Добавить новость
ru24.net
News in English
Февраль
2024

How antimatter engines could fly humans to other stars in just a few years

0

Antimatter isn't just a sci-fi trope. Ryan Weed has been working on designing an antimatter propulsion system for years.

Illustration of a spacecraft with planet Earth in the background.
Antimatter engines could propel humanity into the next phase of spaceflight, but building them for spacecraft is still a long way off.
  • Antimatter engines could be humanity's ticket to interstellar travel. 
  • When antimatter particles come in contact with regular matter, it produces loads of energy. 
  • That energy, if we learn to harness it, could get us to Pluto in just a few weeks.

Interstellar travel is only something humanity has achieved in science fiction — like Star Trek's USS Enterprise, which used antimatter engines to travel across star systems.

But antimatter isn't just a sci-fi trope. Antimatter really exists.

Elon Musk has called antimatter power "the ticket for interstellar journeys," and physicists like Ryan Weed are exploring how to harness it.

Antimatter is made up of particles almost exactly like regular matter but with opposite electric charge. That means when antimatter contacts regular matter, they both annihilate and can produce enormous amounts of energy.

"Annihilation of antimatter and matter converts mass directly into energy," Weed, cofounder and CEO of Positron Dynamics, a company working to develop an antimatter propulsion system, told Business Insider.

Just one gram of antimatter could generate an explosion equivalent to a nuclear bomb. It's that kind of energy, some say, that could boldly take us where no one has gone before at record speed.

Space travel at record speed

alpha proxima centauri stars eso
Proxima's star system, shown here, could be reached in just five years with antimatter-powered technology.

The benefit of all that energy is that it can be used to either accelerate or decelerate spacecraft at break-neck speeds.

For example, let's take a trip to our nearest star system, Proxima, about 4.2 light years away.

An antimatter engine could theoretically accelerate a spacecraft at 1g (9.8 meters per second squared) getting us to Proxima in just five years, Weed said in 2016. That's 8,000 times faster than it would take Voyager 1 — one of the fastest spacecraft in history — to travel about half the distance, according to NASA.

Even within our own solar system, an antimatter-powered spacecraft could reach Pluto in 3.5 weeks compared to the 9.5 years it took NASA's New Horizons probe to arrive, Weed said.

Why we don't have antimatter engines

Instrument used in the capture of antimatter at CERN.
CERN, in Switzerland, is a research facility that produces antimatter via a series of giant, powerful instruments including the one shown here, which captures antimatter particles for scientific study.

The reason we don't have antimatter engines, despite their tremendous capabilities, comes down to cost, not tech.

Gerald Jackson, an accelerator physicist who worked on antimatter projects at Fermilab, told Forbes in 2016 that with enough funding, we could have an antimatter spacecraft prototype within a decade.

The basic technology is there. Physicists armed with the world's most powerful particle accelerators have made antiprotons and antihydrogen atoms.

The issue is that this type of antimatter is incredibly expensive to make. It's considered the most expensive substance on Earth. Jackson gave us an idea of just how much an antimatter machine would cost to build and maintain.

Jackson is the founder, president, and CEO of Hbar Technologies, which is working on a concept for an antimatter space sail to decelerate spacecraft traveling 1% to 10% the speed of light — a useful design for entering into orbit around a distant star, planet, or moon that you want to study.

Jackson said he's designed an asymmetric proton collider that could produce 20 grams of antimatter per year.

"For a 10-kilogram scientific package traveling at 2% of the speed of light, 35 grams of antimatter is needed to decelerate the spacecraft down and inject it into orbit around Proxima Centauri," Jackson told BI.

He said it would take $8 billion to build a solar power plant for the enormous energy needs of antimatter production and cost $670 million per year to operate.

The idea is just that, for now. "There is currently no serious funding for advanced space propulsion concepts," Jackson said.

However, there are other ways to produce antimatter. That's where Weed focused his work.

