Nemsokára antianyag táplálja a NASA űrrepülőit?

A NASA a tudományos fantasztikus irodalomból ismert módon antianyagból készítene üzemanyagot űrhajói számára, ami nagy lehetőségeket nyitna az űrkutatásban.

Az Egyesült Államok űrkutatási hivatalának távlati tervezéssel foglalkozó intézetében (NIAC - NASA Institute for Advanced Concepts) a tudósok egy csoportja azon dolgozik, hogy megtervezzenek egy olyan űrhajót, melynek üzemanyaga antianyag lenne. A fejlesztések előrehaladott állapotban vannak, ha a tervezők jól dolgoznak, akkor akár antianyag hajthatja az első Marsra induló expedíció űrrepülőjét is. Lássuk miért!

Miért jó üzemanyag az antianyag?

Először is mi az antianyag? Egy antianyag-részecske ugyanolyan tömegű, mint egy részecske, de minden más tulajdonsága ellentétes. Például a protonnak pozitív a töltése, az antiprotonnak negatív. Az elektronnak az antiteste pozitív, úgy is nevezik a tudósok, hogy pozitron. Az elméleti fizika egyik legérdekesebb - a tudományos fantasztikus írók agyát is sokszor megmozgató - elmélete szerint a világegyetemünk keletkezésekor kialakult anyag-antianyag aszimmetriának köszönhető, hogy világunkban anyag van. Egy szimmetrikus világegyetemben az ősrobbanás után a keletkezett anyagrészecskék száma megegyezne az antianyag-részecskék számával. Az anyag- és antianyag-részecskék egymást kölcsönösen megsemmisítenék és a világegyetem semmi másból nem állna, csak sugárzásból - olvashatjuk Fodor Zoltán elméleti fizikus ME-előadásában.

A pozitron nyoma ködkamrában. A jobban görbülő nyom a kisebb sebességű, ebből lehet tudni, hogy a részecske lefelé haladt. A töltés előjele a görbület irányából meghatározható. (Forrás: Wikipédia)

Az ok, amiért mégsem tudjuk azonnal átállítani az összes űreszközt antianyag-üzeművé, hogy az antianyag egyes reakciói nagy energiájú gamma-sugárzást hoznak létre, mely a reakció közelében hatalmas pusztítást tud végezni. (A gamma-sugárzás a látható fényhez hasonló, de jóval nagyobb energiájú elektromágneses sugárzás.) Ez a sugárzás ugyanis a szétáradás közben egyrészt szétbombázza a sejtek molekuláit, másrészt ugyanígy szétszakítaná az antianyag-motor egyéb részeinek molekuláit is, melyeket így radioaktívvá tenne.

A NASA kutatói éppen azon a problémán dolgoznak, miként lehetne az antianyag-reakciók negatív mellékhatásait minimalizálni, vagy megszüntetni. Ennek jegyében míg az eddigi tervezések során a proton antianyag ellenpárját, az antiprotont használták, a legújabb tervek szerint már pozitronok lennének az üzemagyagban, mert ezek négyszázszor gyengébb gamma-sugarat bocsátanak ki magukból, így sokkal biztonságosabb.