Ракетный двигатель на антиматерии поможет долететь до ближайших звезд за несколько дней

Ученые определили две конкретные реакции взаимодействия антиматерии и обычной материи, которые могут стать ключевыми для создания ракетных двигателей, способных осуществлять межзвездные путешествия. В новом исследовании показано, что использование ракетного двигателя на антиматерии может выделять в 300 раз больше энергии, чем термоядерный синтез в ядре Солнца, что позволяет значительно сократить время на полеты к ближайшим звездам.

Антиматерия состоит из античастиц — аналогов частиц обычной материи с противоположным зарядом. Когда частицы антиматерии встречаются с обычной материей, происходит их взаимное уничтожение, сопровождаемое выделением огромного количества энергии, что делает такие реакции одними из самых мощных в физике.

Ученые выявили два типа реакций, которые могут быть использованы для работы будущего ракетного двигателя. Первая включает уничтожение антипротонов и протонов с нейтронами, что, по мнению авторов исследования, является стабильной и высокоэнергетичной реакцией, способной создать нужную тягу для сверхбыстрого полета. Вторая реакция — уничтожение позитронов и электронов, также с высоким выходом энергии.

Ключевой задачей для создания таких двигателей является хранение антиматерии, которая, как правило, нестабильна. Для этого были выбраны более стабильные антипротоны и позитроны. При уничтожении этих частиц с обычной материей выделяется энергия, эквивалентная 9 x 10¹⁶ джоулей на килограмм, что в 300 раз превышает энергию термоядерного синтеза. Примерно 70% этой энергии можно будет использовать для создания тяги и ускорения космического корабля.

Одним из возможных источников топлива для таких двигателей является антиводород, который легче производить и хранить. Однако производство антиводорода все еще находится на начальных этапах, и дальнейшие исследования и разработки будут необходимы для реализации этой перспективной технологии.

Источник: Interesting Engineering