Фотонный двигатель

Фотонный двигатель

Фотонный двигатель (квантовый) — прототип реактивного двигателя, где в качестве источника источником энергии используется тело, которое в свою очередь излучает свет. Фотон обладает импульсом, в ходе чего при истекании из двигателя, свет создает реактивную тягу. Гипотетически фотонный двигатель может развить максимальную тягу из расчёта на затраченную массу космического аппарата, позволяя достигать скоростей, близких к скорости света, однако на практике разработка таких двигателей пока что мало осуществима в пределах наших технологий

Аннигиляционный фотонный двигатель

Чаще всего обсуждаются и описывается в научно-фантастической литературе идеи создания такого двигателя основанного на использовании антивещества. Существует теория, что взаимодействие вещества и антивещества позволяет конвертировать практически всю вступающую в реакции массу в излучение.

Таким образом, при аннигиляции антивещества — то есть вещества, состоящего из антипротонов и позитронов, примерно одна треть энергии выделится в виде жесткого гамма-излучения с энергией квантов 511 кэВ (от позитронно-электронной аннигиляции) и 70 МэВ от распада нейтральных пионов, ~1/3 энергии — в виде заряженных частиц с достаточно большим пробегом, а ~1/3 — в виде нейтрино, то есть безвозвратно будет потеряна. И «реальный» ракетный двигатель на антиматерии скорее должен выглядеть, как магнитная ловушка для заряженных частиц, а не как некое «зеркало» При такой низкой массовой отдаче, порядка 23%, использование фотонного двигателя становится менее выгодной. Существенно увеличить его эффективность позволяет использование внешних ресурсов. Прямоточный аннигиляционный фотонный двигатель и магнитные ловушки, собирающие рассеянный в межзвездной среде водород и гелий, дают возможность существенно уменьшить запасы рабочего вещества. К сожалению количество антивещества в межзвездной среде очень мало - порядка одного атома антиводорода или антигелия на 5*106 атомов обычного водорода, что делает невозможным использовать этот внешний ресурс. Поэтому проблема получения большой массы антивещества и его хранения на борту остается актуальной и для прямоточного аннигиляционного фотонного двигателя.