우주 탐사의 미래와 관련하여 가장 큰 질문 중 하나는 "우리는 언제 어떻게 가장 가까운 별을 여행 할 것입니까?"입니다. 우주 기관들이이 질문에 대해 숙고하고 수십 년 동안 제안을 제시해 왔지만, 그 어느 것도 이론 단계를 넘어서는 진보가 없었습니다. 대부분의 노력은 화성과 외부 태양계에 대한 가능한 임무에 중점을 두었습니다.
그러나 제랄드 잭슨 박사와 같이 가까운 미래에 성간 임무를 수행하기 위해 노력하는 사람들이 있습니다. 과거에 NASA가 자금을 지원 한 그와 그의 연구팀은 빛의 5 %에 도달 (또는 초과) 할 수있는 반물질 엔진을 만들려고합니다. 이를 위해 그들은 킥 스타터 캠페인을 시작하여 그들의 노력에 자금을 지원했습니다.
진보 된 추진 개념이 진행됨에 따라 반물질은 많은 발전을 이루었습니다. 추진이 진행되면서 핵분열 / 융합 반응보다 100 배 이상, 화학 추진제보다 100 억 배 이상 알려진 모든 알려진 방법 중 가장 높은 비 에너지를가집니다. 또한 연료 효율이 가장 높기 때문에 화학 연료 톤과 동일한 양의 에너지를 생산하기 위해 밀리그램의 반물질 만 필요합니다.
일반적으로이 이론적 개념은 추력을 생성하기 위해 수소와 항 수소 (동일 질량은 같지만 전하가 반대 임) 사이의 충돌에 의존합니다. 이 프로세스는 에너지와 입자 (피온 및 뮤온)의 샤워를 방출하며, 이는 자기 노즐에 의해 채널되어 추력을 발생시킬 수 있습니다.
CERN과 같은 실험실에서 반물질을 생산하고 있으며 대규모 저장 장치에 대한 연구가 진행되고 있지만 반물질을 추력으로 만들 수있는 추진 시스템은 없습니다. 코넬 대학 (Cornell University)을 졸업 한 잭슨 박사 (Dr. Jackson)는 그 변화를 바라고 있습니다. 민간 부문에 들어가기 전에 Jackson은 Fermi National Accelerator Laboratory에서 14 년 동안 가속 물리학 자로 일했습니다.
2002 년에는 반물질을위한 상업 시장을 개발하기 위해 유한 책임 회사 (HBar Technologies)를 공동 설립했습니다. 2002 년에 NASA의 NIAC (Institute for Advanced Concepts)는 Jackson 박사와 그의 회사에 75,000 달러를 수여하여 10 년 내에 250AU의 공간과 10kg의 연료를 공급할 수있는 미션 컨셉을 개발했습니다.
이러한 사양은 본질적으로 10 년 이내에 폐경기까지 여행 할 수있는 반물질 로켓의 생성을 요구했습니다. 그 결과 추진력 개념은 돛에 집중된 반양성자를 발사하여 추진력을 생성하는 광선에 의존했습니다. 이 항해는 직경이 5 미터이고 한쪽면의 탄소 받침과 다른 쪽면의 우라늄 포일 (각각 15와 296 미크론 두께)로 구성됩니다.
우라늄 쪽의 작은 부분에 대해 안티 프로톤의 펄스가 소멸 될 때, 핵분열의 결과로 운동량이 발생합니다. 잭슨 박사가 스페이스 매거진에게 이메일을 통해 설명한 것처럼 :
“양성자에는 전자와 비슷한 음전하가 있습니다. 안티 양성자가 항해에 들어가면 우라늄 핵을 공전하는 전자가 변위됩니다. 안티 양성자와 전자는 양자 수를 공유하지 않기 때문에, 안티 양성자는 즉시 원자지면 상태로 캐스케이드되어 핵 내의 양성자와 중성자 사이의 상호 작용 가능성이 높은 원자 지상 상태로 떨어집니다.
“평균적으로 핵분열 사건은 대략 같은 질량의 두 개의 딸 핵을 생성합니다. 이 딸들은 양성자 또는 중성자 당 1 MeV의 운동 에너지를 가지고 반대 방향으로 움직입니다. 딸들이 기소 되었기 때문에, 돛으로 더 멀리 이동하는 것은 흡수되고 전달은 전진 운동량입니다. 다른 딸은 광속의 4.6 %의 배기 속도로 우주로 날아갑니다. 이러한 선택적인 운동량의 이동은 추진력입니다.”
불행히도 당시 예산 환경으로 인해 NIAC는 2 라운드가 부여 된 후 자금을 취소해야했습니다. 이로 인해 잭슨 박사와 그의 동료들은 실험적인 항해에 대한 작업을 마치고 반양성자 빔에 노출 될 수 있도록 준비하기 위해 대중의지지를 구하고 있습니다.
Jackson과 그의 팀은 Project Starshot (캠페인 페이지에서 인정하는 사람)과 마찬가지로 바로 가기 (즉, 날실 드라이브, 웜홀, 스타 게이트 등)를 포함하지 않는 성간 미션 제안서를 작성하려고합니다. Starshot은 기억 하겠지만 웨이퍼 크래프트와 레이저 구동 광선을 요구하여 빛의 속도의 최대 20 % 속도에 도달 할 수 있으며 20 년 안에 알파 센타 우리로 여행을 떠납니다.
같은 맥락에서 빛의 속도보다 5 % 이상의 속도에 도달 할 수있는 반 양성 돛은 약 90 년 안에 알파 센타 우리 (또는 Proxima Centauri)로 항해 할 수있을 것입니다. 그 동안의 과학은 확립 된 물리학의 영역 내에서 뉴턴의 운동 법칙 및 아인슈타인의 특수 상대성 이론과 일치합니다.
잭슨은“반물질 주도 돛의 혁신적인 측면은 반물질이 연료가 아니라 핵분열 반응을 일으키는 점화 플러그라는 점이다. "핵분열 반응이 강한 차폐 또는 다른 구조없이 추력을 생성 할 수 있기 때문에 추진 시스템의 질량은 기기 패키지의 질량과 비슷할 수 있습니다."
Jackson과 그의 동료들은 프로젝트를 통해 20 만 달러를 모금하기를 희망하고 있습니다. 성공한 것으로 확인되면 후속 캠페인을 진행하여 일련의 유효성 검사 실험, 스토리지 데모 및 미션 세부 정보를 제공 할 수 있기를 바랍니다. 결국, 그들의 목표는 반물질 추진을 현실로 만드는 것 이상이며, 언젠가 성간 임무를 이끌기를 희망합니다.
Jackson은“이러한 캠페인을 통해 사람들이 본격적인 반물질 생산 및 인근 태양계에 대한 실제 임무에 자금을 제공하도록 설득하는 데 필요한 데이터를 제공 할 것으로 기대합니다. 초기의 항성 간 임무의 목표는 다른 태양계에 대해 거주 가능 여부와 같은 정보를 제공하는 것입니다. 후자라면, 우리는 후속 선교에서 그러한 생활 형태를 연구하거나 상호 작용하기를 원할 것입니다. 거주 가능하고 거주하지 않는 사람이라면 유인 된 철새 임무의 성공을 보장하기에 충분한 정보가 필요합니다.”
이 기사의 작성 시점에서 Jackson과 그의 동료들은 $ 200,000 목표 중 $ 672를 모았습니다. 그러나 캠페인은 며칠 전에 시작되었으며 25 일 동안 계속 열려 있습니다. 자신의 발전에 관심이 있거나 원인을 기증하는 데 관심이있는 사람은 아래 링크를 확인하십시오.
