एक संभावित एंटीमैटर ड्राइव का कंप्यूटर चित्रण। छवि क्रेडिट: पोजीट्रॉनिक्स रिसर्च एलएलसी। बड़ा करने के लिए क्लिक करें।
हम सभी ने बच्चों के रूप में खेल खेला - "लीपफ्रॉग" में एक बच्चे के सभी चौकों को शामिल किया गया, जबकि दूसरे ने पहले कंधे पर हाथ रखा। गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव के खिलाफ लटके हुए, खड़े बच्चे को पैरों पर गहराई से झुकता है, फिर पहले की तरह ऊपर और नीचे जोर देता है। परिणाम? दूसरा बच्चा अब स्क्वाट्स करता है और दूसरा मेंढक छलांग लगाता है। स्विंग सेट पर पहुंचने का सबसे कुशल तरीका नहीं है - लेकिन सही कंपनी में बहुत मज़ा है!
लीपफ्रॉगिंग हालांकि 'बूटस्ट्रैपिंग' के समान नहीं है। बूटस्ट्रैपिंग करते समय, एक एकल खिलाड़ी दोनों बूटों के बाहर चमड़े के छोरों को मोड़ता और पकड़ता है। खिलाड़ी फिर हथियारों के साथ एक जबरदस्त उत्साह बनाता है। लीपफ्रॉगिंग कार्य - बूटस्ट्रैपिंग नहीं करता है, यह सिर्फ बिना रोक-टोक के नहीं किया जा सकता है - पूरी तरह से पूरी तरह से अलग।
नासा इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस्ड कॉन्सेप्ट्स (NIAC) छलांग लगाने में विश्वास करता है - खेल के मैदान में नहीं बल्कि एयरोस्पेस में। संस्थानों की अपनी वेबसाइट से: "NIAC भविष्य में वर्तमान एयरोस्पेस सिस्टम के विकास को" लीपफ्रॉग "करने वाली अवधारणाओं की खोज में भविष्य में दशकों तक सोचने के लिए प्रस्तावकों को प्रोत्साहित करता है।" एनआईएसी कुछ अच्छे विचारों की तलाश कर रहा है और नासा और अन्य जगहों से उपलब्ध - गंभीर शोध और विकास निधियों के लिए व्यवहार्यता का परीक्षण करने के लिए छह महीने लंबे बीज अनुदान के साथ उनका समर्थन करने के लिए तैयार है। उम्मीद है कि ऐसे बीजों को अंकुरित होने की अनुमति है और भविष्य के निवेश से उनमें परिपक्वता आती है।
NIAC बूटस्ट्रैपिंग से छलांग लगाना अलग करना चाहता है, हालाँकि। एक काम करता है और दूसरा कोई मतलब नहीं रखता। NIAC के अनुसार, पॉज़िट्रॉन ड्राइव एक विशाल छलांग लगा सकता है जिस तरह से हम पूरे सौर मंडल में और उससे आगे की यात्रा करते हैं। संभवतः इसके बारे में कोई बूटस्ट्रैपिंग नहीं है।
इलेक्ट्रॉन के पॉज़िट्रॉन - मिरर ट्विन पर विचार करें - जैसे मानव जुड़वाँ, एक बहुत ही दुर्लभ चीज। मानव जुड़वाँ के विपरीत, एक पॉज़िट्रॉन जन्म प्रक्रिया के जीवित रहने की संभावना नहीं है। क्यों? क्योंकि पॉज़िट्रॉन और उनके भाई-बहन - इलेक्ट्रॉनों - एक दूसरे को नरम गामा किरणों के फटने में एक दूसरे को अपरिवर्तनीय और जल्दी से मिटा देते हैं। लेकिन वह फट, नियंत्रित परिस्थितियों में, you काम ’के किसी भी रूप में परिवर्तित किया जा सकता है जिसे आप करना चाहते हैं।