Weed's concept involves positrons, the antimatter version of an electron.

A different kind of antimatter engine

NASA animation shows magnets separating antimatter particles from regular matter.
NASA has also proposed designs for antimatter propulsion that use magnets, like the one shown here, to separate antimatter particles from particles of regular matter as part of the process.

Positrons "are several thousand times lighter than antiprotons and don't pack quite as much punch when annihilating," Weed said.

The advantage, however, is that they occur naturally and don't need a giant accelerator and billions of dollars to make.

Weed's antimatter propulsion system is designed to use krypton-79 — a form of the element krypton that naturally emits positrons.

The engine system would first gather high-energy positrons from krypton-79 and then direct them toward a layer of regular matter, producing annihilation energy. That energy would then trigger a powerful fusion reaction to generate thrust for the spacecraft.

While positrons may be less expensive to obtain than more powerful forms of antimatter, they are difficult to harness because they are highly energetic and need to be slowed down, or "moderated." So building a prototype to test in space is still beyond reach, cost-wise, Weed said.

Such is the case for all antimatter propulsion designs. Over the decades, scientists have proposed dozens of concepts, none of which have come to fruition.

For example, in 1953, Austrian physicist Eugen Sänger proposed a "photon rocket" that would run on positron annihilation energy. And since the '80s, there's been talk of thermal antimatter engines, which would use antimatter to heat liquid, gas, or plasma to provide thrust.

"It's not sci-fi, but we aren't going to see it flying until there is a significant 'mission-pull,'" Weed said about his engine concept.

Can it work?

Artists impression of antimatter particles.
The power generated when antimatter particles collide with regular matter is scientific fact. The engines powered by antimatter collisions are still science fiction, for now.

To build Weed's concept at the scale of a starship, "the devil's in the engineering details," Paul M. Sutter, an astrophysicist and host of "Ask a Spaceman" podcast, told BI.

"We're talking about a device that harnesses truly enormous amounts of energy, requiring exquisite balance and control," Sutter said.

In general, that enormous energy is another obstacle holding us back from revolutionizing space travel. Because during testing, "if something goes wrong, these are big explosions," Steve Howe, a physicist who worked on antimatter concepts with NASA in the '90s, told BI.

"So we need an ability to test high energy density systems somewhere that don't threaten the biosphere, but still allow us to develop them," said Howe, who thinks the moon would make a good testing base. "And if something goes wrong, you melted a piece of the moon," and not Earth, he added.

Antimatter tends to bring out the imagination in everyone who works on them. "But, we need crazy but plausible ideas to make it further into space, so it's worth looking into," Sutter said.

Weed echoes the sentiment, saying "until there is a compelling reason to get to the Kuiper Belt, the Solar Gravitational Lens, or Alpha Centauri really quickly — or perhaps we are trying to return large asteroids for mining — progress will continue to be slow in this area."

Read the original article on Business Insider



Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Студия звукозаписи в Москве. Студия звукозаписи цена.

Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

РОССИЯ ПРОВЕРИТ ЦРУ И СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США?!


Топ-5 мест в России, куда можно сбежать от жары

Разговорный английский: лучшие аудио и видеоуроки

Студия звукозаписи в Москве. Студия звукозаписи цена.

Компания ICDMC приняла участие в XIV Фармацевтической конференции «Зелёный крест»


The Faculty of International Journalism and Mass Communications of the Eurasian International University conducts an additional set of applicants!

See the $10M New Orleans mansion with a grisly past that lured a potential new buyer in less than a day

Warner will not be considered for 2025 Champions Trophy: Bailey

UFC Denver video: Abdul Razak Alhassan vs. Cody Brundage ends in no-contest after illegal blows


Складной Motorola Razr 50 рассекречен официальным источником

Летний туристический проект «Умные путешествия» запущен в Подмосковье

На платформе iSpring появились пульс-опросы для сбора обратной связи от сотрудников

Независимый ремонт: как «Грузовичкоф» обеспечивает исправное состояние большого автопарка


Former Bungie lead counsel explains how the studio nailed one of Destiny 2's most infamous leakers

Ash of Gods: The Way перенесут на смартфоны — появилась страница в Play Market

How well does XCOM: Enemy Within hold up today?

