Question:
De quel type de moteur antimatière s'agit-il?
Muze
2018-08-13 03:46:35 UTC
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J'ai trouvé ce diagramme en recherchant des machines diamagnétiques. Quelqu'un pourrait-il expliquer de quel moteur il s'agit?

enter image description here

Pouvez-vous ajouter le lien vers l'endroit où vous l'avez trouvé? Pour le moment, ce n'est qu'un lien vers une recherche Google.
@uhoh c'est là que je l'ai trouvé.
https://www.quora.com/Are-antimatter-engines-possible
Votre lien ne produit pas les résultats que vous pensez qu'il produit pour tout le monde autre que vous. Le lien fourni par uhoh et [ce blog] (http://bigganblog.org/2012/04/%e0%a6%8f%e0%a7%8d%e0%a6%af%e0%a6%be%e0%a6 % a8% e0% a7% 8d% e0% a6% 9f% e0% a6% bf-% e0% a6% ae% e0% a7% 8d% e0% a6% af% e0% a6% be% e0% a6% 9f% e0% a6% être% e0% a6% b0-% e0% a6% 8f% e0% a6% ac% e0% a6% 82-% e0% a6% 8f% e0% a7% 8d% e0% a6% af-3 /), mais il n'y a pas de source sauf un nom. Cependant, Robert Frisbee est un ingénieur du JPL (NASA), il pourrait donc être en mesure de l'expliquer et de dire d'où il vient (peut-être qu'il l'a dessiné lui-même).
Deux réponses:
Russell Borogove
2018-08-13 03:58:59 UTC
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Il s'agit d'un moteur "beam core", décrit plus en détail sur les moteurs Big List O 'du projet Rho:

Des quantités microscopiques d'antimatière réagissent de quantités de matière. Rappelez-vous: à moins que vous n'utilisiez uniquement l'annihilation d'antimatière électron-positon, le mélange de matière et d'antimatière ne les transforme PAS en énergie pure. Au lieu de cela, vous obtenez de l'énergie, des particules chargées et des particules non chargées.

Les pions chargés de la réaction sont utilisés directement comme poussée, au lieu d'être utilisés pour chauffer un propulseur. Une buse magnétique les canalise. Sans rupture technologique, il s'agit d'un système de propulsion à très faible poussée.

Poussée faible, oui, mais ISP élevé. Nous pouvons faire mieux si nous pouvons étendre le champ suffisamment pour pousser également les muons vers lesquels les pions se désintègrent.
@Joshua: Vous voulez une faible poussée, un ISp élevé? Je peux vous donner une commande photonique de 30 millions de secondes et 1 piconewton de poussée. Pour comme un dollar. Et il pèse moins d'un gramme. Je vais juste devoir démonter ma lampe de poche. Le gros problème avec tous ces disques ISp extrêmes est que dès que vous avez dépassé le niveau de poussée de nanonewton, des pertes (inefficacités) même d'une fraction de pour cent nécessitent un refroidissement d'une telle masse que tout le TWR tombe à l'égout, et vous êtes obtenir des accélérations de l'ordre de 30m / s par mois,
SF: Seulement si vous pouvez créer une centrale antimatière efficace. D'un autre côté, j'ai vu des affirmations selon lesquelles cette chose émettait suffisamment de poussée pour décoller de la lune. Rho répertorie 10 000 000 N
@Joshua: Appliquez ce vaisseau spatial de 10 MN à 100 tonnes, pendant 1 seconde. C'est 500 mégajoules par seconde, ou 500 mégawatt. Avoir 0,2% de ce transfert sous forme de chaleur vers le moteur et vous avez un mégawatt de puissance de chauffage à dissiper. Aie.
@SF bien si vous voulez tirer 10 gees et être en orbite lunaire en 18 secondes. 1000 tonnes donnent de meilleurs chiffres. Maintenant, nous pouvons nous permettre l'eau de refroidissement vaporisée à l'extérieur de la cloche du moteur.
Adriano
2018-08-13 04:10:32 UTC
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Il est difficile de dire exactement de quel type de moteur il s'agit car les moteurs anti-matière sont uniquement conceptuels. Principalement en raison de la production la plus élevée disponible pour l'Anti-Hydrogène semble être d'environ 1 gramme pour 100 milliards d'années (voir les commentaires). Cela mis à part nous pouvons encore analyser le moteur en question.

