Csillagközi utazás az antianyag segítségével? Ez nem csak sci-fi, vagy legalábbis az elképzelés nem feltétlen ragad örökre a fikció birodalmában – mindezt pedig mi sem példázza jobban, mint hogy az antianyag olyan meghatározó iparági szereplők érdeklődését is felkeltette, mint például Elon Musk, és olyan ismert tudósokét is, mint Ryan Weed fizikus. Minderről a Science Alert közölt cikket a Business Insider nyomán.

Az antianyag olyan anyag, amely az anyag “tükörképe”, ahol az elemi részecskék, mint például az elektronok, pozitronokkal (az elektronok antimateriája) vannak helyettesítve, és a protonok helyett antiprotonok találhatók. Az antianyag részecskéi azonos tömeggel rendelkeznek, mint a hozzájuk tartozó anyagi részecskék, de ellentétes elektromos töltéssel és egyéb kvantummutatókkal. Amikor az anyag és az antianyag találkozik, azonnal megsemmisítik egymást kölcsönösen – a folyamatban pedig hatalmas mennyiségű energia szabadul fel.

Az antianyag felfedezése és tanulmányozása kulcsfontosságú a modern fizikában, segít megérteni az univerzum alapvető törvényeit és a szimmetria-viszonyait. Az antianyag gyakorlati alkalmazásai közé tartozik például a pozitron-emissziós tomográfia (PET), ami egy képalkotó technika az orvostudományban.

A mi szempontunkból most mindebből az a fontos, hogy az anyag és az antianyag találkozása brutális energiakitöréssel jár – ez az a folyamat ugyanis, amely Ryan Weed, a Positron Dynamics vezérigazgatója szerint forradalmasíthatja az űrutazást azáltal, hogy a tömeget közvetlenül energiává alakítja. Egy ilyen hajtóművel olyan sebesség érhető el, amely a jelenlegi technológiákkal elképzelhetetlen – antianyag-meghajtással például a hozzánk legközelebbi csillagrendszerhez, a tőlünk 4,2 fényévre található Proxima Centaurihoz vezető utat drasztikusan, mindössze öt évre lehetne lerövidíteni.

Ha ez ennyire ígéretes technológia, akkor miért nem ezt feleszti mindenki? Az antianyag hajtómű megvalósulásának egyik jelenlegi kerékkörője az antianyag előállításának az elképesztően magas ára. Mindennek ellenére Gerald Jackson, az antianyag-projektekben tapasztalattal rendelkező fizikus már 2016-ban is úgy vélte, hogy elegendő finanszírozás mellett egy évtizeden belül megvalósítható lenne egy antianyag-űrhajó prototípusa, mivel az alapvető technológia már rendelkezésre állt. Jackson jelenleg egyébként a Hbar Technologiesnél egy antianyag űrvitorlás megvalósíthatóságát kutatja.

A fentiek miatt jelenleg többen is az antianyag-termelés alternatív megközelítéseit vizsgálják. Ryan Weed a pozitronokra, az antianyag természetben előforduló formájára összpontosít, hogy olcsóbban legyenek fejleszthetőek ilyen meghajtórendszerek. A kripton-79 által kibocsátott pozitronok hasznosításával Weed koncepciója lényegében egy olyan meghajtórendszer, amely az antianyag megsemmisülése által kiváltott fúziós reakció segítségével generál tolóerőt. A pozitronok használata az antianyag-meghajtású űrhajók fejlesztésében ugyanakkor bizonyos nehézségekkel is jár – például mivel nagyon magas az energiaszintjük, ezért kontrollálni, mérsékelni kell őket. A “mérséklés” ebben az esetben azt jelenti, hogy valamiként le kell lassítani a pozitronokat vagy szabályozni kell az energiájukat, hogy biztonságosan és hatékonyan lehessen őket felhasználni az űrhajó meghajtására.

Az antianyag meghajtás egyelőre tehát csak koncepció, de annak ígéretes, és ráadásul olyan forradalmat ígér az űrkutatásban, ami az első kémiai hajtóművekhez hasonlítható – míg az utóbbiak segítségével elhagyhattuk ezt a bolygót, antianyag-hajtóművel egy nap talán elhagyhatjuk ezt a rendszert. Ám az antianyag-űrhajóhoz vezető út meglehetősen komplex, és tele van tűzdelve mind mérnöki, mind tudományos akadályokkal, melyek közül kiemelkedik a kolosszális energia kezelésének a megoldása.

Egyébként olyan brutális mértékű energiáról beszélünk, hogy Steve Howe fizikus egyenesen a Holdat javasolja kísérleti terepként, hogy mérsékeljük a Földet fenyegető kockázatot.

(Kép: Ezzel az eszközzel fogják el az antianyag részecskéket a CERN-ben, forrás: Brice, Maximilien/CERN)