Bombardeo orbital con antimateria

Echemos un vistazo al poder destructivo.

La aniquilación de materia y antimateria produce toda la energía en reposo disponible tanto de la antimateria como de la materia que está aniquilando. Esto puede ser más de lo que esperas. De hecho, es al menos 43 kilotones por gramo. La energía cinética del impactador no es nada comparada con eso. Dado que sus alienígenas están buscando convertir estas cosas en armas, supongo que tienen la capacidad de fabricar y manejar muchas de ellas.

Así que supongamos (por diversión) que nuestros alienígenas están arrojando municiones del mismo orden de tamaño que un proyectil naval pequeño, digamos 500 kg. Cada kg son 43 megatones. Has lanzado suficiente antimateria a la atmósfera para producir teóricamente 21,5 GIGA toneladas. La Tsar Bomba, la bomba nuclear más grande jamás detonada, tenía solo 57 megatones (1,3 kg) y tenía una nube en forma de hongo que llegaba por encima de la estratosfera y una bola de fuego de 8 kilómetros de ancho. La onda de choque que produjo impidió que la bola de fuego de Tsar Bomba llegara al suelo (esencialmente, estalló hacia el cielo), pero esa misma onda de choque arrasó por completo una ciudad a 55 km de la zona de explosión y provocó quemaduras de tercer grado a 100 km.

Entonces: ¿Necesita contención?

Realmente no. Si puede hacer lo suficiente para que sea viable para su uso en la guerra, entonces puede apuntar al planeta y presionar ir.

Tan pronto como la antimateria golpee la atmósfera (lo que hará muy pronto, incluso si la atmósfera es delgada), básicamente se convertirá en un motor de cohete que tratará de impulsar su camino de regreso a las estrellas haciendo estallar toda la materia normal. debajo de él fuera del camino. ¡PERO! A menos que elimine el disparo de la atmósfera, entonces no debería poder hacerlo hasta que atraviese bastante la atmósfera. La mayor parte de la materia en la atmósfera se concentra en una capa de unos 15-18 km de espesor. ¿Recuerdas lo grande que era Tsar Bomba? Incluso si su munición no se acerca al suelo, lo devastará.

La ventaja de las armas de antimateria es que seguirán explotando hasta que se consuman por completo: Explotar en lo alto de la atmósfera sigue explotando: sigue creando una gran onda de choque y sigue creando grandes problemas para todos los que están debajo (como cegar a las personas). Esencialmente, vas a tener una Bomba Zar sonando continuamente hasta que se agote toda la antimateria.

Si no tiene tiempo suficiente para darse la vuelta y abandonar la atmósfera antes de fragmentarse por completo, se convertirá en una bola de fuego furiosa, y es probable que fragmentos de ella sean propulsados ​​hacia abajo por el aire que golpea el proyectil desde arriba. (ya que el aire tiene la mala costumbre de envolver las cosas), lo que hace que la 'explosión' descienda aún más cerca del suelo.

Y esto suponiendo que no le hayas dado suficiente potencia para tocar el suelo: si lo has lanzado hacia abajo en una ruta de reentrada orbital empinada, irá lo suficientemente rápido como para que las capas exteriores de antimateria no lo hagan. ser capaz de crear suficiente "quemadura" para generar un empuje significativo (debido al hecho de que está aniquilando su masa de reacción y expulsando cualquier combustible adicional de una manera no dirigida). Sin embargo, dejará una estela de destrucción sin precedentes en su camino hacia el suelo, después de lo cual estará rodeado por todos lados por materia con la que puede aniquilarse.

Otras respuestas han abordado que la contención es posible. Solo voy a aventurarme y decir que si tienes la capacidad de hacer una cantidad razonable de antimateria, entonces realmente no es necesario.

Por supuesto que es plausible.

Lo único que está un poco más allá en el ámbito de la ciencia ficción es de dónde sacaron la antimateria.

Como saben, la antimateria es idéntica a la materia ordinaria en todos los sentidos, excepto que las partículas que la componen tienen una carga opuesta. Esto significa que mediante la manipulación de campos magnéticos/eléctricos se puede contener de manera efectiva dentro de un espacio rodeado por un vacío porque las partículas de antimateria son repelidas hacia el centro del recipiente.

Ahora, como también saben, hasta ahora solo hemos podido contener antimateria con éxito durante un tiempo muy corto (alrededor de 16 minutos). Sin embargo, para ser claros, esto no se debe a que una contención más prolongada sea físicamente imposible, sino a que cómo hacerlo correctamente es un problema de ingeniería parcialmente sin resolver. Es importante destacar que estamos trabajando en este problema y muchos creen que estamos cerca de resolverlo. Y honestamente, si su gente puede encontrar o crear cantidades significativas de antimateria (suficiente para una bomba), entonces ya lo han resuelto.

Entonces, ¿qué haces ahora que tienes algo de antimateria contenida? Bueno, solo lánzalo desde la órbita. El campo electromagnético persistirá dentro de la atmósfera, pero ciertamente fallará cuando lo que lo genera se destruya en el impacto. Cuando eso sucede, toda la antimateria queda libre para interactuar con la materia normal y... boom. Obtienes una explosión muy, muy grande.

Los antiprotones pueden quedar atrapados en un campo electromagnético. Dado que sus bombas serán bastante pequeñas, con los materiales adecuados, será posible la entrada atmosférica de proyectiles pequeños. Encuentre una manera de activar las bombas cuando golpean la superficie, y habrá terminado. Eso es más fácil que las capas normales, una vez que el campo electromagnético desaparece, la antimateria se comerá la capa exterior.

