Eine Antimaterie-Rakete ist eine vorgeschlagene Klasse von Raketen, die Antimaterie als ihre Macht-Quelle verwenden. Es gibt mehrere Designs, die versuchen, diese Absicht zu vollbringen. Der Vorteil für diese Klasse der Rakete besteht darin, dass ein großer Bruchteil der Rest-Masse einer Mischung der Sache/Antimaterie zur Energie umgewandelt werden kann, Antimaterie-Raketen erlaubend, eine viel höhere Energiedichte und spezifischen Impuls zu haben, als jede andere vorgeschlagene Klasse der Rakete.

Methoden

Antimaterie-Raketen können in drei Typen geteilt werden: Diejenigen, die direkt die Produkte der Antimaterie-Vernichtung für den Antrieb, diejenigen verwenden, die eine Arbeitsflüssigkeit heizen, die dann für den Antrieb verwendet wird und diejenigen, die eine Arbeitsflüssigkeit heizen, um Elektrizität für eine Form des elektrischen Raumfahrzeugantrieb-Systems zu erzeugen.

Direkter Gebrauch von Reaktionsprodukten

Antiprotonenvernichtungsreaktionen erzeugen beladene und unbeladene Mesonen zusätzlich zur Gammastrahlung. Die beladenen Mesonen können durch eine magnetische Schnauze geleitet werden, Stoß erzeugend. Dieser Typ der Antimaterie-Rakete ist eine ausgestrahlte Kernkonfiguration. Es ist nicht vollkommen effizient; Energie wird als die Rest-Masse der beladenen und unbeladenen Mesonen, verloren als die kinetische Energie der unbeladenen Mesonen verloren (der für den Stoß nicht abgelenkt werden kann), und als Gammastrahlung verloren hat.

Positron-Vernichtung ist auch für die Raketentechnik vorgeschlagen worden. Die Vernichtung von Positronen erzeugt nur Gammastrahlung. Frühe Vorschläge für diesen Typ der Rakete, wie diejenigen, die von Eugen Sänger entwickelt sind, haben den Gebrauch von einem Material angenommen, das Gammastrahlung widerspiegeln konnte, die als ein leichtes Segel verwendet ist, um Stoß von der Vernichtungsreaktion abzuleiten. Kein lebensfähiges Mittel der spiegelnd nachdenkenden Gammastrahlung ist vorgeschlagen worden (kein festes Material hat dieses Eigentum, und Plasma ist zur Gammastrahlung unter praktisch erreichbaren Bedingungen nicht genug reflektierend). Jedoch kann der Schwung der Gammastrahlung tatsächlich teilweise übertragen werden, um durch Compton von Bedeutung zu sein, der sich zerstreut.

Antimaterie-Heizung von Auspuffflüssigkeit

Mehrere Methoden, für eine Auspuffflüssigkeit mit der durch die Positron-Vernichtung erzeugten Gammastrahlung zu heizen, sind vorgeschlagen worden. Diese Methoden ähneln denjenigen, die für Kernthermalraketen vorgeschlagen sind. Eine vorgeschlagene Methode ist, Positron-Vernichtungsgammastrahlung zu verwenden, um einen festen Motorkern zu heizen. Wasserstoffbenzin ist ducted durch diesen Kern, geheizt und vertrieben von einer Rakete-Schnauze. Ein zweiter vorgeschlagener Motortyp verwendet Positron-Vernichtung innerhalb eines festen Leitungskügelchens oder innerhalb von komprimiertem xenon Benzin, um eine Wolke von heißem Benzin zu erzeugen, das eine Umgebungsschicht von gasartigem Wasserstoff heizt. Die direkte Heizung des Wasserstoffs durch die Gammastrahlung wurde unpraktisch, wegen der Schwierigkeit betrachtet, genug davon innerhalb eines Motors der angemessenen Größe zusammenzupressen, um die Gammastrahlung zu absorbieren. Ein Drittel hat vorgeschlagen, dass Motortyp Vernichtungsgammastrahlung verwendet, um ein Ablativsegel mit dem ablated materiellen Versorgungsstoß zu heizen. Als mit Kernthermalraketen wird der spezifische durch diese Methoden erreichbare Impuls durch Material-Rücksichten beschränkt, normalerweise im Rahmen 1000-2000 Sekunden seiend.

Antimaterie-Energieerzeugung

Die Idee, Antimaterie zu verwenden, um einen elektrischen Raumlaufwerk anzutreiben, ist auch vorgeschlagen worden. Diese vorgeschlagenen Designs sind denjenigen normalerweise ähnlich, die für elektrische Kernraketen angedeutet sind. Antimaterie-Vernichtungen werden verwendet, um eine Arbeitsflüssigkeit, als in einer Kernthermalrakete direkt oder indirekt zu heizen, aber die Flüssigkeit wird verwendet, um Elektrizität zu erzeugen, die dann verwendet wird, um eine Form des elektrischen Raumantrieb-Systems anzutreiben. Das resultierende System teilt viele der Eigenschaften anderer elektrischer Antrieb-Vorschläge (normalerweise hoher spezifischer Impuls und niedriger Stoß).

Schwierigkeiten mit Antimaterie-Raketen

Die praktischen Hauptschwierigkeiten mit Antimaterie-Raketen sind die Probleme, Antimaterie zu schaffen und sie zu versorgen. Das Schaffen der Antimaterie verlangt Eingang von riesengroßen Beträgen der Energie, die mindestens zur Rest-Energie der geschaffenen Paare der Partikel/Antiteilchens, und normalerweise (für die Antiprotonenproduktion) Zehntausende zu Millionen von Zeiten mehr gleichwertig ist. Die meisten vorgeschlagenen Antimaterie-Rakete-Designs verlangen einen großen Betrag der Antimaterie (ungefähr 10 Gramme, um Mars in einem Monat zu erreichen). Die meisten für das interstellare Handwerk vorgeschlagenen Lagerungsschemas verlangen die Produktion von eingefrorenen Kügelchen von Antiwasserstoff. Das verlangt das Abkühlen von Antiprotonen, zu Positronen und Festnahme der resultierenden Antiwasserstoffatome - Aufgaben bindend, die nur für kleine Zahlen von individuellen Atomen durchgeführt worden sind. Die Lagerung der Antimaterie wird normalerweise durch das Abfangen getan elektrisch hat eingefrorene Antiwasserstoffkügelchen in Fallen von Einpferchen oder Paul beladen. Es gibt keine theoretische Barriere für diese Aufgaben, die auf der Skala durchführen werden, die erforderlich ist, einer Antimaterie-Rakete Brennstoff zu liefern. Jedoch, wie man erwartet, sind sie äußerst (und vielleicht untersagend) teuer wegen aktueller geistiger Produktionsanlagen, die nur im Stande sind, kleine Zahlen von Atomen, eine Skala zu erzeugen, die etwa 10mal kleiner ist als, erforderlich für eine 10-Gramm-Reise nach Mars.

Ein sekundäres Problem ist die Förderung der nützlichen Energie oder der Schwung von den Produkten der Antimaterie-Vernichtung, die in erster Linie in der Form der äußerst energischen ionisierenden Strahlung sind. Die Antimaterie-Mechanismen vorgeschlagen haben größtenteils bis heute plausible Mechanismen zur Verfügung gestellt, um Energie von diesen Vernichtungsprodukten anzuspannen.

Siehe auch

Raumfahrzeugantrieb

• Antimaterie hat Kernpulsantrieb katalysiert
• Rotverschiebungsrakete