प्रकाश चाहिए? एक पॉज़िट्रॉन और एक इलेक्ट्रॉन को मिलाएं और फिर एक गैस को असंगति के लिए विकिरणित करें। बिजली चाहिए? एक और जोड़ी मिलाएं और एक धातु पट्टी को विकिरणित करें। जोर की जरूरत है? उन गामा किरणों को एक प्रोपेलेंट में गोली मारें, इसे उच्च तापमान पर बाहरी रूप से गर्म करें और रॉकेट के पीछे प्रोपेलेंट को धकेल दें। या, उन गामा किरणों को हवा की एक धारा में टंगस्टन प्लेटों में शूट करें, उस हवा को गर्म करें और इसे एक विमान के पीछे बाहर निकाल दें।
पॉज़िट्रॉन की आपूर्ति होने की कल्पना करें - आप उनके साथ क्या कर सकते थे? गिसट ए। ए। स्मिथ, प्रिंसिपल इन्वेस्टिगेटर फॉर पोजीट्रॉनिक्स रिसर्च, एलएलसी ऑफ सेंटे फे, न्यू मैक्सिको के अनुसार, आप कहीं भी बस जा सकते हैं, "एंटीमैटर की ऊर्जा घनत्व रासायनिक की तुलना में दस गुना अधिक है और परमाणु विखंडन से अधिक परिमाण के तीन आदेश हैं। या संलयन ऊर्जा। ”
और प्रणोदन के संदर्भ में इसका क्या अर्थ है? "कम वजन, दूर, बहुत दूर, कम वजन।"
रासायनिक रूप से आधारित प्रणोदन प्रणाली का उपयोग करते हुए, शनि का पता लगाने के लिए भेजे गए ह्यूजेंस-कैसिनी जांच से जुड़े वजन का 55 प्रतिशत जांच के ईंधन और ऑक्सीकारक टैंकों में पाया गया। इस बीच पृथ्वी से परे 5650 किलोग्राम वजन की जांच करने के लिए एक प्रक्षेपण यान की आवश्यकता थी जो लगभग 180 गुना वजनी कैसिनी-हुइगेंस में ही था (1,032,350 किलोग्राम)।
अकेले डॉ। स्मिथ के नंबरों का उपयोग करना - और केवल कैसिनी-ह्यूजेंस के लिए आवश्यक पॉट्रॉन-इलेक्ट्रॉन विनाश के उपयोग के लिए आवश्यक पैंतरेबाज़ी जोर को देखते हुए, मूल 1997 की जांच को बोझिल करने वाले 3100 किलोग्राम रासायनिक प्रोब को इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन के मात्र 310 माइक्रोग्राम तक कम किया जा सकता है - कम मामला। की तुलना में सुबह धुंध की एक भी परमाणु बूंद में पाया। और बड़े पैमाने पर इस कमी के साथ कैनवेरल से शनि तक कुल लॉन्च वजन को आसानी से दो के एक कारक से कम किया जा सकता है।
लेकिन पॉज़िट्रॉन-इलेक्ट्रान का सर्वनाश हवा के बहुत होने जैसा है लेकिन बिल्कुल गैसोलीन नहीं है? आपकी कार जीती नहीं? अकेले ऑक्सीजन पर दूर हो जाओ। इलेक्ट्रॉन हर जगह हैं, जबकि पृथ्वी पर पॉज़िट्रॉन स्वाभाविक रूप से उपलब्ध नहीं हैं। वास्तव में जहां वे होते हैं - ब्लैक होल ईवेंट क्षितिज के पास या उच्च ऊर्जा कणों के पृथ्वी की वायुमंडल में प्रवेश करने के कुछ समय बाद तक - वे जल्द ही उन सर्वव्यापी इलेक्ट्रॉनों में से एक पाते हैं और फोटोनिक जाते हैं। इस कारण आपको अपना खुद का बनाना होगा।
कण त्वरक दर्ज करें
