Dùng phản vật chất làm nhiên liệu cho tên lửa?
Mô hình động cơ phản hạt của các kỹ sư Mỹ. |
Ông George Schmidt, tại Trung tâm bay của NASA ở Huntville (Mỹ), cho biết, một lượng rất nhỏ phản vật chất (khoảng 1 gam) cũng đủ để thay thế toàn bộ số nhiên liệu hóa học dùng cho tàu con thoi hiện nay. Và hệ thống đẩy dùng phản vật chất có thể giúp tàu thăm dò rút ngắn thời gian khứ hồi tới sao Hỏa, từ hai năm xuống còn vài tuần.
Vật chất - phản vật chất
Vật chất là những gì tràn ngập trong vũ trụ, chúng ta có thể nhìn thấy hoặc đo đạc được. Chúng được tạo thành từ các hạt như nguyên tử, proton, neutron, electron... Theo các nhà vật lý, với mỗi hạt vật chất, đều có một hạt trái ngược với nó - phản hạt.
Phản hạt là cái rất giống hạt, nhưng ngược lại với hạt. Ví dụ antiproton có khối lượng và kích cỡ giống hệt proton, nhưng lại mang điện tích trái dấu với nó. Khi một hạt gặp phản hạt của nó, chúng sẽ tự hủy lẫn nhau và giải phóng một năng lượng lớn. "Năng lượng thu được từ phản ứng hạt - phản hạt lớn gấp 10 tỷ lần năng lượng từ một phản ứng cháy hóa học của hai hạt có khối lượng tương đương", Schmidt nói.
Tạo ra phản vật chất
Tuy nhiên, khó khăn lớn nhất là việc tạo ra phản vật chất. Trong thế giới tự nhiên gần chúng ta không hề có phản vật chất (bởi nếu có, nó sẽ bị vật chất thiêu hủy ngay).
Dùng máy gia tốc để bắn các hạt proton ở tốc độ gần ánh sáng vào một tấm nickel, các nhà khoa học của NASA đã tạo ra những phản hạt trong thời gian vô cùng ngắn. Họ hy vọng sẽ tìm ra cách giữ các phản hạt này ở tốc độ gần ánh sáng, để một ngày nào đó, sử dụng chúng làm nhiên liệu cho tên lửa.
Quá trình sản xuất phản hạt rất khó khăn và tốn kém. Trung tâm phản hạt lớn nhất thế giới - Phòng thí nghiệm Fermi ở Illinois (Mỹ) - chỉ sản xuất được một phần tỷ gam phản hạt mỗi năm, với giá 80 triệu USD. Có nghĩa là, người ta cần 1 triệu năm và 80.000 tỷ USD để sản xuất ra 1 gam phản hạt. Có điều, để bay đến ngôi sao gần nhất, một tàu thăm dò sẽ cần đến vài cân phản hạt!
Ông Stephen Holmes, giám đốc Phòng thí nghiệm Fermi, nói: "Ý tưởng dùng phản hạt còn ở giai đoạn manh nha. Mới chỉ là những nguyên tắc lý thuyết. Nó không phải là công nghệ có thể thực thi trong 20-30 năm nữa mà là công nghệ của tương lai xa".
Minh Hy (theo CNN)