反物质推进星际旅行的未来

阿联酋大学最近的一项研究探讨了使用反物质作为一种为飞船提供动力的新方法，这可能会影响未来的太空旅行。该研究发表在《国际热流体杂志》上，探讨了反物质动力引擎可能使人类一生中的星际旅行成为可能的想法--直到现在，这还只是一个科幻梦想。

这项研究调查了反物质令人难以置信的能量潜力--每公斤约9×10¹⁶焦耳，当反物质遇到普通物质时，能以100%的效率释放出来。在这些能量中，大约 70% 可以用来推动航天器前进，这比目前任何推进技术的效率都要高得多。

从这个角度看，仅 1 克反氢与普通氢反应产生的能量就足以为 23 架航天飞机提供动力。这比传统的氢氧燃烧要强 100 亿倍，比太阳核心的核聚变反应要强大约 300 倍。

但这并非一帆风顺--其中存在着一些巨大的挑战。首先，制造和储存反物质非常棘手。欧洲核子研究中心（CERN）的粒子加速器每年只能制造大约 10 纳克的反物质，耗资数百万美元。

然后是储存问题。由于反物质和普通物质一接触就会相互湮灭，因此必须使用强大的电磁陷阱将反物质储存在真空中。即使使用目前最好的装置，我们也只能将反物质保存大约 16 分钟，这对于太空任务来说并不理想。

这项研究还探讨了一些潜在的发动机设计：

• 束核系统：它们可以通过磁性喷嘴发射带电粒子，以特定的脉冲速度达到每秒 1000 万米。
• 等离子核心系统：这些发动机兼具效率和动力，可使太阳系旅行从数年缩短到数天或数周。
• 气体核心和固体核心系统：它们能提供更大的推力，但飞行距离较短，更适合短途旅行。

反物质发动机除了动力强劲外，还能更好地保护环境。与依赖普通燃料或核能的火箭不同，它们不会产生碳排放或放射性废物。不过，在目前看来，这项技术的推广还是一个巨大的 "假设"。

研究人员希望，只要有足够的时间和努力，我们最终会找到更有效地生产和储存反物质的方法。虽然我们离实际应用还有很长的路要走，但这项技术有一天可能会打开我们从未想象过的太空旅行之门--让我们探索目前的推进系统连做梦都不敢想的遥远恒星。