Antimaterie und Fusion Drives konnte zukünftigen Raumschiffe antreiben.


Kernfusion Reaktionen ausgelöst durch Balken von Antimaterie Ultra-schnelle Raumschiffe auf langen Strecken vor dem Ende des Jahrhunderts treibt sein könnte, sagen Forscher.

Ein Fusion-angetriebene Raumschiff konnte Jupiter innerhalb von vier Monaten, möglicherweise Teile des äußeren Sonnensystems an bemannten Erforschung, laut einer NASA-Bericht 2010 Öffnung erreichen.

Eine Reihe von Hürden zu überwinden — besonders in der Produktion und Lagerung von Antimaterie ―, die Technik machbar zu machen hätte, aber einige Experten vorstellen, dass es in einem halben Jahrhundert oder so einsatzbereit sein könnte.

Es hat "wahrscheinlich keine 40-jährige Technologie, aber 50, 60? Durchaus möglich, und etwas, das einen erheblichen Einfluss auf die Exploration hätte, durch eine Änderung der Masse-Energie-Finance-Kalkül, bei der Planung", sagte Jason Hay, ein senior Luft-und Raumfahrttechnik-Analyst für Beratungsunternehmen der Tauri-Gruppe, während eine 29. August Präsentation mit NASA Zukunft-Raumflugbetrieb Arbeitsgruppe. [Visionen der Zukunft der bemannten Raumfahrt]

Die Macht der Verschmelzung

Der Treibstoff für ein Fusion-gesteuerte Raumschiff würde wahrscheinlich bestehen aus vielen kleinen Pellets mit Deuterium und Tritium-schweren Isotope des Wasserstoffs, die ein oder zwei Neutronen bzw. in ihren Kernen beherbergen. (Das gemeinsame Wasserstoffatom hat keine Neutronen).

Im Inneren jedes Pellet würde diesen Kraftstoff durch ein anderes Material, vielleicht Uran umgeben sein. Ein Lichtstrahl, der Antiprotonen — das Antimaterie-Äquivalent von Protonen, sporting einen elektrischen Nettozuführung von Minus-1 anstatt Plus-1 — würde auf die Pellets gerichtet sein.

Wenn die Antiprotonen in Uran-Kerne schlug, würde sie vernichten, Erzeugung von energiereichen Spaltprodukte, die Fusionsreaktionen im Kraftstoff entzünden.

Solche Reaktionen – z. B. Deuterium und Tritium Kerne verschmelzen um zu einem Helium-4-Atom und ein Neutron zu schaffen — abzuwerfen Unmengen an Energie, die genutzt werden könnte, um ein Raumschiff, das auf verschiedene Weise zu treiben.

"Die Energie aus diesen Reaktionen könnte genutzt werden, zu erhitzen Treibgas oder Schub durch magnetischen Einschluss und einer magnetischen Düse" besagt der Bericht 2010, genannt "Technik Grenzen: Durchbruch-Funktionen für Weltraumforschung," die NASA mit Hilfe der Tauri-Gruppe und andere Experten hergestellt.

Die grundlegende Idee ist nicht neu: Projekt Daedalus, eine Studie der britischen interplanetarischen Gesellschaft in den 1970er Jahren, schlug eine Fusion-Rakete um eine interstellare Raumfahrzeuge anzutreiben. Daedalus Fusionsreaktionen würde jedoch durch Elektronenstrahlen anstatt Antiproton Balken, entfacht.

Nicht dort noch

Während Antiproton-gesteuerte Fusion eine vielversprechende Technologie ist, sagte einige Hürden überwunden werden müssen, machen es möglich, Heu.

Vielleicht ist die größte Herausforderung genug Antiprotonen erhalten — in Teilchenbeschleunigern hergestellt werden können – und speichert sie lange genug, um eine far-flung Weltraumreise durchführbar zu machen.

Laut dem Bericht "Technik Grenzen" wäre etwa 1,16 Gramm Antiprotonen für eine Reise zum Jupiter erforderlich. Das klingt nicht nach viel, aber Produktionsmengen sind derzeit in der Milliardstel Gramm gemessen.

"Antiprotonen sind extrem teuer; ein paar Gramm Multi-Billionen von Dollar kosten würde,"sagte Heu. "Ich glaube die Gesamtproduktion bisher, seit den 1950er Jahren in der Größenordnung von 10 Nanogramm ist."

Aber Antiprotonen Produktion nach oben ziemlich schnell tickt, fügte er hinzu. Also vielleicht die Technik könnte der nächste große Durchbruch im Raum Antriebssysteme – im Jahr 2060 oder so.

"Mit eine stetige Versorgung mit Antiprotonen und Kernbrennstoff Antiproton-gesteuerte Fusion bieten reichlich Energie für große Raumstationen, Außenposten und erweiterte Explorationsmissionen mit relativ kleinen Power Systems" die "Technologie-Grenzen" Bericht feststellt.

Diese Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com , eine Schwester-site zu LiveScience. Folgen Sie SPACE.com Redakteur Mike Wall auf Twitter @michaeldwall oder SPACE.com @Spacedotcom . Wir sind auch auf Facebook und Google +.

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