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最早出現在《反物質飛船》小說(威廉森)中,它首先於1942-1943期間在《驚奇故事》連載。美國研究反物質太空船 以正電子為燃料6周可達火星。以正電子為燃料只需幾十毫克,速度卻比核動力太空船快一倍。

 

1 反物質飛船 -一種最新的科技發明

 

反物質飛船
美國宇航局正電子飛船概念圖

最早出現在《反物質飛船》小說(威廉森)中,它首先於1942-1943期間在《驚奇故事》連載。

美國研究反物質太空船 以正電子為燃料6周可達火星

以正電子為燃料只需幾十毫克,速度卻比核動力太空船快一倍。

時報綜合報道 美國宇航局先進理念研究所(NIAC)正在資助一個研究小組,該小組正致力於以反物質作為動力的太空船研究。

燃料重量比方糖還輕

科幻小說中,大多數自主型恆星飛船使用反物質做燃料,原因是反物質是最具潛力的燃料。要想把人類送上火星,需要成千上萬噸的化學燃料,但是如果以反物質為燃料的話,僅僅幾十毫克的反物質(一毫克約為一塊方糖重量的千分之一)就能幫助人類實現登上火星的夢想,而且只需要6周時間。

以前的反物質太空船設計使用反質子,它們在湮滅時會產生危害性的高能伽馬射線,所以可行性不大。新設計將採用正電子,正電子產生的伽馬射線能量比反質子低400倍,從而可以避免產生這種極具放射性污染的副作用。

反物質飛船正反物質粒子-內部結構模型圖

 

2 反物質飛船 -如何儲存成技術挑戰

先進理念研究所正對此展開初步研究,不過目前還面臨一個技術挑戰,那就是生產正電子價格過於昂貴。在太空中,

反物質飛船
美國宇航局正在開發的正電子發動機藝術概念圖

宇宙射線中高速粒子可以通過相互碰撞產生反物質。而在地球上,我們卻需要通過粒子加速器來生產反物質,NIAC首席研究員史密斯說,「據粗略估計,以現在的技術來為人類火星之旅生產正電子,每生產10毫克正電子將耗資約2.5億美元」。

另一個挑戰就是如何在小型空間內儲存足夠的正電子。因為它們會吞食正常物質,所以無法把它們裝入瓶子,只能存放在電磁場內。科學家們正致力於研究開發克服這些挑戰的方法,假如他們的努力實現,也許未來人類真的可以藉助科幻小說里描述的能源遨遊太空。

 

3 反物質飛船 -反物質太空船三大優勢

 

正電子動力太空船與現在美國的火星登陸計劃相比將有幾個方面的優勢。

優勢1:旅途更安全

美國火星登陸計劃正提議使用核反應堆為火星太空船提供動力。但是核反應堆相當複雜,在火星之旅中很多潛在的問題可能會導致核反應堆發生故障。而正電子反應堆能像核反應堆一樣為太空船提供充足動力,並且其結構相當簡單。

優勢2:不會產生殘留物

採用核燃料作為動力的太空船在其核燃料用完之後所產生的核廢料仍具有放射性。如果使用正電子反應堆,在其燃料耗盡之後則不會產生殘留物,因此即使殘留正電子反應堆偶然進入地球大氣層也不會引發安全方面的擔憂。

優勢3:45天內可達火星

正電子反應堆另一個重要優勢就是速度。按照火星登陸計劃,太空船和宇航員將在大約180天後飛抵火星。正電子動力太空船可能只需要90天左右就可抵達火星,甚至有可能在45天內完成。

 

4 反物質飛船 -科學知識

什麼是反物質?

當你照鏡子時,鏡中的那個你如果真的存在,並出現在你面前,會怎麼樣呢?科學家們已經考慮過這個問題,他們把鏡中那個你叫做「反你」。科學家想象很遠的地方有個和我們的世界很像的世界,它將是一個由反恆星、反房子、反食物等所有的反物質構成的反世界。反物質正是一般物質的對立面,而一般物質就是構成宇宙的主要部分。

什麼是正電子?

正電子是反物質存在的第一個證據,電流中的電子和類似粒子都帶有負電荷,而反電子則帶有正電荷,因此科學家稱它們為「正電子」。

反物質威力強大?

當反物質遇到物質的時候,這些等價但是相反的粒子碰撞產生爆炸,兩者將在瞬間湮滅併產生大量能量。正是這種能量的完全轉化使反物質變得如此強大。就算是原子彈爆炸時瞬間產生的核反應,也僅僅只有約3%的物質轉化成能量。

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