2021. gada jūlijā NASA palaida lidmašīnu Mars Perseverance, iezīmējot vēl vienu pavērsienu kosmosa izpētē. Pēc 203 dienu ceļojuma, kas nobrauca 300 miljonus jūdžu ar ātrumu aptuveni 24 600 jūdzes stundā, 2021. gada 18. februārī roveris veiksmīgi pieskārās Marsam. Līdz šim NASA jonu dzinēju darbināmajam kosmosa kuģim joprojām ir vislielākā ātruma rekords. sasniedzot 200 000 jūdzes stundā.
Bet ko tad, ja NASA mērķētu uz Proksimu b, planētu, kas atrodas 4,24 gaismas gadu attālumā? Realitāte ir tāda, ka ar mūsu pašreizējo piedziņas tehnoloģiju mēs to nevaram sasniegt. Raķetes, uz kurām mēs paļaujamies, nav piedzīvojušas būtiskas izmaiņas kopš 20. gadsimta 20. gadiem. Kā norādīja astronauts Skots Kellijs, mums vajadzētu 800 000 gadu, lai sasniegtu TRAPPIST-1 zvaigžņu sistēmu ar mūsdienu tehnoloģijām.
Līdz šim katra raķete, kas palaista kosmosā, ir darbināta ar ķīmisku degvielu — gan cietu, gan šķidru. Lai gan šī degvielas tehnoloģija ir bijusi pietiekama misijām mūsu Saules sistēmā, tā ir būtisks ierobežojums starpzvaigžņu ceļojumiem.
Lūk, kur lietas kļūst interesantas. Zinātnieki un inženieri strādā pie jauna veida raķetes – antimatērijas raķetes, kas varētu sasniegt ātrumu 72 miljoni jūdzes stundā. Tas varētu mainīt spēli turpmākajām kosmosa misijām, piedāvājot ievērojamu vilces spēka pieaugumu salīdzinājumā ar ķīmiskajām vai pat kodolraķetēm. Turklāt antimatērijas raķetēm būtu nepieciešams daudz mazāk degvielas.
Jaunākie pētījumi liecina, ka ar antimateriālu darbināmi kosmosa kuģi varētu sasniegt līdz pat 72% no gaismas ātruma. Šī tehnoloģija sola veikt misijas uz Proxima ba realitāti, iespējams, sasniedzot eksoplanetu tikai sešu gadu laikā. Bijušais Fermilab fiziķis Džeralds Džeksons pat ir ierosinājis, ka ar atbilstošu finansējumu ar antimateriālu darbināmu kosmosa kuģu prototipus varētu pārbaudīt desmit gadu laikā, lai līdz 2050. gadam varētu darboties antimatērijas raķetes.
Viens uzņēmums, kas ir šīs inovācijas priekšgalā, ir Positron Dynamics, kosmosa starta uzņēmums, kuru vada izpilddirektors Raiens Vīds. Uzņēmums izstrādā antimateriālu raķešu dzinēju, kura pamatā ir pozitroni, kas ir antielektroni. Šis dzinējs varētu būt pat tūkstoš reižu efektīvāks par pašreizējiem jonu/plazmas dzinējiem, ļaujot veikt ievērojamus varoņdarbus, piemēram, cilpot Zemi tikai trīs sekundēs vai sasniegt Marsu nedēļās. Saskaņā ar Weed teikto, mūsu ātrākajam kosmosa kuģim šodien būtu nepieciešami 30 000 gadu, lai sasniegtu Proxima b, uzsverot vajadzību pēc daudz modernākām piedziņas sistēmām.
Kas ir antimatērijas raķetes?
Lai saprastu antimatērijas raķetes, ir svarīgi saprast, kas ir antimatērija. Antimateriālu veido molekulas, ko veido atomi, kas sastāv no antiprotoniem, antineutroniem un pozitroniem. Šīs subatomiskās daļiņas ir normālas matērijas spoguļattēls ar apgrieztiem lādiņiem un griešanos. Kad vielas un antimateriāla daļiņas nonāk saskarē, tās viena otru iznīcina, atbrīvojot milzīgu enerģijas daudzumu.
Antimatērijas jēdziens aizsākās 1928. gadā, kad angļu teorētiskais fiziķis Pols Diraks ierosināja pozitīvi lādētu elektronu esamību, liekot pamatu mūsdienu antimateriālai teorijai. Antimateriāla raķete izmantotu šo iznīcināšanas procesu, lai radītu vilci, šajā procesā radot intensīvu gaismu — jēdzienu, kas pazīstams kā antimatērijas fotonu raķete. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka stabila antimatērija dabā nenotiek, padarot to par sarežģītu, bet potenciāli revolucionāru tehnoloģiju.
Positron Dynamics strādā, lai padarītu šo koncepciju par realitāti, izstrādājot jauna veida kosmosa kuģi, kas varētu ievērojami samazināt ceļošanas laiku mūsu Saules sistēmā un ārpus tās. Ja tas izdosies, antimatērijas raķetes varētu pārveidot mūsu pieeju kosmosa izpētei, paverot iespējas, kas kādreiz bija tikai zinātniskās fantastikas lietas.
