¿Qué clase de motor de antimateria es este?

Encontré este diagrama mientras buscaba máquinas diamagnéticas. ¿Alguien podría explicar qué motor es este?

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Puedes agregar el enlace donde realmente encontraste esto? En este momento, eso es solo un enlace a una búsqueda en Google.
@uhoh ahí es donde lo encontré.
Tu enlace no produce los resultados que crees que produce para todos, excepto para ti. El enlace proporcionado por uhoh y el enlace de este blog , pero no hay otra fuente que un nombre. Sin embargo, Robert Frisbee es un ingeniero de JPL (NASA), por lo que podría explicarlo y decir de dónde vino (tal vez lo dibujó él mismo).

Respuestas (2)

Es un motor de "núcleo de haz", descrito con más detalle en la Gran lista de motores O' de Project Rho :

Cantidades microscópicas de antimateria reaccionan con cantidades iguales de materia. Recuerde: a menos que esté utilizando solo la aniquilación de antimateria de electrones y positrones, mezclar materia y antimateria NO los convierte en energía pura. En cambio, obtienes algo de energía, algunas partículas cargadas y algunas partículas sin carga.

Los piones cargados de la reacción se usan directamente como empuje, en lugar de usarse para calentar un propulsor. Una boquilla magnética los canaliza. Sin un gran avance tecnológico, este es un sistema de propulsión de muy bajo empuje.

Empuje bajo, sí, pero ISP alto. Podemos hacerlo mejor si podemos extender el campo lo suficiente como para empujar también los muones a los que se descomponen los piones.
@Joshua: ¿Quiere un ISp alto y de bajo empuje? Puedo darle un impulso de fotones de 30 millones de segundos y 1 piconewton de empuje. Por como un dólar. Y pesa menos de un gramo. Tendré que desmantelar mi linterna. El gran problema con todas estas unidades ISp extremas es que, tan pronto como supere el nivel de empuje de nanonewton, las pérdidas (ineficiencias) de incluso una fracción del porcentaje requieren un enfriamiento de tal masa que todo el TWR se va por el desagüe, y usted está obteniendo aceleraciones del orden de 30m/s por mes,
SF: Solo si puedes hacer una planta de energía de antimateria eficiente. Por otro lado, he visto afirmaciones de que esta cosa produce suficiente empuje para despegar de la luna. Rho enumera 10,000,000 N
@Joshua: aplique esa nave espacial de 10 MN a 100 toneladas, durante 1 segundo. Eso es 500 megajulios por segundo, o 500 megavatios. Tenga el 0,2% de esa transferencia como calor al motor y tendrá un megavatio de potencia calorífica para disipar. Ay.
@SF bueno, si quieres sacar 10 g y estar en órbita lunar en 18 segundos. 1000 toneladas produce mejores números. Ahora podemos permitirnos el agua de refrigeración que se vaporiza en el exterior de la campana del motor.

Es difícil decir exactamente qué tipo de motor es este, ya que los motores de antimateria son únicamente conceptuales. Principalmente debido a que la producción más alta disponible para Anti-Hydrogen parece ser de aproximadamente 1 gramo cada 100 mil millones de años (ver comentarios). Aparte de eso, todavía podemos analizar el motor en cuestión.

Tiene un tanque de almacenamiento que contiene átomos de hidrógeno antimateria (A-H2) que están contenidos y fuera de contacto con las paredes del contenedor mediante imanes de alta potencia. Lo más probable es que sean imanes superconductores. A partir de ahí, tiene un sistema de alimentación que puede obtener una cantidad específica de A-H2 a la vez. Luego, el A-H2 se canaliza hacia la boquilla, una vez más usando imanes donde se encuentra con una corriente de H2, que es relativamente económico de almacenar, así que vamos a explotar el A-H2 con él. Eventualmente, una molécula de A-H2 se encontrará con una molécula de H2 y se aniquilará convirtiéndose en fotones. La energía de los fotones será bastante alta y lo más probable es que sea radiación gamma (por lo que esencialmente pasaría a través del motor, lo que haría que el motor fuera inútil; sin embargo, supongamos que puede retener la energía dentro de la boquilla).

Mirando la energía producida por el motor. Tenemos 0,5 kg de A-H2 y H2, por lo que tenemos 1 kg de combustible. Usando una relación para calcular el isp máximo teórico usando el J/Kg específico y mi = metro C 2 .

yo s pag ≤ 2 × 9 × 10 dieciséis j k gramo gramo = 212100000 s

donde g es la aceleración gravitatoria. Comparable con el motor principal del transbordador espacial (SSME) Isp, que es 453 s. Entonces puedes ver por qué conceptualmente los motores de antimateria son teóricamente geniales.

Project Rho sugiere un Isp de 10 millones de segundos, en lugar de 200 millones, ya que la interacción protón-antiprotón no se vuelve pura. mi = metro C 2 medidas de conversión.
¡Bienvenido a Stack Exchange! Si tiene la oportunidad, ¿podría agregar un enlace a la fuente de "1 gramo por 100 mil millones de años"? sé llegar a 10 23 es difícil, pero hay mucha presión para aumentar la producción de antiprotones de baja energía y para desacelerarlos y atraparlos (ver aquí y aquí ) y las tasas en el futuro cercano pueden ser mucho mayores que las predicciones pasadas.
@RussellBorogove concedió que lograr 200 millones de ISP es insondable, pero como se indicó, este es un ISP máximo teórico si toda la energía se convierte en energía cinética. Siempre hay más mecanismos en los que pensar, aquí supuse que todo sería energía fotónica, pero esta reacción también podría producir partículas. En realidad, esto es increíblemente difícil de lograr sin importar el motor. Solo asumí la tasa de conversión máxima porque es más fácil de explicar. LH2-LOX tiene un isp teórico máximo de 530 ish, en la parte superior de mi cabeza, pero SSME solo obtiene alrededor de 450 debido a las pérdidas de calor y la entropía que se esconde detrás de cada esquina.
@uhoh ¡Gracias por la bienvenida! La tasa de producción atm, hasta donde yo sé, está en el ámbito de 10 millones de antiprotones por minuto en el experimento ALPHA en el CERN, esto resulta ser 100 mil millones de años por un gramo, esto es más que los miles por minuto indicados aquí rsta.royalsocietypublishing.org/content/368/1924/3671.full . De acuerdo, el valor de ALPHA es de los profesores de física de la Universidad de Manchester, lo sé, y se enteraron de ese valor por sus colegas, pero el valor aumenta día a día y puede encontrar varios diferentes, como 1B años para 1g - 100B para 1g. Espero que esto ayude.
@uhoh Dadas las tasas de producción actuales solo para la antimateria, son experimentos, pero esto es muy necesario ya que hay mucho que aprender sobre la antimateria.
¡Eso es genial! He hecho una pequeña edición. Como no hay una fuente enlazable, he señalado los comentarios. En los casos en que haya una fuente razonable disponible, siempre es una buena práctica agregar el enlace de donde proviene en la respuesta o publicación de la pregunta.
¿Qué clase de motor de antimateria es este?
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