En la propulsión espacial, ¿se están realizando investigaciones en el campo de los motores antimateria?

Bueno, estos son algunos de los problemas clave:

  1. La antimateria es esencialmente imposible de obtener.
  2. La antimateria es esencialmente imposible de obtener. Sé que acabo de decir eso, pero es un problema tan enorme que hay que decirlo dos veces. Hace que cualquier discusión posterior sea bastante discutible. Es ciencia ficción y merece el mismo nivel de discusión que cómo lograr que las esclavas verdes de Orión se acuesten contigo.
  3. Incluso si lo tuviera (lo cual no tiene), no hay forma de transportarlo de manera segura. En el mejor de los casos, podemos gastar grandes cantidades de energía tratando de estabilizar algunos átomos. No puedes tocarlo, y tratar de contenerlo magnéticamente es como tratar de poner fin a un hilo de espagueti cocido.
  4. Incluso si tuviera una forma de contenerlo, necesitaría transportarlo de forma controlada y utilizar los rayos gamma que utiliza, un problema que es muchísimo más difícil. Y nadie se molesta en trabajar en ello, debido a # 1, # 2 y # 5.
  5. La antimateria es esencialmente imposible de obtener.

Dos comentaristas diferentes han mencionado experimentos en el LHC. Sospecho que están hablando de esto:
El misterio de la antimateria continúa en el LHC

Hacer antimateria no es noticia; Lo han estado haciendo durante décadas y no requiere el LHC. Este no es un experimento sobre la fabricación de antimateria en cualquier tipo de cantidad utilizable. Lo que está obteniendo son unas pocas partículas a la vez. Observaban la descomposición de las partículas, lo que hacen de una manera particular que puede iluminar la pregunta de por qué hay materia en el universo y no antimateria. Es una asimetría crucial sobre el universo, pero nunca se convertirá en unidades de antimateria más de lo que se convertirá en esclavas verdes de Orión.

El LHC es el mejor lugar del mundo para producir antimateria, e incluso fueron capaces de lograr la sorprendente hazaña de hacer unos pocos átomos de anti-hidrógeno y mantenerlo durante 17 minutos:

Anti-hidrógeno capturado, retenido por primera vez

pero de nuevo, esto no nos está acercando a una unidad de antimateria más de lo que te acercas a la luna cuando tu cabello crece. Estamos hablando de átomos individuales: si te fueran a volar en la cara, ni siquiera lo notarías. Y tomó una planta de energía masiva para hacerlos. Una vez más, se trata de aprender sobre la estructura fundamental del universo, no de hacer antimateria para ningún propósito de ingeniería y casi nunca lo hará.

No hay mucha investigación en curso porque, como otros han señalado, no se puede obtener suficiente para experimentar. Pero se han realizado algunos trabajos en papel … y la conclusión es que las leyes de la termodinámica también se aplican a la antimateria.

El problema con las fuentes de energía de muy alta densidad (como la antimateria, aunque esto también se aplica al combustible nuclear convencional) es que es difícil utilizar energía realmente densa. Durante la Guerra Fría, los Estados Unidos experimentaron con cohetes nucleares, y a pesar de tener más de 1,000 veces más energía por gramo de combustible, solo eran aproximadamente dos veces más eficientes que los cohetes convencionales convencionales y básicamente no valían la pena el esfuerzo.

¿La razón es? El cohete NERVA básicamente utilizaba el combustible nuclear para calentar un fluido de trabajo que luego impulsaba el cohete de la misma manera que el combustible combustible impulsaría un cohete convencional. Puede optimizarlo utilizando un fluido de trabajo más expansivo que el que normalmente produciría un cohete, pero básicamente las fuerzas que limitan este diseño son las mismas fuerzas que limitan un cohete químico.

Entonces, no, la disponibilidad no es lo único que hace que la antimateria no sea práctica. El ciclo de Carnot es otro.

La ventaja teórica de un motor antimateria no sería la eficiencia. Es casi seguro que se necesitará mucha más energía para fabricar antimateria que la que emitiría cuando se combina con la materia.

La ventaja sería la cantidad de energía por peso que tendría un motor de este tipo. Sin embargo, probablemente no esté en un futuro cercano.

La antimateria es el menor problema. Si observa el sistema de “propulsión” espacial completo (la propulsión no es un término exactamente correcto aquí) se divide en 2 partes. la parte del generador (parte del motor que genera energía) y la parte del transductor (parte del motor que transforma la potencia en cinética u otro tipo que permite el movimiento). La parte del generador puede ser alimentada por casi cualquier cosa, desde propelente sólido hasta fusión nuclear o generador antimateria. La parte más complicada es la parte del transductor. Aparte de arrojar energía a través del escape (que genera empuje hacia adelante) no hay mucho progreso allí. sin otro tipo de “motor de movimiento” no habrá ningún progreso significativo hacia el viaje espacial, sin importar cuánta energía podamos generar.

Pensé que podían hacer algunos átomos con un acelerador de partículas, y solo por una fracción de segundo.