Сможет ли проект на Kickstarter обернуться революцией в космических путешествиях?

Во всеми нами любимой вселенной «Звездного пути» используемые на кораблях Федерации двигатели на антиматерии являются важнейшим элементом, без которого невозможно было бы осуществлять межзвездные перелеты. В теории такие двигатели способны регулировать взаимодействие хранящейся на корабле антиматерии и пространства вокруг корабля для искривления времени (то есть позволять звездолету USS Enterprise двигаться вперед и назад во времени).

Несмотря на то, что такой вид использования антиматерии описан лишь на страницах научно-фантастических книг, два физика объявили о том, что за счет краудфандинговой программы на сайте Kickstarter постараются собрать средства для дальнейшего проведения исследований антиматерии, но уже на самом деле.

Последние 13 лет физики Геральд Джексон и Стивен Хоуи неустанно пытаются убедить аэрокосмическое агентство NASA (и многие другие частные научно-исследовательских компании) в том, что идея их тяговой системы на базе антиматерии действительно стоит внимания. Еще в 2003 году два ученых представили свое видение дальних космических перелетов за счет разработанного ими (но пока только в виде концепта) большого парусного космического аппарата на антиматерии. Еще тогда Джексон и Хоуи говорили, что примерно через 20 лет человечество захочет осуществлять более далекие космические путешествия и их малозатратный метод в этом сможет помочь. Ученые настаивают на том, что развитие исследований и использования антиматерии позволит в будущем совершать по-настоящему удивительные вещи.

Космический зонд Джексона и Хоуи на антивеществе в представлении художника

Так что же такое антиматерия? Название в данном случае говорит само за себя. Это обратное состояние обычной материи. В то время как обычная материя (вещество) состоит из атомов с положительно заряженными ядрами и отрицательно заряженными электронами, атомы антиматерии имеют отрицательно заряженные ядра и положительно заряженные электроны. Когда атом антиматерии сталкивается с атомом обычной материи, происходит аннигиляция обоих частиц, при которой высвобождается колоссальное количество энергии. Эту энергию физики надеются научиться контролировать и использовать в тяговых установках космических кораблей.

Во время своей презентации Джексон и Хоуи детально объяснили, как именно подобную тяговую установку можно было бы использовать даже на небольшом космическом аппарате, и возможности его перелета от Земли до Альфы Центавра всего за 40 лет. Более того, они заявили, что всего 17 граммов антивещества будет достаточно для подобного перелета и при этом космический аппарат сможет развить скорость в одну десятую скорости света. Однако наладить поток производства антиматерии остается такой же сложной задачей, какой она была 13 лет назад.

Несмотря на существование реальных методов производства антиматерии — Fermilab и CERN научились создавать еще благодаря своим коллайдерам, — производить получается лишь несколько нанограммов антивещества в год. Как пишет научный журнал Symmetry Magazine, если всю созданную когда-либо антиматерию разрушить в одно и то же время, то получится настолько мало энергии, что ее не хватит даже для того, чтобы накипятить чашку чая. О каких космических путешествиях идет речь? Кроме того, производство даже одного грамма антиматерии будет стоить миллионы, а возможно, даже и миллиарды долларов, так как этот процесс потребует затрат невообразимого количества энергии. В общем и целом, производство антиматерии — занятие недешевое.

Большой адронный коллайдер CERN

Как бы там ни было, Hbar Technologies (компания Джексона и Хоуи) надеется собрать 200 000 долларов на продолжение исследований и развитие их теории. В идеале ученым хотелось бы создать оборудование, которое позволило бы вести измерения объема потенциальной тяги, создаваемой тяговой системой на базе антиматерии. Исследователи понимают, что создание реального двигателя на антиматерии может обойтись примерно в 100 миллион долларов (и то только в том случае, если он заработает).

Даже если и удастся создать работающий на антиматерии двигатель согласно их теории, то перед наукой останется еще ряд ключевых проблем, которые потребуется решить перед тем, как собственно сам двигатель на антиматерии увидит свет. Во-первых, потребуется решить вопрос хранения антивещества. Особенно если учитывать, согласно физику Fermilab Джеймсу Аннису, что текущий рекорд стабильности составляет всего 16 минут. Удержать антивещество в стабильном состоянии представляется крайне сложной задачей. Простым хранением в контейнере не обойтись. Если антивещество вступит в контакт с частями такого контейнера, то на выходе получится взрыв, по оценкам сопоставимый с мощностью атомной бомбы.

Предположим, Джек и Хоуи решили проблемы: нашли способ безопасного, каким-то образом недорогого производства антиматерии и двигателя на его базе, а также разработали способ ее безопасного хранения. Какими окажутся конечные конструкция и дизайн? Согласно предложениям двух исследователей, создание антивещества будет происходить непосредственно на космическом корабле. При этом в процессе реакции будут производиться и побочные продукты, одним из которых, например, будет уран. В качестве одного из таких побочных продуктов будет энергия, которая за счет расположенного впереди космического аппарата паруса будет двигать его вперед. Другой продукт производства будет выводиться сзади аппарата, создавая тем самым дополнительную тягу.

Если финансирование их разработок окажется успешным и разработанная (пока в теории) система покажет свою жизнеспособность, то, по мнению Джексона, потребуется всего каких-то 20-30 лет для того, чтобы человечество смогло начать использовать космические аппараты на антиматерии, способные передвигаться со скоростью, составляющей до 40 процентов от скорости света. Пока же команда исследователей лишь планирует анонсировать краудфандинговый проект на Kickstarter и собирается запустить его в следующем месяце.