Antihmota by mohla otvoriť dvere do medzihviezdneho cestovania

USS Enterprise zo Star Treku používal antihmotové motory na cestovanie medzi hviezdami. Antihmota však nie je len sci-fi, skutočne existuje. Skladá sa z častíc tak ako bežná hmota, ale s opačným elektrickým nábojom. To znamená, že keď sa antihmota dostane do kontaktu s bežnou hmotou, obe anihilujú a môžu produkovať obrovské množstvo energie. „Anihilácia antihmoty a hmoty premieňa hmotu priamo na energiu,“ povedal Ryan Weed, spoluzakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Positron Dynamics, ktorá pracuje na vývoji antihmotového pohonného systému. 

Len jeden gram antihmoty by mohol spôsobiť výbuch ekvivalentný jadrovej bombe. Niektorí hovoria, že práve tento druh energie by nás mohol smelo dostať rekordnou rýchlosťou tam, kam sa doteraz nikto nedostal. Výhodou všetkej tej energie je, že ju možno použiť na zrýchlenie aj spomalenie kozmickej lode. Antihmotový motor by teoreticky mohol zrýchliť kozmickú loď na rýchlosť 1g čím by sme sa dostali k najbližšej hviezdnej sústave Proxima, vzdialenej asi 4,2 svetelného roka, len za päť rokov, povedal Weed.

To je 8000-krát rýchlejšie, ako by potreboval Voyager 1 (jedna z najrýchlejších sond v histórii) podľa NASA na prekonanie asi polovičnej vzdialenosti. A napríklad v rámci našej slnečnej sústavy by kozmická loď poháňaná antihmotou mohla dosiahnuť Pluto za 3,5 týždňa v porovnaní s 9,5 rokmi, ktoré potrebovala sonda New Horizons od NASA.

Prečo teda nemáme antihmotové motory? Dôvod spočíva v cene, nie v technike. Fyzik Gerald Jackson, ktorý pracoval na projektoch antihmoty vo Fermilabe, v roku 2016 povedal, že s dostatkom financií by sme mohli mať prototyp kozmickej lode s antihmotou v priebehu desaťročia. Základná technológia je k dispozícii. Vedci vyzbrojení najvýkonnejšími urýchľovačmi častíc na svete vyrobili antiprotóny a atómy antivodíka. Problém je v tom, že výroba tohto typu antihmoty je neuveriteľne drahá. Považuje sa za najdrahšiu látku na Zemi.

Jackson priblížil, koľko by stálo vybudovanie a údržba zariadenia na výrobu antihmoty. Povedal, že navrhol asymetrický protónový urýchľovač, ktorý by mohol produkovať 20 gramov antihmoty ročne. Pre 10-kilogramovú sondu pohybujúcu sa rýchlosťou rovnajúcou sa 2 % rýchlosti svetla je potrebných 35 gramov antihmoty na spomalenie a jej nasadenie na obežnú dráhu okolo Proximy Centauri. Podľa jeho slov by si vybudovanie solárnej elektrárne pre obrovské energetické potreby výroby antihmoty vyžiadalo 8 miliárd USD a jej prevádzka by stála 670 miliónov USD ročne.

Existujú však aj iné spôsoby výroby antihmoty. Práve na to sa Weed zameral vo svojej práci s pozitrónmi, antihmotovou verziou elektrónu. Pozitróny sú niekoľko tisíckrát ľahšie ako antiprotóny a pri anihilácii nemajú takú silu. Ich výhodou však je, že sa vyskytujú prirodzene a na ich výrobu nie je potrebný obrovský urýchľovač a miliardy dolárov. Weedov antihmotový pohonný systém je navrhnutý tak, aby využíval kryptón-79 – formu prvku kryptón, ktorá prirodzene vyžaruje pozitróny.

Systém motora by najprv zhromažďoval vysokoenergetické pozitróny z kryptónu-79 a potom by ich nasmeroval na vrstvu bežnej hmoty, čím by vznikla anihilačná energia. Táto energia by potom spustila silnú fúznu reakciu na vytvorenie ťahu pre kozmickú loď. Hoci je získanie pozitrónov lacnejšie ako získanie silnejších foriem antihmoty, je ťažké ich využiť, pretože sú vysokoenergetické a musia byť spomalené alebo „moderované“. Podľa Weeda je preto vybudovanie prototypu na testovanie vo vesmíre stále finančne nedostupné.

Na to, aby sa Weedova koncepcia mohla realizovať v rozsahu vesmírnej lode, je potrebné skutočne obrovské množstvo energie. A táto obrovská energia je vo všeobecnosti ďalšou prekážkou, pretože ak sa niečo pokazí počas testovania, dôjde k veľkým explóziám. Potrebujeme teda možnosť testovať systémy s vysokou hustotou energie niekde, kde to neohrozujú biosféru. Niektorí odborníci si myslia, že Mesiac by bol dobrou testovacou základňou. Kým však nebude existovať presvedčivý dôvod, prečo sa naozaj rýchlo dostať do Kuiperovho pása či k Alfa Centauri, pokrok v tejto oblasti bude podľa Weeda naďalej pomalý.

Zdroj: sciencealert.com.