Silnik antymaterialny NASA

NASA pracuje nad nowym typem silnika, który ułatwiłby misję załogową człowieka na Marsa. Normalna misja wymagałaby wielu ton chemicznego paliwa, w przypadku nowego typu silnika wystarczą miligramy antymaterii (miligramy, czyli tysięczne części małego cukierka M&M).

Zastosowanie antymaterii wiąże się jednak z dużą ceną. Znaczna część antymaterialnych reakcji wyzwala dużą ilość energii poprzez promieniowanie gamma. Promieniowanie gamma działa na komórki podobnie jak promieniowanie X. Penetruje materię i powoduje rozpad komórkowych wiązań molekularnych, dlatego przebywanie w takim otoczeniu dla człowieka jest bardzo niebezpieczne.

Instytut NASA zajmujący się zaawansowanymi projektami koncepcyjnymi (Institute for Advanced Concepts) rozpoczął prace badawcze nad stworzeniem nowego typu silnika antymaterialnego z uwzględnieniem możliwości uniknięcia szkodliwego działania promieniowania gamma.

Antymateria jest często nazywana lustrzanym odbiciem normalnej materii, ponieważ wygląda jak normalna materia, tyle że ma odwrócone właściwości. Dla przykładu, normalne elektrony mają negatywny ładunek. Antyelektrony są naładowane dodatnio. Naukowcy nazywają je "pozytronami".

Kiedy antymateria spotyka się z materią, dochodzi do wyładowania energetycznego w postaci błysku. To przekształcenie energetyczne wyzwala na tyle dużo energii, że jego praktyczne zastosowanie to nic innego jak rewolucja energetyczna.

Wcześniejsze projekty antymaterialnych statków kosmicznych bazowały na antyprotonach, co wiązało się z wyzwalaniem dużej ilości promieniowania gamma. Nowe silniki bazujące na pozytronach emitować będą do 400 razy mniejszą dawkę energetyczną promieniowania gamma.

"Największym osiągnięciem jest zwiększenie bezpieczeństwa" - mówi dr Gerald Smith z centrum badawczego pozytronów LLC w Santa Fee w Nowym Meksyku.

Nowy typ silnika będzie bezpieczniejszy od planowanego wcześniej silnika nuklearnego, bowiem gdyby ten wybuchł przez przypadek w naszej atmosferze podczas startu... skażenie byłoby niewyobrażalnie duże.

Nowy silnik będzie niebezpieczny dla ludzi w obszarze ok. 1 kilometra od statku. Obecne rakiety kosmiczne mają zbliżony obszar bezpieczeństwa.

Drugim znacznym elementem układanki jest prędkość. Nowy silnik umożliwi astronautom dolecenie na Marsa znacznie szybciej, niż planowany wcześniej czas 180 dni. Nowa technologia ma umożliwić dotarcie na Czerwoną Planetę w czasie 45 dni.

Najlepsze obecnie chemiczne rakiety kosmiczne generują odrzut przez 450 sekund. Nuklearny napęd ma umozliwiać pracę ciąglą przez około 900 sekund, nowy silnik antymaterialny... przez 5000 sekund.

"W przybliżeniu do wyprodukowania 10 miligramów pozytronów potrzebnych do misji załogowej na Marsa potrzebne jest 250 milionów dolarów zainwestowanych w już powstającą technologię" - mówi jeden z naukowców NASA.