डॉ। स्मिथ की अध्यक्षता में पॉज़िट्रोनिक्स रिसर्च जैसी कंपनियां, कण त्वरक के उपयोग में निहित प्रौद्योगिकियों पर काम कर रही हैं - जैसे कि मेनलो पार्क, कैलिफोर्निया में स्थित स्टैनफोर्ड रैखिक त्वरक (एसएलएसी)। कण त्वरक इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़ी-उत्पादन तकनीकों का उपयोग करके पॉज़िट्रॉन बनाते हैं। यह घने टंगस्टन लक्ष्य में एक relativistically त्वरित इलेक्ट्रॉन बीम मुंहतोड़ द्वारा किया जाता है। इलेक्ट्रॉन बीम को फिर उच्च ऊर्जा फोटॉनों में परिवर्तित किया जाता है जो टंगस्टन के माध्यम से चलते हैं और इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन के मिलान सेट में बदल जाते हैं। डॉ। स्मिथ और अन्य लोगों द्वारा पॉज़िट्रॉन बनाने से पहले की समस्या ट्रैपिंग, स्टोरिंग, ट्रांसपोर्टिंग और प्रभावी रूप से उनका उपयोग करने से आसान है।
इस बीच, जोड़ी-निर्माण के दौरान, आपने वास्तव में जो कुछ किया है, वह बहुत कम मात्रा में अत्यधिक अस्थिर - लेकिन बेहद हल्के वजन वाले ईंधन में पृथ्वी-बाध्य ऊर्जा की एक पूरी तरह से पैक है। यह प्रक्रिया अपने आप में बेहद अकुशल है और बड़ी अंतरिक्ष जांच - और मानव spacetravel - संभव बनाने के लिए महान परे में यात्रा करने में सक्षम एक अंतरिक्ष यान को शक्ति प्रदान करने के लिए पर्याप्त विरोधी कणों को जमा करने से संबंधित प्रमुख तकनीकी चुनौतियों का परिचय देती है। यह सब कैसे बाहर खेलने की संभावना है?
डॉ। स्मिथ के अनुसार, “कई वर्षों तक भौतिकविदों ने पॉज़िट्रॉन को पदार्थ से टकराने से टंगस्टन के लक्ष्यों को निचोड़ कर, एक हजार या तो उच्च गति के सूक्ष्मदर्शी में उपयोग करने के लिए उन्हें धीमा कर दिया है। यह प्रक्रिया बहुत ही अक्षम है; पॉज़िट्रॉन के केवल दस लाखवां हिस्सा बचता है। अंतरिक्ष यात्रा के लिए हमें कम से कम एक हज़ार के कारक की क्षमता को धीमा करना होगा। हमारी प्रयोगशालाओं में विद्युत चुम्बकीय जाल के साथ चार साल की कड़ी मेहनत के बाद, हम अगले कुछ वर्षों में प्रति सेकंड पांच ट्रिलियन पॉज़िट्रॉन को पकड़ने और ठंडा करने की तैयारी कर रहे हैं। हमारे लंबी दूरी के लक्ष्य प्रति सेकंड पांच क्वाड-ट्रिलियन पॉज़िट्रॉन हैं। इस दर पर हम अपनी पहली पॉज़िट्रॉन-ईंधन वाली उड़ान के लिए कुछ ही घंटों में अंतरिक्ष में पहुँच सकते हैं। ”
हालांकि यह सच है कि एक पॉज़िट्रॉन-एनालाइज़ेशन इंजन को भी प्रोपराइटी की आवश्यकता होती है (आम तौर पर संपीड़ित हाइड्रोजन गैस के रूप में), प्रोपेलेंट की मात्रा को पारंपरिक रॉकेट द्वारा आवश्यक लगभग 10 प्रतिशत तक कम कर दिया जाता है - क्योंकि किसी भी ऑक्सीकारक को प्रतिक्रिया करने की आवश्यकता नहीं होती है ईंधन के साथ। इस बीच, भविष्य के शिल्प वास्तव में सौर हवा और इंटरस्टेलर माध्यम से प्रोपेलेंट को स्कूप करने में सक्षम हो सकते हैं। इस तरह के अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण वजन में एक महत्वपूर्ण कमी भी होनी चाहिए।
जेफ बारबोर द्वारा लिखित
