Ampliando la respuesta de Kingledion, la interacción entre positrones y electrones también produce radiación gamma a una energía muy específica: 512 kEV. La radiación gamma con ese tipo de energía penetrará los materiales con bastante facilidad, y la mayoría de los materiales de reacción como el hidrógeno o el agua serán prácticamente transparentes al infierno de la radiación gamma, lo que significa que la mayor parte de la energía simplemente pasará a través del reactor y terminará irradiando los miembros estructurales. del buque Las cosas que desea calentar no se calentarán tanto como desea (un plasma sobrecalentado para un ISP máximo), mientras que muchas de las cosas que preferiría que se mantuvieran frías están a temperaturas abrasadoras.

De hecho, tendrá más éxito usando antiprotones, ya sea interactuando con protones de materia normal en un motor de núcleo de rayos, o transmitiéndolos al flujo de masa de reacción para calentar una mayor cantidad de agua o hidrógeno.

Los antiprotones están formados por antiquarks, y la reacción de los antiprotones crea un guiso de partículas cargadas. La mayoría de estas partículas se pueden dirigir con campos magnéticos o electrostáticos para que la energía que tienen se desvíe de su nave y, con suerte, salga con el plasma ardiente de su flujo de escape. Se depositará mucha menos energía en los miembros estructurales de su nave, y la eficiencia general será mucho mayor (es decir, sus 100 kg de antiprotones proporcionarán mucha más energía útil y empuje que los mismos 100 kg de positrones).

La diferencia entre positrones y anti protones.

Diagrama simplificado de un cohete de antiprotones.

Entonces, mientras que un cohete de positrones parece estar haciendo las cosas de la manera más difícil, usar antiprotones para energizar el cohete, ya sea en un motor de núcleo de haz o como un medio para calentar el reactivo, parece ser la mejor manera de hacerlo.

Hay más obstáculos técnicos de los que mencionas.

Agruparía los obstáculos técnicos en dos grupos generales:

• ¿Cómo apuntar la energía en la dirección correcta? La aniquilación electrón-positrón produce fotones gamma. Estos se disparan en direcciones basadas en la orientación del electrón y el positrón a medida que se acercan a la interacción. Para generar empuje, necesita que la gamma salga por la parte trasera de su nave para impartir impulso, o necesita sobrecalentar un plasma con dichas gammas, y ese plasma debe salir por la parte trasera de su motor.

• ¿Cómo proteger los materiales del motor de la irradiación? Si está dejando que los rayos gamma exploten de cualquier manera, se encontrarán con los componentes estructurales de su motor. Los rayos gamma tienen mucha energía y pueden causar mucho daño a los materiales con el tiempo. Dado un viaje de ~100 años a través del espacio, su motor podría sufrir daños irreparables antes de llegar a donde se dirige.

Luego, el tercer obstáculo está cubierto en su suposición, cómo producir y almacenar suficientes positrones; que es en realidad el desafío más difícil de todos. El artículo vinculado no es muy bueno en detalles y realmente no aborda ninguno de los tres obstáculos técnicos. El artículo menciona la ablación de algo para proporcionar el impulso, pero en realidad no dice qué o cómo se dirigiría.

Diría, según la información de ese artículo, que este diseño no es factible hasta que se haga más ingeniería.

Para la producción y el almacenamiento de positrones, el colisionador lineal SLAC del CERN utilizó un objetivo de cristal de tungsteno y un haz de electrones de 5 GeV de baja energía como fuente de positrones .

Y este documento describe el uso de un escudo térmico de tungsteno para recolectar la radiación gamma y el uso de la dispersión Compton para transferir el impulso de la reacción a la nave. Implica que la micropropulsión es posible, sin embargo, el motor está limitado por el punto de fusión del tungsteno, y sugiere que un escudo térmico de tungsteno líquido podría aliviar esta limitación.

¿Por qué almacenar los positrones si pudiera producirlos in situ y usarlos inmediatamente? Y el tungsteno también bloquea la radiación gamma. Así que simplemente diseñe la tobera de su motor para que redirija la radiación lejos de la nave. Cuanto más bloquees en una dirección, más rápido irás, así que ese es el objetivo de todos modos.