В чем опасность аннигиляционного движения материи/антиматерии и что с этим можно сделать?

Если бы космический корабль был спроектирован так, чтобы двигаться за счет аннигиляции материи и антиматерии, какие потенциальные опасности это могло бы создать и как их можно было бы обойти или, по крайней мере, подготовиться?

Может ли быть больше рисков, чем сейчас у современных ракет?

Привет, Антонио! Добро пожаловать в Space Ex SE. Не могли бы вы объяснить, почему ваш вопрос отличается от этого вопроса о движении антивещества? Если ваш вопрос конкретно касается разработки такой силовой установки, любой ответ, который мы могли бы вам дать, будет спекуляцией — если это то, что вам нужно, вам может повезти больше на Worldbuilding SE .
@kekenkenka Этот вопрос касается того, можно ли использовать антиматерию для движения. Это об опасностях. Возможно, над этим вопросом придется немного поработать, но я думаю, что мы могли бы поговорить о теоретических опасностях антиматерии, не увязая в спекулятивной инженерии.
Я согласен с тем, что это очень спекулятивный вопрос. На сегодняшний день произведено очень мало антиматерии, гораздо меньше, чем достаточно для каких-либо полезных целей, или даже достаточно, чтобы требовать решения проблем хранения и обращения с ней.

Ответы (2)

Основная причина, по которой современные ракеты не используют двигательную установку на материи-антиматерии, заключается в опасностях, которые представляют антиматерия и ее аннигиляция с материей.

Вот некоторые из проблем с антивеществом:

  1. Хранение: Как мы знаем, хранение антиматерии очень сложно и обременительно. Его хранение требует больших затрат энергии, что делает ракету более тяжелой. Это сделает непрактичным создание ракеты с антивеществом. Даже если крупица антивещества просочится, это может нанести серьезный ущерб ракете и ее экипажу (если таковой имеется).

  2. Аннигиляция материи и антиматерии: аннигиляция 1 кг как материи, так и антиматерии высвободит энергию в диапазоне 43 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Это значительное количество энергии, и ее также необходимо направить в правильном направлении для достижения надлежащего движения.

Чтобы решить вышеуказанные проблемы, мы должны разработать возобновляемый источник энергии и эффективный способ хранения антивещества, а также научиться правильно направлять возникающий выброс энергии.

Возможно, еще более «основная» причина заключается в том, что у нас нет антиматерии.
Антивещество можно создать с помощью ускорителя частиц, подобного тому, что используется в CERN @OrganicMarble.
Да; сказать, что «у нас нет никакой антиматерии» — это немного неправильно. Тем не менее, я считаю, что точка зрения @OrganicMarble больше похожа на то, что «создание антиматерии очень, очень, очень сложно, и мы не сделали этого очень много» — что является правильным вопросом в контексте материи/антиматерии. движение, хотя, возможно, и не связанное напрямую с его опасностями или стратегиями смягчения этих опасностей.
Мы создали много антивещества; проблема в том, чтобы держать его достаточно долго, чтобы сделать с ним что-нибудь интересное. Чтобы создать антиматерию, вам нужно соединить обычную материю при очень высоких энергиях; это означает, что созданная антиматерия обычно также движется довольно быстро (так называемый «горячий» антиводород), и поэтому имеет тенденцию врезаться в стены вашего эксперимента и аннигилировать. Замедлить его (сделать «холодный» антиводород) довольно сложно; последний раз, когда я проверял, современное состояние хранения атомов антиводорода составляло около 15 минут.
@MichaelSeifert -- Мы создали мизерное количество антивещества. От антиматерии к ионным двигателям: планы НАСА по движению в дальнем космосе : «Если бы вся антиматерия, когда-либо созданная на сегодняшний день, была уничтожена одновременно, ее энергии не хватило бы даже на то, чтобы вскипятить чашку чая».
@AbishekShankar точно так же можно получить золото из морской воды.

По сути, это инженерный вопрос. Опасности или риски, как их обычно называют в технике, имеют два аспекта: вероятность и результат. Что-то может представлять собой высокий риск из-за высокой вероятности или из-за серьезного исхода.

В случае с антиматерией любой существенный отказ в сдерживании приведет к катастрофическим потерям, так что это серьезный риск, независимо от вероятности. Основная причина этого заключается в том, что количество энергии, высвобождаемой даже при незначительном отказе защитной оболочки, очень велико, что, вероятно, приведет к потере всей системы защитной оболочки и, таким образом, к мгновенному высвобождению всей энергии на борту. И этот выброс будет в шквале высокоэнергетического излучения, часть которого сама будет антивеществом (быстрые позитроны).

Тем не менее, вы, вероятно, не можете полностью устранить все утечки. Иногда атомы вырываются из защитной оболочки и бурно реагируют. Вам понадобится второй лайнер, который должен выжить во время поездки; это очень жертвенно. Основная цель - справиться с вторичным излучением; он не должен вредить ни контейнменту, ни самому кораблю, при этом будучи легким.

Это было бы так, даже если бы нам каким-то образом удалось хранить антиматерию вне реального космического корабля. Это непросто, но мы могли бы удержать его вне корабля, в почти космическом вакууме. Тем не менее, это было бы близко к кораблю, и, вероятно, почти половина антиматерии, вырвавшейся из заключения, все равно попала бы в корпус. Но это нормально, корпус все равно был разработан для этого.

В чем опасность аннигиляционного движения материи/антиматерии и что с этим можно сделать?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v