دانشمندان در حال بررسی و توسعه پیشرانه آنتی‌ماده (پادماده) هستند که می‌تواند سفرهای بین‌ستاره‌ای را از رؤیا به واقعیت تبدیل کند.
به گزارش تکناک، این نوع پیشرانه می‌تواند در مقایسه با راکت‌های معمولی که نیروی رانش بالا اما کارایی کمی دارند، انقلابی در فضاپیمای آینده ایجاد کند. از سوی دیگر، پیشرانه‌های الکتریکی و بادبان‌های خورشیدی که کارایی بالایی دارند، نیروی رانش زیادی تولید نمی‌کنند.
آنتی‌ماده می‌تواند راه‌حل مناسبی برای این مشکل باشد. این ماده انرژی بسیار زیادی آزاد می‌کند و می‌تواند سرعت فضاپیماها را به حدی افزایش دهد که سفر به ستارگان نزدیک ممکن شود.
به گفته محققان دانشگاه امارات متحده عربی، پیشرانه آنتی‌ماده می‌تواند سفر به فواصل دور را که در گذشته غیرممکن به نظر می‌رسید، امکان‌پذیر کند. این فناوری به فضاپیماها این امکان را می‌دهد که در عرض چند روز یا چند هفته به مقصدهایی دوردست مانند سیارات دیگر یا حتی ستارگان نزدیک برسند.
فهرست مطالب
واکنش‌های نابودی آنتی‌ماده
آنتی‌ماده شامل ضدذره‌ها است، که بالعکس ذرات معمولی هستند. زمانی که یک ضدذره با ذره هم‌تای خود برخورد دارد، آنها یکدیگر را نابود می‌کنند و تمام جرم آنها به انرژی تبدیل می‌شود. این واکنش‌ها از انرژی بسیار زیادی برخوردار هستند.
اما همه واکنش‌های آنتی‌ماده پایدار نیستند و برخی از آنها خیلی سریع ناپایدار می‌شوند. به همین دلیل، دانشمندان برای استفاده از آنها در سفرهای بین‌ستاره‌ای به دنبال واکنش‌هایی هستند که پایدارتر باشند.
دو واکنش که بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند، شامل نابودی ضدپروتون‌ها با پروتون‌ها یا نوترون‌ها و نابودی پوزیترون‌ها با الکترون‌ها هستند. این دو واکنش به دلیل پایداری بیشتر و تولید انرژی زیاد، برای استفاده در سفرهای فضایی مناسب‌تر هستند.
انتخاب این واکنش‌ها مهم است، چرا که آنتی‌ماده باید بتواند برای مدت طولانی ذخیره و استفاده شود. ضدپروتون‌ها و پوزیترون‌ها ویژگی‌های لازم برای این کار را دارند و می‌توانند به عنوان منبع انرژی برای فضاپیماها در نظر گرفته شوند.
در نهایت، با پیشرفت در فناوری آنتی‌ماده، امکان سفر به فضاهای دورتر و کشف ناشناخته‌ها برای بشر به واقعیت نزدیک‌تر خواهد شد.
پیشرانه آنتی‌ماده؛ آینده‌ای با انرژی بی‌پایان برای سفرهای بین‌ستاره‌ای
پیشرانه آنتی‌ماده به دلیل چگالی انرژی بسیار بالا، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. هنگامی که ماده و آنتی‌ماده با هم برخورد می‌کنند، تمام جرم آنها به انرژی تبدیل می‌شود. این فرایند، انرژی معادل 9 × 10¹⁶ ژول بر کیلوگرم آزاد می‌کند.
محققان در مطالعه‌ای توضیح دادند که این مقدار انرژی، برای هر کیلوگرم، حدود ده میلیارد بیشتر از انرژی حاصل از سوختن هیدروژن-اکسیژن است، که موتورهای شاتل‌های فضایی را به حرکت درمی‌آورد و حتی 300 برابر بیشتر از انرژی تولیدی در هسته خورشید در واکنش‌های همجوشی است.
نیروی رانش آنتی‌ماده
یکی از ویژگی‌های خاص پیشرانه آنتی‌ماده، نیروی مخصوص بالای آن است. این پیشرانه می‌تواند نیروی رانشی تا 20 میلیون متر بر ثانیه تولید کند، که بالاترین حد ممکن است.
به همین دلیل، استفاده از آنتی‌ماده به عنوان پیشرانه، می‌تواند سفرهای بین‌ستاره‌ای را از یک رؤیا به واقعیتی ممکن تبدیل کند.
کارایی پیشرانه آنتی‌ماده و امکان سفرهای بین‌ستاره‌ای
علاوه بر انرژی بالای آنتی‌ماده، کارایی آن نیز بسیار بالا است. حدود 70 درصد از انرژی آزاد شده در فرایند نابودی ماده و آنتی‌ماده می‌تواند برای پیشرانه استفاده شود، که این مقدار برای سفرهای فضایی بسیار مطلوب است.
چالش‌های تولید و ذخیره‌سازی آنتی‌ماده
با وجود تمام مزایا، تولید و ذخیره‌سازی آنتی‌ماده هنوز دشوار و هزینه‌بر است. روش‌های فعلی تولید، مقادیر کمی از آنتی‌ماده تولید می‌کنند، که برای استفاده در فضاپیماها کافی نیست.
آنتی‌هیدروژن که ساده‌ترین اتم آنتی‌ماده خالص می‌باشد، یکی از بهترین گزینه‌ها برای استفاده به عنوان سوخت آنتی‌ماده است. این ماده پایداری خوبی دارد و امکان ذخیره‌سازی طولانی‌مدت آن نیز وجود دارد. علاوه بر این، تولید آنتی‌هیدروژن به نسبت ساده است و می‌توان ظرفیت تولید آن را افزایش داد.
با وجود این، تولید آنتی‌هیدروژن هنوز در مراحل ابتدایی می‌باشد و به مقادیر کافی برای استفاده در فضاپیماها نرسیده است. دانشمندان امیدوار هستند که با پیشرفت‌های بیشتر، تولید آنتی‌ماده در آینده امکان‌پذیر شود و این فناوری بتواند به‌زودی به مرحله استفاده در سفرهای فضایی برسد.
پیشرانه آنتی‌ماده با ویژگی‌های خارق‌العاده خود، می‌تواند انقلابی در صنعت فضایی ایجاد کند. اگر مشکلات تولید و ذخیره‌سازی آن حل شود، این فناوری می‌تواند به یکی از اصلی‌ترین راه‌حل‌ها برای سفرهای بین‌ستاره‌ای و اکتشافات فضایی تبدیل شود.
