180 배에 달하는 발사체가 필요했습니다.
Smith 박사의 숫자 만 사용하고 양전자 전자 소멸을 사용하는 Cassini-Huygens에 필요한 기동력 만 고려하면 원래 1997 프로브에 부담을주는 3100kg의 화학 추진 제가 310 마이크로 그램의 전자와 양전자로 줄어들 수 있습니다. 한 번의 분무 된 아침 안개에서 발견되는 것보다 그리고 이러한 질량 감소로 Canaveral에서 Saturn까지의 총 발사 중량을 2 배로 쉽게 줄일 수있었습니다.
그러나 양전자 전자 소멸은 많은 양의 공기를 가지고 있지만 절대적으로 가솔린은없는 것과 같다? 당신의 차는 산소만으로는 멀지 않습니다. 양전자는 지구상에서 자연적으로 구할 수 없지만 전자는 어디에나 있습니다. 실제로 블랙홀 사건 지평 근처에서 또는 고 에너지 입자가 지구 대기로 들어간 후 짧은 시간 동안 발생하는 곳에서 곧 유비쿼터스 전자 중 하나를 찾아 광자 상태로 전환합니다. 이러한 이유로 당신은 당신 자신을 만들어야합니다.
입자 가속기를 입력하십시오
Smith 박사가 이끄는 Positronics Research와 같은 회사는 캘리포니아 멘로 파크에 위치한 Stanford Linear Accelerator (SLAC)와 같은 입자 가속기 사용에 고유 한 기술을 연구하고 있습니다. 입자 가속기는 전자 양전자 쌍 생성 기술을 사용하여 양전자를 생성합니다. 이것은 상대적으로 가속 된 전자빔을 고밀도 텅스텐 타겟으로 분쇄함으로써 수행된다. 그런 다음 전자 빔은 텅스텐을 통해 이동하고 일치하는 전자 및 양전자 세트로 바뀌는 고 에너지 광자로 변환됩니다. 스미스 박사와 다른 사람들이 양전자를 만들기 전의 문제는 효과적으로 포획, 보관, 운반 및 사용하는 것보다 쉽습니다.
한편 페어 생산 과정에서 여러분이 한 모든 일은 지구에 묶인 에너지를 매우 소량의 휘발성이면서도 매우 가벼운 연료로 가득 채우는 것입니다. 그 과정 자체는 극히 비효율적이며 충분한 항 입자 축적과 관련된 주요 기술적 문제를 일으켜 대형 우주 탐사선과 인간 우주 여행을 가능하게하는 속도로 우주를 여행 할 수있는 우주선에 전력을 공급합니다. 이 모든 것이 어떻게 펼쳐질까요?
스미스 박사에 따르면, 물리학 자들은 양전자를 물질과 충돌 시켜서 고해상도 현미경에 사용하기 위해 천 정도 정도 속도를 늦춤으로써 텅스텐 타겟으로부터 양전자를 압착 해왔다. 이 과정은 엄청나게 비효율적입니다. 양전자 중 백만 분의 일만이 생존합니다. 우주 여행의 경우 속도를 늦추는 효율을 최소 1,000 배 이상 높여야합니다. 실험실에서 4 년 동안 전자기 트랩으로 열심히 일한 후, 향후 몇 년 동안 초당 5 조 양전자를 캡처하고 냉각 할 준비를하고 있습니다. 우리의 장거리 목표는 초당 5 조 양의 양전자입니다. 이 속도로 우리는 양전자 연료로 첫 비행을 몇 시간 만에 우주로 연료를 공급할 수있었습니다.”
양전자 소멸 엔진에도 추진제 (일반적으로 압축 수소 가스 형태)가 필요하지만, 추진제 자체의 양은 기존 로켓에 필요한 것의 거의 10 %로 감소합니다. 연료와 함께. 한편, 미래의 기술은 실제로 추진제를 태양풍과 성간 매체에서 퍼낼 수 있습니다. 이것은 또한 그러한 우주선의 발사 중량을 크게 감소시킬 것입니다.
Jeff Barbour 작성
