Kelionei į Jupiterį užteks 1,16 g antimedžiagos

Antimedžiagos varikliais varomas erdvėlaivis Jupiterį pasiektų per 4 mėnesius ir galimai atvertų plačias perspektyvas žmonių ekspedicijoms į tolimąsias Saulės sistemos planetas ir jų palydovus.

Apie tai NASA viešai kalbėjo dar 2010 metais. Tiesa, kad toks dar gana fantastiškai skambantis planas būtų įgyvendintas, reikia įveikti daug kliūčių. Bene svarbiausias iššūkis – antimedžiagos gamyba ir sandėliavimas. Tačiau, anot kai kurių ekspertų, antimedžiagos varikliai kosminėje pramonėje turėtų pasirodyti jau maždaug po pusšimčio metų.

„Gal ne po 40 metų, bet po 50–60 – visai realu. Kodėl gi ne? – samprotavo įmonės „The Tauri Group“ aerokosminių technologijų Jasonas Hay. – Tai suteiktų didžiulį impulsą kosminiams tyrimams, nes į palankiąją pusę pakoreguotų skaičiavimus pagal formulę „masė-galia-finansai“.

Sintezės galia

Branduolinės sintezės reaktorių varomame erdvėlaivyje degalus atstotų daugybė mažų granulių, sudarytų iš deuterio ir tričio – sunkiųjų vandenilio izotopų, branduoliuose turinčių po vieną arba du neutronus (paprasto vandenilio atome neutronų nėra).

Kiekvienoje tokioje granulėje degalų dalelės būtų įvilktos į kitą medžiagą – veikiausiai uraną. Į degalų granules būtų nukreipiamas antiprotonų spindulys – protonų ekvivalentas iš antimedžiagos. Susidūrę su urano atomų branduoliais, antiprotonai anihiliuotų ir generuotų didelės energijos produktų susiformavimą, kurie degalų granulėse inicijuotų branduolinės sintezės reakcijas.

Tokių reakcijų metu (pvz., deuterio ir tričio branduoliai susilieja ir sukuria helio-4 izotopo atomą bei vieną neutroną) išskiria didžiuliai kiekiai energijos, kuri ir galėtų skraidinti erdvėlaivį į kosmoso gelmes.

Esminė idėja nėra nauja. Projektas „Dedalas“ – tyrimas, kurį XX a. aštuntajame dešimtmetyje inicijavo Britų tarpplanetinė bendruomenė – buvo skirtas branduolinės sintezės raketų galimybių analizei. „Dedalo“ branduolinės sintezės reakcijose kibirkštį duotų ne antiprotonų, o elektronų spindulys.

Dar reikia palūkėti

Antiprotoninės branduolinės reakcijos gal ir skamba daug žadančiai, tačiau kad tokia technologija būtų įgyvendinta, reikia įveikti keletą kliūčių. Jau minėjome, jog bene didžiausias iššūkis – sukurti pakankamą antiprotonų kiekį. Tokių dalelių galima pagaminti dalelių greitintuvuose. Kita problema – kur ir kaip jas išlaikyti pakankamai ilgą laiką, kad tolimosios kosminės kelionės taptų įmanomos.

Kaip praneša „Technology Frontiers“, kelionei į Jupiterį pakaktų vos 1,16 g antiprotonų. Lyg ir labai nedaug, tačiau kol kas pagaminami antimedžiagos kiekiai sveriami milijardosiomis gramo dalimis.

„Antiprotonai – nepaprastai brangus malonumas, – aiškina J. Hay. – Keletas gramų kainuotų ne vieną trilijoną JAV dolerių. Esu įsitikinęs, jog nuo 1950 metų iki šiol antiprotonų žmonija yra susintetinusi ne daugiau kaip 10 nanogramų. Tiesa, vilties teikia tai, jog antiprotonų gamyba pirmyn juda vis sparčiau. Tikėtina, jog efektyvi antiprotonų gamybos technologija būtų didžiulis proveržis kosminių variklių pramonėje. Iki 2060-ųjų ją ištobulinti – visai įmanoma.“