Для Titan Slayer: Idle RPG проходит предрегистрация в Google Play



Опубликован рейтинг упоминаемости губернаторов в Telegram каналах за июнь 2024 года

В Оренбургском филиале АО «Желдорреммаш» освоен ремонт нового оборудования для тепловозов «Витязь», работающих на БАМе

ГУАП отмечен благодарностью Минобрнауки РФ за внедрение программы «Обучение служением»

Самый высокий объем рынка радиорекламы за последние 10 лет: итоги минувшего года, динамика и прогнозы в новом Рекламном ежегоднике




Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами

Золото на Comex достигло рекордных $2 450 за унцию, акции золотодобытчиков растут

Студия звукозаписи в Москве. Студия звукозаписи цена.

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие


Строительная готовность Дома культуры «Заря» в Балашихе достигла 40%

Принял извинения: Киркоров заключил мировое соглашение с Жигаловой

В Мосгорсуде открылся дополнительный центр госуслуг

Врач дерматолог-косметолог Мадина Байрамукова: как уберечь себя от укусов комаров и ос


Алькарас уверенно переиграл Джоковича и выиграл Уимблдон

Алькарас обратился к Джоковичу после финала Уимблдона

Российский теннисист Медведев рассказал о споре с судьей на Уимблдоне

Independent: Кейт Миддлтон посетила финал Уимблдона, несмотря на болезнь


Ошибку при установке датчиков назвали предварительной причиной катастрофы Superjet в Подмосковье

Восстановление запястья после неправильной репозиции костей за 1 прием

Центр интегративной медицины открылся в Подмосковье

Дело «Спецшвейснаба» заставляет вспомнить фамилии Золотова и Меликова


Музыкальные новости

Модель Анастасия Решетова не подтвердила роман с мужем Алсу

Большой театр выступил с концертами в Кирове

Большой театр покажет балет «Пиковая дама» на сцене Мариинки

Сазыкина ищет справедливости в суде: требует от ПЦ Матвиенко 570 000 руб. за нарушение авторских прав



ГУАП отмечен благодарностью Минобрнауки РФ за внедрение программы «Обучение служением»

В Оренбургском филиале АО «Желдорреммаш» освоен ремонт нового оборудования для тепловозов «Витязь», работающих на БАМе

Росгвардия завершила весеннюю призывную кампанию в Кузбассе

Самый высокий объем рынка радиорекламы за последние 10 лет: итоги минувшего года, динамика и прогнозы в новом Рекламном ежегоднике


Со ВСМ уважением к скоростным поездам // Магистрали Москва—Санкт-Петербург будет сложно оттянуть пассажиров у авиации

Футболисты «Енисея» победили «КАМАЗ» в матче Первой лиги

Лучшие Анекдоты из Питера за 13.07.2024

Что приготовит зрителям «Рекорд Оркестр» в ЦДКЖ 18 августа в Квартирнике с Маргулисом?


Летний туристический проект «Умные путешествия» запущен в Подмосковье

Доля ремонтов по ОСАГО упала почти в 2,5 раза

Опрос выяснил, что ростовчане больше жителей других российских городов недовольны засильем электросамокатов на улицах

Названа стоимость проезда из Москвы в Петербург по М-11


Путинские Игры дружбы в Екатеринбурге официально перенесены

Путинскую трассу в следующем году продлят от Екатеринбурга до Тюмени

Путин открыл последний участок трассы из Москвы в Санкт-Петербург

Путин открыл последний участок трассы М-11 из Москвы в Санкт-Петербург


Число заболевших коронавирусом в России увеличилась на 3,1 процента



Юлия Навальная обжаловала заочный арест по делу об участии в экстремистском сообществе

