További Tudomány cikkek
Nagyon messze van
Körülbelül 250 csillagászati egységre található az üstökösökből álló Oort-felhő. Az emberkéz készítette leggyorsabb és legtávolabbra ért űrszondák, a Pioneer 10 és a Voyager 1 és 2 még hosszú évtizedekig nem jutnak ilyen messzire. 25 évvel a fellövése után a Voyager 1 most érte el a 77 csillagászati egység távolságot, emlékeztet a Space.com.
"Egy olyan szerkezet kialakításán dolgozunk, amely lehetővé teszi a mélyűr kutatását. A technológia megalapozhatná a csillagközi missziókat" - mondta Howe. A kutatók alapvetően rendkívüli sebességet szeretnének elérni, kihagyva a hatalmas szerkezetek építését, és más elképzelések műszaki buktatóival való küzdelmet.
Kompakt eszköz
A hatalmas fúziós hajtóművek helyett magas energiasűrűségű és kis tömegű eljárást kerestek. Első pillantásra Howe antianyag vitorlája hasonló a korábbi napvitorlákhoz. A lényeges különbségek egyike, hogy jóval kisebb, mérföldek helyett alig 5 méter az átmérője.
Továbbá a hajó maga termeli a gyorsításra szolgáló "szelet", antianyagot bocsátva ki. Amikor az antirészecskék a vitorlába érnek, hajtóerőt gyakorolnak rá, az elmélet szerint nyomban kétféle módon is.
Minimaghasadás
Egyrészt az antianyag részecskéi apró robbanások kíséretében ütköznek a vitorlába. Másodsorban, és ez volna a fontosabb, az antianyag megsemmisülése reakcióba lépne a vitorlát burkoló vékony uránium-235 réteggel, minimális mértékű maghasadást okozva.
Ezzel a gyorsítással a szonda óránként 416 ezer kilométeres, másodpercenként 116 kilométeres sebességet érhetne el, alig négy hónapos gyorsítással. Ehhez képest csigalassúnak tűnik a másodpercenként 17,4 kilométert megtevő Voyager 1.
Edényt keresnek
Viszont a fejlett elképzeléseknek is vannak bökkenői. A valódi kihívás a tárolás megoldása, ismeri el Howe. A kutató ezt a kérdést már egy másik NIAC program keretében vizsgálni kezdte.
Mivel az antianyag nem tartható egy hagyományos üzemanyagtankban, Howe két lehetséges eljárást dolgozott ki a laboratóriumban előállított, igen labilis antianyag fogva tartására.
Az egyik elv azon alapul, hogy a mágneses csapdában tartott antiprotonokat folyékony hidrogén közegében tartanák. Ez elejét venné annak, hogy a részecskék a falnak csapódjanak, és megsemmisüljenek. A másik eljárás a pozitronok és antiprotonok antihidrogénné egyesülésével operálna. Bár nem hangzik ésszerűen, így könnyebbé válhatna a tárolás.
"Van egy szerkezet, az Ioffe-csapda, amely állítólag képes létrehozni és megtartani antihidrogént" - mondta Howe. A kutató arra számít, hogy a tárolt antianyagot apró kristályok vagy nanoméretű "hópelyhek" formájában lehetne tárolni.
Drága és nehéz létrehozni
Az antianyagot továbbra is nehéz lesz előállítani, az illinoisi Fermilab például most évente a gramm milliárdod részét tudja csak produkálni. Egy Howe-féle szonda feltöltéséhez komolyan bele kellene húzniuk. Egy 20 millió dolláros hűtőgyűrűre lenne szükség, és beindulhatna az antianyag tömeggyártása, állítja a kutató.
Howe az űrkutatáson túl is lát lehetőséget az antianyag alkalmazására. A képződő sugárzás segítségével például javulhatna a rák diagnosztizálása és kezelése, illetve a veszélyes anyagok felderítésének hatásfoka.