反物質宇宙發動機

反物質宇宙發動機

美國宇航局前瞻研究所(NASA Institute for Advanced Concept)撥款資助斯蒂夫·哈威進行的一項研究,研究目的是研製實現星際航行的反物質發動機。

簡介

美國宇航局前瞻研究所(NASA Institute for Advanced Concept)撥款資助斯蒂夫·哈威進行的一項研究,研究目的是研製實現星際航行反物質發動機。哈威提出的反物質發動機構思現在看來簡直是幻想,但哈威的目標是設計出一種小型發動機,它能在比較短的時間內使航天飛船加速到極高速度:僅在4個月內加速到116公里/秒。相比較而言,Voyager 1太空探測器在幾十年的太空飛行中總共才加速到17.4公里/秒。
發動機體積小是反物質發動機的一個重要優點,因此,不必建造巨大而苯重的航天飛船。初看上去,哈威提出的“反物質帆”與眾所周知的“太陽帆”方案相類似,但是為了足夠快地加速飛船,“太陽帆”必需擁有幾英里的尺寸。而哈威提出的“反物質帆”不會超過5米,而且“自身”就是“風力”。反物質發動機的主要構思在於,從飛船艙內的某個容器內釋放反物質,並“衝擊”太陽帆,粒子與反粒子的碰撞將會引起湮滅的微量爆炸。同樣,將會與塗覆在帆上的鈾-235薄層發生反應,結果在帆上將再次發生作用,並在原子核分裂作用過程中釋放出能量。換言之,即釋放出小功率核爆炸的能量。

存在問題

 現在的主要問題是,如何產生必需數量的反物質和將它們儲存在什麼地方。普通的燃料罐不適合儲存反物質。哈威仔細研究了兩種可能性,第一種方法是將磁化反質子儲存在冷凝的氫中;第二種方法是使反質子和正電子(反電子)形成反氫原子,反氫原子可以保存在收集器內。
反物質粒子(下半圖)-內部結構模型圖反物質粒子(下半圖)-內部結構模型圖

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