ا

کثر سفینه هایی کهدر داستان های علمی تخیلی شگفتی خوانندگان را بر می انگیزند برای سوخت خوداز ضد ماده استقاده می کنند دلیل آن هم ساده است:« ضد ماده» قدرتمند ترینسوختی است که تا به حال شناخته شده است..
کثرسفینه هایی که در داستان های علمی تخیلی شگفتی خوانندگان را بر می انگیزندبرای سوخت خود از ضد ماده استقاده می کنند دلیل آن هم ساده است:« ضد ماده»قدرتمند ترین سوختی است که تا به حال شناخته شده است در حالی که چندین تنسوخت شیمیایی برای فرستادن کاوشگرها به مریخ نیازاست،تنها ده ها میلی گرماز ضد ماده برای همین منظور کفایت می کند.این مقدار ازضد ماده حدود یکهزارم وزن یک آب نبات کوچک است.اما در واقع این نیروخطرات خاص خود رادارد. برخی از واکنش های ضدماده فوران هایی از پرتوهای پرانرژی گاما تولیدمی کنند. آنها به درون ماده نفوذ می کنند و مولکولهای موجود درسلول ها رامتلاشی می سازند .
بنابراین وجود آنها در محیط باعث خطراتی برای سلامتی می شود.پرتو های پر انرژیگاما همچنین می توانند با متلاشی کردن اتم های مواد موتورها باعثرادیواکتیو شدن آنها(موتورها) شوند.
اکنون «مؤسسه ایده های پیشرفته» (NIAC) سازمانناسا در حال بشتیبانی مالی گروهی از پژوهشگران است که در حال تحقیق و کاربر روی طرحی جدید جهت ساخت یک سفینه با سوخت «ضد ماده »هستند.این سفینه باایجاد پرتوهای کم انرژی تر خطرات ذکر شده را قابل اجتناب می سازد.

ضدماده گاهی وقت ها «تصویر آینه ای» ماده عادی نامیده می شود زیرا در حالیکه مانند ماده عادی به نظر می رسد برخی از خواص آن معکوس هستند.برای مثالالکترونهای عادی ذراتی که جریان الکتریکی را در همه چیزاز تلفن های همراهگرفته تا تلویزیون های پلاسمایی انتقال می دهند دارای بار منفی هستندوضدالکترون ها دارای بار مثبت هستند وبه همین دلیل دانشمندان آنها را«پوزیترون» ها نامگذاری کردند.زمانی که ضد ماده با ماده برخورد می کند ،هردوی آنها با تبدیل شدن به انرژی از بین می روند.همین تبدیل شدن کامل بهانرژی است که باعث قدرتمند شدن ضد ماده می شود.در طرح های قبلی برای ساختسفینه هایی که از سوخت ضد ماده استفاده می کردند،فقط ضد پروتون ها منظورمی شدند که در زمان نابود شدن پرتوهای پر انرژی گاما تولید می کردند.طرحجدید از پوزیترون استفاده می کند که پرتو گامای تولیدی آن حدود۴۰۰ بار کمانرژی تر است.
پژوهش های صورت گرفته در موسسه
NIAC
درواقع بررسی این مسئله است که آیا ایده مورد نظر عملی است یا خیر؟اگر اینتحقیق امید بخش باشد و سرمایه لازم نیز برای ایجاد موفقیت آمیز فناوریتأمین شود آنگاه فضا پیماهایی که از پوزیترون به عنوان سوخت استفاده میکنند مزایای زیادی در مقایسه با طرح های موجود برای ماموریت ها ی مریخخواهند داشت.دکتر «جرالد اسمیت »از بخش تحقیقات پوزیترونی در سان تافهنیومکزیکو می گوید:«مهمترین مزیت این فضا پیما ایمنی بیشتر آن است.»ماموریت های فعلی به مریخ مستلزم وجود رآکتورهای هسته ای است تا فضاپیمارا به سوی این سیاره حرکت دهند استفاده از این رآکتورها راهکاری مطلوب استزیرا پیش رانش هسته ای زمان مسافرت به مریخ و همچنین زمانی که فضانورداندر معرض پرتوهای کیهانی قرارمی گیرند را کاهش می دهد که در نتیجه ایمنیآنها افزایش می یابد .

