پروژه بلندپروازانه ایلان ماسک و مدیر ناسا_آینده

ایلان ماسک در پست خود اشاره کرده است که «در آینده، یک تریلیون برابرِ یک تریلیون دلار صرف تشکیل پادماده برای سفر به دیگر سیستم‌های ستاره‌ای خواهد شد.» در جواب به این ادعا، مدیر ناسا، با انتشار کردن پستی مختصر در پلتفرم ایکس به‌طور قاطع اظهار کرده است: «من از پیشرانش با پادماده حمایتمی‌کنم.»

ماسک و آیزاکمن در شرایطی به این ایده پرداخته‌اند که با اغاز عصر پروازهای فضایی تجاری و پیشرفت‌های سریع تکنولوژی، مقاصدی که پیش از این غیرقابل دسترس به نظر می‌رسیدند، اکنون در قسمت قابل‌دستیابی قرار گرفته‌اند. برای مثال، ناسا امیدوار است تا دهه ۲۰۳۰ میلادی انسان را روی مریخ پیاده کند. اما برای سفر به فراتر از مرزهای منظومه شمسی و تسلط بر چالش‌های فنی بی‌شمار، باید سیستم‌های پیشرانش فضاپیماها را به سطحی کاملاً تازه ارتقا دهیم.

پیش از بازدید این فناوری، بهتر است نگاهی به قوانین فیزیک داشته باشیم. هر ذره مادی، یک پادذره متناظر دارد که ویژگی‌های آن یکسان اما بار الکتریکی آن ناموافق است. این دو در صورت برخورد، یکدیگر را نابود می‌کنند و جرم را مستقیماً به انرژی تبدیل می‌سازند. بازدهی این فرایند تقریباً کامل است و نزدیک به ۱۰۰ درصد جرم ذرات درحال نابودی را به انرژی تبدیل می‌کند.

فرایند نابودی ماده-پادماده نزدیک به ۱۰ میلیارد برابر زیاد تر از احتراق شیمیایی (که نیروی زیاد تر فضاپیماهای جاری را تامین می‌کند) و نزدیک به ۳۰۰ برابر زیاد تر از همجوشی هسته‌ای، انرژی در واحد جرم تشکیل می‌کند.

اگر دانشمندان بتوانند راهی برای تشکیل و به‌دام‌انداختن مقادیر بسیاری از پادماده اشکار کنند و عکس العمل‌های نابودی ماده-پادماده را در مقیاس بزرگ پیش ببرند، از نظر تئوری قادر به مهار این انرژی خواهند می بود. ساخت موتورهایی با این قابلیت می‌تواند سفرهای فضایی با شدت بالا را ممکن سازد و به فضاپیماها اجازه دهد محموله‌های بیشتری حمل کنند تا انسان‌ها بتوانند به سیستم‌های ستاره‌ای دیگر سفر کنند.

اکنون فیزیکدانان در آزمایشگاه‌هایی همانند سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای یا همان CERN، موفق به تشکیل پادماده شده‌اند، اما مقدار تولیدشده زیاد ناچیز است و برای پیشرانش فضاپیما کفایت نمی‌کند. حتی اگر راهی برای تشکیل زیاد آن اشکار شود، چالش ذخیره‌سازی و طراحی موتورهایی که بتوانند این انرژی را به طور ایمن مهار کنند، هم چنان پابرجا خواهد می بود.

با وجود این چالش‌های فنی، برخی آژانس‌ها و شرکت‌های فضایی روی گسترش پیشرانش پادماده اندوخته‌گذاری کرده‌اند. یک استارتاپ کالیفرنیایی به نام Positron Dynamics ادعا می‌کند راهی برای تشکیل «پرتوهای شدیدی از پوزیترون‌های سرد» (دوقلوی پادماده‌ای الکترون‌ها) اشکار کرده است که می‌تواند کارایی موتورهای راکتی را تا ۱۰۰۰ برابر زیاد تر از پیشران‌های یونی پیشرفته جاری کند.

ناسا در طول سال‌ها از تحقیقات تئوری در این عرصه حمایتکرده است، اما اکنون بودجه‌ای به گسترش سیستم‌های پیشرانش پادماده تعلق نمی‌دهد. با دقت به جواب آیزاکمن به ماسک، این رویکرد امکان پذیر تحت مدیریت او تحول کند. بااین‌حال، از آنجایی که مدیر ناسا اکنون تمرکز شدیدی روی برگشت دادن فضانوردان به ماه دارد، جاه‌طلبی‌های این آژانس به این زودی‌ها به خارج از منظومه شمسی گسترش نخواهد یافت.