Propulsione ad antimateria: Il futuro dei viaggi interstellari

Un recente studio dell'Università degli Emirati Arabi Uniti esamina l'utilizzo dell'antimateria https://www.techspot.com/news/105998-antimatter-rockets-could-make-interstellar-travel-reality-300x.html come nuovo modo di alimentare le astronavi, che potrebbe influenzare il futuro dei viaggi spaziali. Pubblicata nell'International Journal of Thermofluids, la ricerca esplora l'idea che i motori alimentati dall'antimateria potrebbero rendere possibili i viaggi interstellari nel corso di una singola vita umana, cosa che finora è stata più che altro un sogno fantascientifico.

Lo studio analizza l'incredibile potenziale energetico dell'antimateria - circa 9 × 10¹⁶ joule per chilogrammo, rilasciati con un'efficienza del 100 percento quando l'antimateria incontra la materia normale. Di questa energia, circa il 70 percento può essere utilizzato per spingere in avanti un veicolo spaziale, rendendolo molto più efficiente di qualsiasi tecnologia di propulsione attuale.

In prospettiva, solo 1 grammo di anti-idrogeno che reagisce con l'idrogeno normale genererebbe energia sufficiente per alimentare 23 navette spaziali. Si tratta di una spinta energetica circa 10 miliardi di volte più forte della combustione tradizionale di idrogeno e ossigeno e circa 300 volte più intensa delle reazioni di fusione nel nucleo del Sole.

Ma non è tutto rose e fiori: ci sono alcune sfide enormi. Innanzitutto, produrre e immagazzinare l'antimateria è incredibilmente difficile. Luoghi come gli acceleratori di particelle del CERN possono produrre solo circa 10 nanogrammi di antimateria all'anno, con un costo di milioni di dollari.

Poi c'è il problema dello stoccaggio. Poiché l'antimateria e la materia normale si annichiliscono a vicenda al contatto, l'antimateria deve essere immagazzinata nel vuoto utilizzando potenti trappole elettromagnetiche. Anche con le migliori configurazioni attuali, siamo riusciti a mantenere l'antimateria contenuta solo per circa 16 minuti, non proprio l'ideale per le missioni spaziali.

La ricerca esamina anche alcuni potenziali progetti di motori:

• Sistemi Beam Core: Questi potrebbero raggiungere velocità con impulsi specifici fino a 10 milioni di metri al secondo sparando particelle cariche attraverso ugelli magnetici.
• Sistemi con nucleo al plasma: Un solido mix di efficienza e potenza, questi motori potrebbero far viaggiare il sistema solare in giorni o settimane invece che in anni.
• Sistemi con nucleo a gas e nucleo solido: Forniscono una spinta maggiore, ma non vanno così lontano, il che li rende migliori per i viaggi più brevi.

Oltre ad essere potenti, i motori ad antimateria potrebbero anche essere migliori per l'ambiente. A differenza dei razzi che si basano sul carburante normale o sull'energia nucleare, non produrrebbero emissioni di carbonio o rifiuti radioattivi. Tuttavia, la scalabilità della tecnologia è un enorme "what if" a questo punto.

I ricercatori sperano che con tempo e sforzi sufficienti, alla fine riusciremo a capire come produrre e immagazzinare l'antimateria in modo più efficiente. Anche se siamo molto lontani dall'uso pratico, questa tecnologia potrebbe un giorno aprire le porte ai viaggi spaziali come non abbiamo mai immaginato, permettendoci di esplorare stelle lontane che gli attuali sistemi di propulsione non possono nemmeno sognare di raggiungere.