فضاپیماییکه از سوخت شیمیایی استفاده می کند وزن بسیار زیادی دارد و هزینه هایپرتاب آن نیز بسیار زیاد است .رآکتور هسته ای همچنین نیروی کافی برای یکماموریت سه ساله فراهم می کند اما رآکتورهای هسته ای پیچیده هستندبنابراین ممکن است طی ماموریت برخی حوادث بالقوه ناخوشایند اتفاقبیافتد.اسمیت که محقق ارشد این پروژه است ،می گوید:«رآکتور پوزیترونیتمامی این مزیت ها را دارد با این تفاوت که نسبتا ساده است.»رآکتورهایهسته ای همچنین حتی بعد از اینکه سوخت خود را کاملا مصرف می کنندرادیواکتیو باقی می مانند.در ماموریت های فعلی بعد از اینکه فضاپیما بهمریخ می رسد رآکتور به مداری هدایت می شود که حد اقل یک میلیون سال بازمین مواجه نخواهد شد.طی یک میلیون سال تشعشعات پس مانده تا حد بی خطرکاهش می یابد.گروه تحقیقاتی می گوید که در رآکتورهای پوزیترونی زمانی کهسوخت به اتمام می رسد هیچ گونه تشعشعی باقی نمی ماند در نتیجه اگر رآکتورپوزیترونی مصرف شده به طور تصادفی مجددا به جو زمین وارد شود هیچ گونهنگرانی برای سلامتی ساکنان زمین ایجاد نمی کند.

پرتابفضاپیمای ضد ماده ایمن ترهم خواهد بود.اگر یک راکت که یک رآکتور هسته ایرا حمل می کند منفجر شود، مواد رادیواکتیو را به درون جو زمین آزا د میکند.اسمیت می گوید:«فضاپیمای پوزیترونی ما در صورت انفجار،یک لحظه کوتاهپرتوهای گاما رها می کند که این پرتوها طی یک زمان بسیار کوتاه ناپدید میشوند.در نتیجه ذرات رادیواکتیوی وجود نخواهند داشت تا توسط باد جابه جاشوند. این گسیل کوتاه مدت از پرتوهای گامانیز به یک ناحیه نسبتا کوچکمحدود خواهد شد.ناحیه خطر فقط یک کیلومتر در گرداگرد فضاپیما است.»یکیدیگر از مزایای برجسته این فضاپیما سرعت آن خواهد بود.فضاپیماهای فعلیمسافران خود را طی ۱۸۰ روز به مریخ می رسانند .«کربی مایر»که مهندس بخشپوزیترونی است و در این تحقیق شرکت دارد،می گوید:طرح های ما ممکن است اینزمان را به نصف و حتی شاید به ۴۵ روز کاهش دهند.»

هزینهی تولید پوزیترون بزرگترین چالش فنی است که تبدیل این فضاپیما به واقعیترا مشکل می سازد.ضد ماده به دلیل تاثیر چشم گیری که بر روی ماده عادی میگذارد به مقدار زیاد یافت نمی شود.در فضا ضد ماده در اثر برخوردهای ذراتپرانرژی موسوم به پرتوهای کیهانی تولید می شود.بر روی زمین می باید آن رادر شتاب دهنده های ذرات تولید کرد.به گفته اسمیت:«با کمک فناوری ای که هماکنون در حال ایجاد است برای تولید ده میلی گرم پوزیترون که برای فرستادهانسان به مریخ لازم است حدود ۲۵۰میلیون دلار هزینه لازم است .این هزینهممکن است زیاد به نظر برسد اما می باید هزینه اضافی پرتاب یک راکت سنگینتر با سوخت شیمیایی و یا هزینه سوخت وایمن سازی رآکتورهای هسته ای را درنظر گرفت.هزینه های فعلی پرتاب حدود ۱۰هزار دلار برای هر پوند وزناست.براساس تجارب در زمینه فناوری هسته ای انتظار می رود که هزینه تولیدپوزیترون با تحقیقات بیشتر کاهش یابد.»

چالشدیگر ذخیره سازی مقدار کافی پوزیترون است.به دلیل اینکه پوزیترون ها مادهعادی را نابود می کنند نمی توان آنها را در یک بطری قرار داد.در عوض میباید آنها را در میان میدان مغناطیسی و الکتریکی جای داد.اسمیت می گوید:«ما اطمینان داریم که با تحقیقات بیشتر برنامه توسعه ای این چالش هابرطرف خواهند شد.» اگر این ایده ها به حقیقت بپیونند شاید منبع سوختفضاپیمایی که اولین انسان ها را به سیاره سرخ می رسانند همان منبعی باشدکه سفینه های ستاره ای را در عرصه کیهان های رویایی علمی ـ تخیلی ما بهحرکت درمی آورند.