Motorul warp este una din acele tehnologii SF, ca teleportarea si calatoria in timp, care au o baza stiintifica. Pur si simplu nu a fost realizat pana acum. Totusi, oamenii de stiinta lucreaza la dezvoltarea unui motor de nava spatiala care este similar cu motorul cu antimaterie al celebrei nave Enterprise. Niciun motor nu ar putea sa genereze viteze superluminice – legile fizicii impiedica acest lucru – insa este posibil ca un nou motor sa mearga mai repede decat metodele noastre actuale de propulsie. Un motor cu antimaterie ne va permite sa ajungem dincolo de sistemul nostru solar si ne va ajuta sa ajungem la stelele din apropiere intr-o fractiune din timpul necesar unei nave spatiale propulsate de un motor cu hidrogen lichid (cum sunt cele folosite acum). E ca si cum ai face comparatie intre o Dacie si o masina de curse. Dacia va ajunge in cele din urma la destinatie, insa ii va lua de zece ori mai mult timp decat ii ia unei masini de curse. In acest articol vom merge in viitor pentru a afla mai multe despre navele spatiale si pentru a afla cu exactitate ce este antimateria si cum va fi aceasta utilizata pentru un sistem de propulsie avansat.

Ce stim despre antimaterie?

Ce este antimateria? Aceasta nu este o intrebare capcana. Antimateria este exact ceea ce ati putea crede ca este – opusul materiei normale din care este facut majoritatea universului nostru. Pana de curand, prezenta antimateriei in universul nostru a fost considerata a fi doar teoretica. In anul 1928, fizicianul britanic Paul Dirac a revizuit faimoasa ecuatie a lui Einstein. Acesta a spus ca Einstein nu a luat in considerare faptul ca “m” (masa) poate avea atat proprietati pozitive, cat si negative. Ecuatia lui Dirac (E= + sau – mc2) a permis existenta antiparticulelor in universul nostru. De-atunci, oamenii de stiinta au dovedit faptul ca exista mai multe antiparticule.

Aceste antiparticule sunt literalmente imagini in oglinda ale particulelor normale. Fiecare antiparticula are aceeasi masa ca si particula sa corespunzatoare, dar sarcinile electrice sunt inversate. Mai jos puteti citi cateva descoperiri legate de antimaterie ce au avut loc in secolul 20:
• Pozitroni-electroni cu o sarcina pozitiva, in loc de negativa – descoperiti de Carl Anderson in anul 1932, pozitronii au fost prima dovada ca antimateria exista.
• Antiprotoni – protoni care au o sarcina negativa, in loc de cea pozitiva pe care o au de obicei. In anul 1955, cercetatorii de la Berkeley Bevatron au produs un antiproton.
• Antiatomi – alaturand pozitroni si antiprotoni, oamenii de stiinta de la CERN, Organizatia Europeana pentru Cercetare Nucleara, au creat primul antiatom. Au fost creati noua antiatomi de hidrogen, fiecare dintre ei rezistand timp de 40 de nanosecunde. Din 1998, cercetatorii de la CERN au impins productia de antiatomi de hidrogen la 2000 pe ora.

Atunci cand antimateria vine in contact cu materia normala, aceste particule egale dar opuse intra in coliziune si produc o explozie ce emite radiatie pura, care se deplaseaza din punctul de explozie cu viteza luminii. Ambele particule care au creat explozia sunt anihilate complet, lasand in urma alte particule subatomice. Explozia care are loc atunci cand antimateria si materia interactioneaza, transfera intreaga masa a ambelor obiecte in energie. Oamenii de stiinta cred ca aceasta energie este mai puternica decat orice alt tip de energie care poate fi generata prin alte metode de propulsie.
Deci, de ce nu am construit inca un motor bazat pe reactia materie-antimaterie? Problema cu dezvoltarea unui asemenea motor este ca exista o lipsa de antimaterie in acest univers. Daca ar fi existat cantitati egale de materie si antimaterie, cel mai probabil am vedea acea reactie in jurul nostru. Intrucat antimateria nu exista in jurul nostru, nu putem vedea lumina ce ar rezulta in urma ciocnirii ei cu materia.