Según su descripción inicial, parece que está enviando antimateria "desnuda" al planeta, y sí, interactuará en la atmósfera superior.

Por supuesto, esto no va a ser de mucha ayuda para las personas de abajo, los positrones interactuarán con los electrones liberando rayos gamma a una energía distinta de 512 KEv (cualquiera fuera de la zona de batalla que recoja la firma no tendrá ninguna duda de qué acaba de suceder), mientras que los anti protones interactuarán con los protones liberando una explosión de partículas subatómicas de alta energía. Como puede ver en el diagrama de un cohete de antimateria teórico, este guiso de piones y otras partículas cargadas se descompone con el tiempo en otras partículas y libera radiación gamma.

Reacción de antimateria

Entonces, la superficie sería golpeada por un resplandor de radiación de alta energía, seguido poco después por la onda de choque creada por el calentamiento de la atmósfera por la liberación de radiación.

Esto también afectaría a todos en el espacio, ya que la emisión de radiación sería esférica. Los satélites y las naves espaciales en órbita también serían irradiados por los rayos gamma de alta energía y las partículas, lo que podría incluso poner en peligro la nave espacial de lanzamiento.

La mejor manera de superar estos problemas sería encerrar la antimateria en una trampa de contención que está programada o diseñada para desintegrarse a baja altura o en el suelo, poniendo la energía justo en el objetivo donde desea que vaya.

Como ya has comentado la forma más efectiva sería la trampa de iones. Los dos tipos más comunes de trampa de iones son la trampa de Penning y la trampa de Paul. Una posible alternativa podría ser el uso de pinzas ópticas, pero este método no puede contener la antimateria durante mucho tiempo.

También hay que tener en cuenta que hay diferentes tipos de antimateria, no se puede definir todo con el término antimateria y pretender tratarlo por igual. La antimateria neutra es un tipo diferente de antimateria, que no se ve afectada de la misma manera por las trampas iónicas. Por último, pero no menos importante, debe tener en cuenta que aún no se sabe cómo la gravedad afecta a la antimateria y eso podría ser un gran problema para su bomba.

Depende de lo que quieras que logre tu bombardeo.

¿Puedes inventarte una explicación para la entrega de antimateria desde el espacio a la superficie de un planeta? Claro, son solo los torpedos de fotones de Star Trek . Es probable que sea muy desagradable para los habitantes. y cicatrizará la superficie.

¿Puedes disparar antimateria en bruto directamente al planeta? Por supuesto. Reaccionará con la atmósfera de manera espectacular, y las consecuencias serán desagradables para los habitantes, pero es posible que la superficie no se vea muy afectada (depende de la cantidad de antimateria que uses).

¿Puedes disparar antimateria en bruto a velocidades relativistas para que llegue a la superficie? Seguro, probablemente. Realmente debes odiar a esos tipos. Ni siquiera sé cómo estimar lo que eso podría hacer, pero será desagradable para cualquier habitante y probablemente dejará cicatrices en la superficie (dependiendo de cuán relativistas sean las velocidades).

¿Puedes usar tu antimateria en un motor para dejar caer rocas en la superficie? Claro, cualquier cosa lo suficientemente masiva como para sobrevivir al reingreso tiene algunas características desagradables de bombardeo ( Heinlein sobreestimó, pero Pournelle no). Siguiendo el tema, será desagradable para cualquier habitante, y probablemente dejará cicatrices en la superficie.

Sin embargo, en general, no vas a lograr ningún objetivo que no sea exterminador con la antimateria. Averigua lo que estás tratando de hacer y hazlo en lugar de concentrarte en los juguetes más ruidosos.

El principal problema con un arma de energía cinética de antimateria es que actuará exactamente como un meteorito. ¿Seguramente has visto las maravillosas vistas que tenemos cuando recibimos lluvias de meteoritos como las Leónidas?

A menos que la antimateria esté protegida por un campo de contención que falla automáticamente cuando llega a la superficie, su KEW de antimateria se desintegrará cuando golpee cada átomo de materia en su camino hacia la superficie. Cuando suficientes partículas de materia interactúen con tu arma de antimateria, se desintegrará. Si es una porción lo suficientemente grande del cinturón de asteroides local, tendrá un efecto letal en todo el mundo.

Una posibilidad es que la nave espacial y la tripulación sean materia y el planeta sea antimateria. Nadie pensó en comprobar esa posibilidad, por lo que se obtiene una desastrosa radiación gamma que afecta tanto al planeta como a la nave espacial.

Enviar una nave de exploración, tal vez con uno o dos diplomáticos, y hacer que se desintegre en la atmósfera de un planeta de antimateria (para ellos) no es la mejor manera de iniciar negociaciones diplomáticas. El planeta puede pensar que era un arma. La nave espacial sabe que fue un accidente pero no tiene forma de probarlo. ¡Voila! Guerra interestelar instantánea. Cualquier equipo lingüístico probablemente incluiría científicos (físicos, químicos, matemáticos y otras ciencias naturales), ya que esa sería la forma más fácil de establecer palabras comunes. Las propiedades del carbono y el oxígeno no cambian de un mundo a otro. Pero si los mejores diplomáticos y científicos que tienes contigo acaban de morir en esta materia-antimateria, tienes un problema mayor.