Vous avez un réservoir de stockage contenant des atomes d'hydrogène anti-matière (A-H2) qui sont contenus et hors de contact avec les parois du conteneur à l'aide de aimants. Aimants supraconducteurs les plus probables. De là, vous disposez d'un système d'alimentation qui est capable d'obtenir une quantité spécifiée d'A-H2 à la fois. L'A-H2 est ensuite canalisé vers la buse, à nouveau à l'aide d'aimants où il rencontre un flux de H2, qui est relativement peu coûteux à stocker, alors soufflons l'A-H2 avec. Finalement, une molécule A-H2 rencontrera une molécule H2 et annihilera la conversion en photons. L'énergie des photons sera assez élevée et sera très probablement un rayonnement gamma (donc passerait essentiellement à travers le moteur, rendant le moteur un peu inutile cependant, supposons que vous puissiez conserver l'énergie dans la buse).

Regard sur l'énergie produite par le moteur. Nous avons 0,5 kg de A-H2 et H2 donc nous avons 1 kg de carburant. Utilisation d'une relation pour calculer l'isp maximum théorique en utilisant le J / Kg spécifique et $ E = mc ^ 2 $.

$$ I_ {sp} \ leq \ frac {\ sqrt {2 \ times 9 \ times10 ^ {16} \ frac {J} {Kg}}} {g} = 212100000s $$

où g est l'accélération gravitationnelle. Comparable à l'Isp du moteur principal de la navette spatiale (SSME), qui coûte 453 $ s. Vous pouvez donc comprendre pourquoi les moteurs anti-matière sont théoriquement géniaux.

Le projet Rho suggère un Isp de 10 millions de secondes, plutôt que 200 millions, car l'interaction proton-antiproton n'obtient pas de taux de conversion $ E = m c ^ 2 $ purs.
Bienvenue dans Stack Exchange! Si vous avez une chance, pourriez-vous ajouter un lien vers la source pour "1 gramme pour 100 milliards d'années"? Je sais qu'il est difficile d'atteindre 10 $ ^ {23} $, mais il y a beaucoup de pression pour augmenter la production d'antiprotons à faible énergie et pour les ralentir et les piéger (voir [ici] (https://physics.stackexchange.com/q / 241060/83380) et [ici] (https://physics.stackexchange.com/q/387856/83380)) et les taux dans un proche avenir peuvent être beaucoup plus élevés que les prévisions passées.
@RussellBorogove a accordé la réalisation de 200 millions d'isp est insondable, mais comme indiqué, il s'agit d'un isp maximum théorique si toute l'énergie était convertie en énergie cinétique. Il y a toujours plus de mécanismes à penser, ici j'ai supposé que tout serait de l'énergie photonique, mais cette réaction pourrait aussi produire des particules. En réalité, c'est incroyablement difficile à réaliser quel que soit le moteur. Je viens de supposer le taux de conversion maximal, car c'est plus facile à expliquer LH2-LOX a un isp théorique maximum de 530 ish, au sommet de ma tête, mais SSME n'en reçoit qu'environ 450 en raison des pertes de chaleur et de l'entropie qui se cachent derrière chaque coin.
@uhoh Merci pour l'accueil! Le taux de production atm pour autant que je sache est de l'ordre de 10 millions d'antiprotons par minute à l'expérience ALPHA au CERN, cela équivaut à 100 milliards d'années pour un gramme, c'est une augmentation par rapport aux milliers par minute indiqués ici http://rsta.royalsocietypublishing.org/content/368/1924/3671.full. Certes, la valeur de l'ALPHA provient des profs de physique de l'Uni of Manchester, je sais, et ils ont entendu parler de cette valeur par leurs collègues, mais la valeur augmente de jour en jour et vous pouvez en trouver plusieurs comme 1B ans pour 1g - 100B pour 1g. J'espère que cela t'aides.
@uhoh Étant donné les taux de production actuels uniquement pour l'anti-matière est des expériences, mais cela est très nécessaire car il y a beaucoup à apprendre sur l'anti-matière.
C'est génial! J'ai fait une petite modification. Puisqu'il n'y a pas de source pouvant être liée, j'ai renvoyé aux commentaires. Dans les cas où une source raisonnable est disponible, il est toujours bon d'ajouter le lien d'où il vient * dans la réponse ou la question * dans la publication elle-même.


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