Sabemos que una bomba atómica transportada en un avión fue capaz de destruir una ciudad, como fue el caso de Hiroshima. Pues bien; una bomba de igual peso, pero de antimateria, podría destruir cien ciudades como aquélla.
La antimateria es la contraparte de la materia. La materia está compuesta de partículas; la antimateria está compuesta por antipartículas. Un átomo de hidrógeno está compuesto por un protón (de carga positiva)en el núcleo y un electrón (de carga negativa) orbitando a su alrededor. Un átomo de antihidrógeno está compuesto por un antiprotón (de carga negativa) y un positrón (de carga positiva) que lo orbita. Si un átomo entra en contacto con un antiátomo se aniquilan, produciendo energía.
En 1995 se logró producir átomos de antihidrógeno. Pero cabe preguntarse ¿dónde se puede guardar un átomo de antimateria si al entrar en contacto con materia se aniquilan? La verdad es que no se puede guardar en una botella tapada con un corcho porque el átomo de antihidrógeno, al entrar en contacto con el hidrógeno del aire, se convertiría en energía, desapareciendo. La solución consistió en construir lo que se llama una “trampa”, que fue diseñada en el Laboratorio Nacional de Los Álamos de Estados Unidos. Consiste en un recipiente en el que se produjo el vacío y rodeado de un campo magnético que impide que la antimateria toque a la materia.La cantidad de antimateria que se produce actualmente es ínfima (menos de diez nanogramos por año), siendo un nanogramo una mil millonésima parte de un gramo. Y no sale nada barato; obtener un gramo de antimateria cuesta actualmente veinticinco mil millones de dólares.
El futuro de la Antimateria
Mientras que toneladas de combustible químico son necesarias para propulsar una misión humana a Marte, 10 miligramos de antimateria lo harían y la NASA ya esta pensando en utilizarla para futuros viajes a Marte. Sin embargo, en realidad esta energía viene con un precio.
Algunas reacciones de antimateria producen ráfagas de rayos gamma de alta energía. Los rayos gammas son como rayos X con esteroides. Penetran la materia y rompen en partes las moléculas en las células, así que no es sano exponerse a ellos. Los rayos gamma de gran energía pueden también hacer motores radiactivos de los fragmentos de átomos del material del motor.
El Instituto para Conceptos Avanzados de la NASA (NIAC) está financiando un equipo de investigadores que trabajan en un nuevo diseño para una nave espacial accionada por antimateria que evita este efecto secundario indeseable produciendo rayos gammas con una energía mucho más baja.
La antimateria a veces es llamada la imagen especular de la materia normal, porque mientras parece ser como la materia ordinaria, se invierten algunas características. Por ejemplo, los electrones normales, las partículas familiares que llevan la corriente eléctrica en todo tipo de cosas , desde teléfonos celulares a la televisión de plasma, tienen una carga eléctrica negativa.
Los antielectrones tienen una carga positiva, así que los científicos los llamaron "positrones". Cuando la antimateria se encuentra con la materia, ambas se aniquilan en un destello de energía. Esta conversión completa de energía es lo que hace que la antimateria sea tan poderosa. Incluso las reacciones nucleares que hacen funcionar las bombas atómicas se encuentran en segundo lugar, con solamente cerca del 3 por ciento de su masa convertida en energía.
Una nave espacial accionada por antimateria que empleara antiprotones, produciría rayos gamma de gran energía cuando se aniquilan. El nuevo diseño de la NASA utilizará positrones, que producen rayos gamma con cerca de 400 veces menor energía. La investigación de NIAC es un estudio preliminar para considerar si la idea es factible.
Si parece prometedora y los fondos están disponibles para desarrollar con éxito la tecnología, una nave espacial accionada por positrones tendría ventajas sobre los planes existentes para una misión humana a Marte, y cuyo nombre sería: misión de referencia a Marte.
Un viaje de referencia a Marte tomaría 180 días, mientras que con el uso de antimateria éste podría durar tan solo 45 días.
Antimateria vs. realidad
En la tierra, tiene que ser creada en aceleradores de partículas, máquinas inmensas que estrellan violentamente los átomos. Las máquinas se utilizan normalmente para descubrir cómo trabaja el universo en un nivel fundamental y profundo, pero éstas pueden ser utilizadas como fábricas de antimateria.
"Un cálculo aproximado para producir 10 miligramos de positrones necesarios para una misión tripulada a Marte necesitaría 250 millones de dólares usan la tecnología que está actualmente en desarrollo", dijo Gerald Smith de Positronics Research, compañía que diseña esta tecnología.
El coste puede parecerse alto, pero tiene que ser considerado contra el coste adicional de lanzar un cohete químico más pesado (los costes actuales del lanzamiento son de cerca de 10 mil dólares por kilogramo) o el coste para aprovisionar de combustible y hacer seguro un reactor nuclear.
"Basado en la experiencia con la tecnología nuclear, parece razonable esperar que el coste de producción del positrón baje con la investigación," dijo Smith. Otro desafío se encuentra en el almacenamiento de suficientes positrones en un espacio pequeño. Como se aniquilan con la materia normal, usted no puede meterlos en una botella. En su lugar, tienen que ser contenidos en campos eléctricos y magnéticos.
"Nos sentimos confiados que con un programa dedicado a la investigación y desarrollo, estos desafíos podrán ser superados", afirmó Smith. Si esto es así, quizás los primeros seres humanos en alcanzar Marte llegarán en naves espaciales propulsadas por la misma fuente que encendió a las naves a través de los universos de nuestros sueños en la ciencia ficción.