Navele spatiale din viitor, Foto: neatnik2009.wordpress.com

Dileme privind existenta antimateriei in univers

Este posibil ca, in momentul cand a avut loc Big Bang-ul, particulele sa fi depasit antiparticulele, din punct de vedere numeric. Asa cum am mentionat mai sus, coliziunea dintre particule si antiparticule are ca rezultat distrugerea ambelor. Este posibil sa nu mai existe antiparticule create in mod natural in universul nostru. Totusi, in anul 1977, oamenii de stiinta au descoperit un posibil depozit de antimaterie in apropiere de centrul galaxiei. Daca acest depozit exista intr-adevar, ar insemna ca antimateria este prezenta in mod natural, iar nevoia de a crea propria noastra antimaterie ar fi eliminata.

Citește și:  Zeificarea astrelor - ce puteri are fiecare planeta in functie de zeul asociat?

Deocamdata, trebuie sa ne cream singuri antimateria. Din fericire, avem tehnologia cu care putem crea antimaterie, prin utilizarea de acceleratoare de particule de mare energie. Acceleratoarele de particule, cum ar fi CERN, sunt niste tuneluri captusite cu niste magneti foarte puternici care se invart in cerc pentru a propulsa atomii la viteze apropiate de cea a luminii. Cand un atom este propulsat intr-un accelerator, acesta se izbeste de o tinta si creeaza particule. Unele din aceste particule sunt antiparticule care sunt separate cu ajutorul campului magnetic. Aceste acceleratoare de particule de mare energie produc doar unul sau doua picograme de antiprotoni in fiecare an. Un picogram este o miime de miliardime dintr-un gram. Toti antiprotonii produsi la CERN intr-un an sunt capabili sa aprinda un bec de 100 W timp de trei secunde. Va fi nevoie de tone de antiprotoni pentru a putea calatori in spatiul indepartat.

Motor cu antimaterie

Este posibil ca NASA sa se afle la doar cateva decenii distanta de dezvoltarea unei nave spatiale cu un motor cu antimaterie, ceea ce ar reduce costurile de combustibil la o fractiune din cea din prezent. In octombrie 2000, oamenii de stiinta de la NASA au anuntat proiectarea primelor modele pentru un motor cu antimaterie ce ar putea genera o forta enorma si care ar necesita o cantitate mica de antimaterie. Cantitatea de antimaterie necesara pentru alimentarea motorului, pentru o calatorie de un an pana pe Marte, ar putea fi in jur de o milionime de gram.

Propulsia materie-antimaterie va fi cea mai eficienta metoda de propulsie inventata vreodata, deoarece 100% din masa materiei si antimateriei se transforma in energie. Atunci cand materia si antimateria se ciocnesc, energia eliberata de anihilarea acestora este cam de 10 miliarde de ori mai puternica decat cea eliberata de arderea hidrogenului si oxigenului. Reactiile dintre materie si antimaterie sunt de o mie de ori mai puternice decat fisiunea nucleara produsa in centralele electrice nucleare si de trei sute de ori mai puternice decat energia de fuziune nucleara. Deci, motoarele cu antimaterie au potentialul de a ne duce mai departe cu mai putin combustibil. Problema este crearea si stocarea antimateriei.

Exista trei componente principale ale unui motor cu antimaterie, si anume:
• Inelele magnetice de stocare: antimateria trebuie sa fie separata de materie, astfel incat inelele de stocare cu campuri magnetice sa poata plimba antimateria in jurul inelului pana cand este nevoie sa fie creata energie.
• Sistemul de alimentare: atunci cand nava spatiala va avea nevoie de mai multa putere, antimateria va fi eliberata pentru a intra in coliziune cu materia care elibereaza energie.
• Duza magnetica pentru propulsarea rachetei: la fel ca un accelerator de particule de pe Pamant, o duza lunga magnetica va deplasa energia creata de materie-antimaterie printr-un propulsor.

Aproximativ zece grame de antiprotoni ar fi indeajuns pentru a trimite o nava spatiala cu echipaj uman pe Marte, intr-o singura luna. Astazi, este nevoie de aproximativ in an pentru ca o nava spatiala fara pilot sa ajunga pe Marte. In anul 1996, nava spatiala Mars Global Surveyor a avut nevoie de 11 luni pentru a ajunge pe Marte. Oamenii de stiinta sunt de parere ca viteza unei nave cu un motor cu antimaterie ii va permite omului sa ajunga mult mai departe in spatiu decat a fost vreodata posibil. Ar fi posibil sa calatorim pana pe Jupiter si chiar mai departe de heliopauza, punctul in care se termina radiatia Soarelui. Totusi, va mai trece ceva timp pana cand astronautii le vor cere timonierilor de pe navele lor sa bage viteza warp.

VIDEO:

Loading...

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.