半分钟认识反物质火箭反物质火箭的理论速度( 二 ) _反物质

自从1996年1月4日，欧洲核子研究中心宣布在世界上首次成功合成了“反物质”(它是9个由1个反质子和1个反电子构成的反氢原子)后， “反物质推进”就被日本列入文部省宇宙科学研究所的研究项目之一。“反物质推进”的研究已不再是理科的研究项目，而作为工科的研究课题步入实践；同年11月，美国费米实验室又宣布他们利用世界上能量最大的质子——反质子对撞机制造出7个反氢原子。

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实际上，反物质推进早已作为载人火星探测器推进动力的一种形式而开始研究了。不仅是核动力推进，包括反物质推进在内的未来改革型推进动力，都已列入载人火星探测的研究之中。人类对宇宙的目标是太空旅行、探索宇宙真相，它需要以接近光速的速度穿梭于宇宙之间，就目前人类的技术水平来看，采用反物质推进是能达到该速度的惟一手段。
反物质能量巨大
现在火箭推进使用的是化学燃料，它能变换成能量的质量不过是总质量的十亿分之一左右。我们知道氢弹的威力——那是把作为核炸药的氢的0．7％转化的能量的结果。如果全部氢都转化为能量，一颗同样大小的氢弹的破坏力将是上述情况的140倍!如果使用反物质，就能达到百分之百转换成能量的目的。1毫克反物质(反氢燃料)与通常物质(氢然料)反应时放出的能量，相当于10吨液态氧和液态氢燃料。

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据航空专家说，反物质火箭发动机采用等离子体核心型引擎最为合适。如果研制成功，吨重的深测器，以光速1／10的巡航速度飞往距离地球4．3光年的恒星半人马座X星，只需要4吨液态氢和80公斤的反物质。
科学家还幻想用反物质来为日常生活提供能源，据计算， 500克反物质和500克物质相遇而湮灭释放出来的能量，相当于260多亿千瓦的电能。世界上最大的三峡水电站建成并达到总装机容量1802万千瓦之后，必须昼夜不停地运转两个月，才能产生与之相当的电能。
反物质容器
但是，反物质与物质一旦接触就会完全消失，所以它不能放人普通燃料使用的那种物质容器中。那么，除了普通物质，人们还能用什么来制造容器呢?这个天大的难题已被科学家解决。目前科学家们已经制造出了能将反质子贮存两个月之久的收集器，这就是“彭宁收集器” 。

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“彭宁收集器”是荷兰科学家彭宁于1936年发明的，它的奥秘是利用电磁场而不是普通容器那种坚固的外壁来限制和挤压其内的粒子。这个电磁场使普通电子的运转速度降低到几乎是静止的状态，或者说是“冷静”下来，然后再把反质子送进收集器。当反质子通过一大群“冷”电子时，它们也会慢下来。这有些像一个滚木通过一堆静止的乒乓球时会逐渐减慢而停下一样。
当然，达到这个水平距实用阶段还差很远很远。目前，最先进的反质子收集器还只能贮存72．1万个反质子，而质子的质量为1吉电子伏，即约五亿亿亿万分之一克。设想中的反质子火箭需反质子1毫克，也就是需要50万亿亿个反质子。所以，即使正在制造的能装10亿反质子的收集器获得成功，这还是一个容量极小的容器。

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