Адвокаты Навальной обжаловали ее заочный арест в России

Басманный суд: защита обжаловала заочный арест Юлии Навальной


Восстановление запястья после неправильной репозиции костей за 1 прием

Врач дерматолог-косметолог Мадина Байрамукова: как уберечь себя от укусов комаров и ос

Компания ICDMC приняла участие в XIV Фармацевтической конференции «Зелёный крест»

Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами


СМИ узнали об отчаянии в окружении Зеленского

Киевский политолог: Запад предлагал «убрать Зеленского» и давал РФ координаты

Сам придумал наступление, сам отразил: пресс-конференция Зеленского превратилась в сеанс одновременного вранья, шантажа и гипноза

Окружение Зеленского рассказало о разочаровании саммитом НАТО


Росгвардейцы обеспечили безопасность футбольного матча в Москве

Ольга Зайцева: Столица всегда поддерживает своих спортсменов

Экипаж «Авторадио» стал вторым в зачете «Гранд-тур» ралли-марафона «Шелковый путь – 2024»

«Химки» подписали контракт с экс-игроком ЦСКА Гогуа


Будем дипломатичными, пока сапог не ступит на нашу землю — Лукашенко

Лукашенко: Минск нацелен решать проблемы с соседями дипломатией, а не войной

Минск предлагает урегулировать отношения с Варшавой и Вильнюсом, но не видит ответных шагов

Чувашия и Беларусь — крепкий союз



Сергей Собянин. Главное за день

Сергей Собянин: Развиваем умные сервисы

Собянин: Три дороги будут построены в Москве по концессионным соглашениям

Собянин рассказал, как провести летние каникулы в Москве


В Москве построят еще 200 зарядных станций для электромобилей

Новая эра фарминга с приложением Tonique от создателей "Смешариков"

Синоптик Леус: погода в Москве вернется к климатической норме 18 июля

В Крыму потушили четыре природных пожара


Жителям Сокола рассказали, как старейшая библиотека района сохраняет культуру чтения бумажных книг

Школьникам Москвы стали доступны результаты профтестирования в МЭШ

Ошибку при установке датчиков назвали предварительной причиной катастрофы Superjet в Подмосковье

«МК»: участник теракта в «Крокусе» Мирзоев устроил стычку в СИЗО «Лефортово»


Гребцы Архангельской области выступают на Всероссийских соревнованиях

Многолетнюю мерзлоту будут изучать в Амурской области

АО «Транснефть – Север» за 6 месяцев 2024 г. выполнило 26 тыс. экологических исследований

АО «Транснефть - Север» в I полугодии 2024 года выполнило диагностику более 1 тыс. км трубопроводов в 4 регионах


«Падает цена там, где она уже перегрета». В Симферополе цена на квартиры-малютки снизилась, в Севастополе — стабильно высокая

Дорогу, в провале которой в 2014 году погибли 6 человек, снова закрыли

Круиз-викторина "Твоей истории негромкой мне дорог каждый уголок"

В рейтинге городов России по объемам ввода жилья Севастополь на 29 месте, Симферополь — 73


Сбор воды для бездомных объявили в Москве

Принял извинения: Киркоров заключил мировое соглашение с Жигаловой

Завод по производству удобрений из Воскресенска расширит линейку продукции

«МК»: участник теракта в «Крокусе» Мирзоев устроил стычку в СИЗО «Лефортово»












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Яна Новотна

Крейчикова о своем тренере Новотной, которая умерла в 2017-м: «Я даже не мечтала, что однажды выиграю тот же трофей, что и Яна»






Строительная готовность Дома культуры «Заря» в Балашихе достигла 40%

Собянин рассказал, как провести летние каникулы в Москве

Завод по производству удобрений из Воскресенска расширит линейку продукции

Лавров назвал унижением ФРГ решение разместить там дальнобойные ракеты США