Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.
Маск и глава NASA поддержали идею создания двигателей на антиматерии
Самый богатый человек в мире Илон Маск заявил, что в будущем человечество потратит триллионы долларов на разработку двигателей на антиматерии для путешествий к другим звездным системам. Эту идею поддержал и глава NASA Джаред Айзекман, задав тон дискуссии о технологиях, которые могут определить далекое будущее космонавтики.

Использование антиматерии для межзвездных перелетов звучит как сюжет научной фантастики. Однако именно так нередко рождаются великие идеи. Когда-то постоянное поселение людей на Луне тоже существовало лишь на страницах фантастических романов, а сегодня оно рассматривается как вполне реальная цель ближайших десятилетий.
Сам Маск неоднократно добивался успеха, превращая идеи, казавшиеся фантастическими, в реальность. Электромобили массового производства, многоразовые ракеты и сверхтяжелые носители, способные доставить людей на Марс, еще недавно воспринимались как смелые мечты. Теперь они стали частью современной технологической повестки.
Недавно основатель и генеральный директор SpaceX опубликовал в социальной сети X новый прогноз, касающийся двигателей на антиматерии, который получил широкий отклик и поддержку.
Что такое двигатель на антиматерии?
Все, что нас окружает, состоит из вещества — материи. Любой объект, который мы можем увидеть, потрогать или измерить, построен из атомов. Атомы, в свою очередь, состоят из субатомных частиц: протонов, нейтронов и электронов. Однако существует и антивещество — своеобразное зеркальное отражение обычной материи. Его составляют антипротоны, антинейтроны и позитроны (положительно заряженные аналоги электронов). Когда частица вещества сталкивается со своей античастицей, происходит аннигиляция — обе частицы исчезают, полностью превращаясь в энергию. Именно эта особенность делает антиматерию столь привлекательной для космических двигателей. Теоретически эффективность процесса достигает 100 процентов: вся масса вещества и антивещества преобразуется в энергию без каких-либо остатков или побочных продуктов.
Более того, такая реакция способна выделять примерно в 10 миллиардов раз больше энергии на единицу массы, чем обычное химическое горение. Это означает, что космические аппараты смогут преодолевать гораздо большие расстояния, перевозить более тяжелые грузы, развивать значительно более высокие скорости, использовать несравнимо меньше топлива, чем современные ракеты. Подобные возможности делают реальными даже проекты межзвездных путешествий.
Несмотря на впечатляющий потенциал, технология пока остается в значительной степени теоретической.
Речь идет не о существовании самой антиматерии — ее уже давно научились получать в лабораториях. Например, специалисты Европейской организации по ядерным исследованиям — CERN — регулярно создают античастицы и умеют удерживать их в специальных магнитных ловушках, предотвращая контакт с обычным веществом.
Главная сложность заключается в другом: производство антиматерии сегодня чрезвычайно дорого и осуществляется в микроскопических количествах; необходимо научиться получать ее в промышленных масштабах; требуется создать двигатели, способные безопасно и управляемо использовать энергию аннигиляции для создания тяги.
Маск в своей публикации отметил, что для превращения этого концепта в практическую технологию потребуются инвестиции в размере триллионов долларов.
NASA уже финансировало ряд теоретических исследований, посвященных использованию антиматерии в космических полетах. Если руководство агентства сделает это направление одним из приоритетов, объёмы финансирования и интерес со стороны промышленности могут существенно возрасти.
В настоящее время основное внимание NASA сосредоточено на лунной программе, цель которой — возвращение человека на Луну и создание там устойчивого присутствия.
Однако после освоения Луны следующими логичными этапами станут пилотируемые экспедиции на Марс, а затем и более далекие космические миссии. Для таких путешествий традиционные химические ракеты могут оказаться недостаточно эффективными, и тогда двигатели на антиматерии действительно могут стать одной из наиболее перспективных технологий будущего.
Спутниковый анализ позволил составить карту истощения подземных вод по всей планете. Оказалось, в наибольшей степени сокращение запасов происходит не от уменьшения объема осадков, а там, где подземные воды активнее всего используют для орошаемого земледелия, важного для обеспечения продовольствием миллиардов людей.
Ученый из Японии попытался рассчитать теоретическую возможность для человечества поддерживать контакт с другими разумными сообществами. Он пришел к выводу, что даже при наличии внеземных цивилизаций в Галактике шансы наладить с ними связь почти равны нулю. Это означает, что наше одиночество нельзя считать основанием однозначно утверждать о безжизненности Млечного Пути за пределами Солнечной системы.
Ископаемые ресурсы с каждым годом все больше истощаются и дорожают, поэтому во всем мире активно внедряется возобновляемая энергетика. Однако солнечные и ветровые установки не всегда возможно использовать, их эффективность зависит от погоды, времени суток и климата. Есть еще один распространенный источник энергии — механические колебания: волны океана, вибрации мостов и трубопроводов. Чтобы преобразовывать их в электричество, нужны специальные линейные генераторы. Проблема в том, что сегодня не существует конструкций, которые позволяли бы эффективно заряжать отдельные автономные устройства. В итоге датчики, метеостанции и другие приборы вдали от инфраструктуры остаются без надежного питания. Ученые ПНИПУ создали уникальную методику, которая позволит проектировать маломощные линейные генераторы для преобразования колебаний волн. С ее помощью можно будет получить в среднем около 33 ватт мощности, что достаточно для питания инфраструктуры там, где невозможно использовать солнечные и ветровые установки.
Спутниковый анализ позволил составить карту истощения подземных вод по всей планете. Оказалось, в наибольшей степени сокращение запасов происходит не от уменьшения объема осадков, а там, где подземные воды активнее всего используют для орошаемого земледелия, важного для обеспечения продовольствием миллиардов людей.
Ученый из Японии попытался рассчитать теоретическую возможность для человечества поддерживать контакт с другими разумными сообществами. Он пришел к выводу, что даже при наличии внеземных цивилизаций в Галактике шансы наладить с ними связь почти равны нулю. Это означает, что наше одиночество нельзя считать основанием однозначно утверждать о безжизненности Млечного Пути за пределами Солнечной системы.
Расшифровка иероглифов на сохранившихся каменных монументах помогла ученым установить, как называлось заброшенное доиспанское поселение майя. Его обнаружили всего несколько месяцев назад в глубине тропических лесов на юго-востоке Мексики. Исследователи также смогли прочитать имя правителя и найти свидетельства конфликта города с соседним поселением.
Физики изучили уравнения Эйнштейна в форме, похожей на уравнения плазмы, и построили математическую теорию «гравитационного пересоединения». В рамках нее по аналогии с разрывом и слипанием магнитных силовых линий в плазме гравитационные «листы» пространства-времени тоже могли бы разрываться и слипаться, передавая энергию из поля в вещество.
Луна и Солнце вызывают не только океанские приливы, но и микроскопические колебания гравитационного потенциала на Земле, из-за чего время в разных точках планеты течет с немного разной скоростью. Физики впервые зафиксировали эти периодические изменения с помощью сети оптических часов, объединенных оптоволоконными линиями.
Спутниковый анализ позволил составить карту истощения подземных вод по всей планете. Оказалось, в наибольшей степени сокращение запасов происходит не от уменьшения объема осадков, а там, где подземные воды активнее всего используют для орошаемого земледелия, важного для обеспечения продовольствием миллиардов людей.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно