ยานอวกาศ วิศวะคอยช่วยวาร์ปไดรฟ์นะ ด้วยคำสั่งนั้น ลูกเรือสตาร์ เทรค ของยูเอสเอส เอนเทอร์ไพรซ์ จึงเตรียมพร้อมที่จะเหวี่ยงยานอวกาศผ่านจักรวาลด้วยความเร็วระดับซูเปอร์ลูมินัล การวาร์ปเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีในนิยายวิทยาศาสตร์ เช่นการเคลื่อนย้ายทางไกลและการเดินทางข้ามเวลาซึ่งมีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์อยู่บ้าง มันยังไม่ประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเกี่ยวกับการพัฒนาเครื่องยนต์ยานอวกาศ

ระหว่างดวงดาวที่คล้ายกับเครื่องยนต์สสาร-ปฏิสสารของเอ็นเตอร์ไพรส์ ไม่มีเครื่องยนต์ใดมีแนวโน้มที่จะสร้างความเร็วเหนือแสงมาก กฎของฟิสิกส์ขัดขวางไม่ให้เราทำเช่นนั้น แต่เราจะสามารถทำได้เร็วกว่าวิธีการขับเคลื่อนปัจจุบันของเราหลายเท่า เครื่องยนต์ปฏิสสารของสสารจะพาเราไปได้ไกลกว่าระบบสุริยะของเรา และช่วยให้เราไปถึงดาวฤกษ์ ใกล้เคียง ได้ในเสี้ยวเวลาที่ยานอวกาศขับเคลื่อนด้วย เครื่องยนต์ ไฮโดรเจนเหลวเช่นเดียวกับที่ใช้ในกระสวยอวกาศ

มันเหมือนกับความแตกต่างระหว่างการขับรถแข่งอินดี และฟอร์ด ปินโต ปี 1971 ในที่สุดคุณก็จะถึงเส้นชัยในฟอร์ด ปินโต แต่จะใช้เวลานานกว่าในรถอินดี ถึง 10 เท่า นี่ไม่ใช่คำถามหลอกลวง ปฏิสสารคือสิ่งที่คุณอาจคิดว่าเป็น ตรงกันข้ามกับสสารปกติ ซึ่งส่วนใหญ่ในเอกภพของเราสร้างขึ้น จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ การมีอยู่ของปฏิสสารในเอกภพของเราถูกพิจารณาว่าเป็นเพียงทางทฤษฎีเท่านั้น

ในปี 1928 พอล ดิแรก นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ได้แก้ไขสมการที่มีชื่อเสียงของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ E=mc² พอล ดิแรก กล่าวว่าอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ไม่ได้พิจารณาว่า m ในสมการ มวล อาจมีคุณสมบัติเป็นลบและเป็นบวก สมการของ พอล ดิแรก อนุญาตให้มีการดำรงอยู่ของอนุภาคต่อต้านในจักรวาลของเรา นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่ามีสารต่อต้านอนุภาคอยู่หลายชนิด

สารต่อต้านอนุภาคเหล่านี้คือภาพสะท้อนของสสารปกติอย่างแท้จริง อนุภาคต่อต้านแต่ละอนุภาคมีมวลเท่ากันกับอนุภาคที่สัมพันธ์กัน แต่ประจุไฟฟ้าจะกลับกัน นี่คือการค้นพบปฏิสสารบางส่วนในศตวรรษที่ 20 โพซิตรอน อิเล็กตรอนที่มีประจุบวกแทนประจุลบ ค้นพบโดยคาร์ล แอนเดอร์สันในปี 2475 โพซิตรอนเป็นหลักฐานแรกที่แสดงว่าปฏิสสารมีอยู่จริง แอนติโปรตอน โปรตอนที่มีประจุเป็นลบแทนที่จะเป็นประจุบวกตามปกติ

ในปี 1955 นักวิจัยที่เบิร์กลีย์ เบวาตรอน ได้ผลิตแอนติโปรตอน การต่อต้านอะตอม เมื่อจับคู่โพซิตรอนและแอนติโปรตรอนเข้าด้วยกัน นักวิทยาศาสตร์จาก CERN ซึ่งเป็นองค์การเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรปได้สร้างการต่อต้านอะตอมขึ้นเป็นครั้งแรก อะตอมต่อต้านไฮโดรเจนเก้าอะตอมถูกสร้างขึ้น แต่ละอะตอมใช้เวลาเพียง 40 นาโนวินาที ในปี 1998 นักวิจัยของ CERN ได้ผลักดันการผลิตอะตอมต่อต้านไฮโดรเจนเป็น 2,000 อะตอมต่อชั่วโมง

เมื่อปฏิสสารสัมผัสกับสสารปกติ อนุภาคที่เท่ากันแต่ตรงข้ามกันจะชนกันเพื่อผลิตการระเบิดที่ปล่อยรังสีบริสุทธิ์ ซึ่งเดินทางออกจากจุดที่เกิดการระเบิดด้วยความเร็วแสง อนุภาคทั้งสองที่ก่อให้เกิดการระเบิดจะถูกทำลายล้างอย่างสมบูรณ์ ทิ้งอนุภาคย่อยอื่นๆไว้เบื้องหลัง การระเบิดที่เกิดขึ้นเมื่อปฏิสสารและสสารทำปฏิกิริยากันจะถ่ายโอนมวลทั้งหมดของวัตถุทั้งสองไปเป็นพลังงาน

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าพลังงานนี้มีพลังมากกว่าพลังงานใดๆ ที่สามารถสร้างขึ้นได้ด้วยวิธีการขับเคลื่อนอื่นๆ เหตุใดเราจึงไม่สร้างกลไกปฏิกิริยาของสสาร-ปฏิสสาร ปัญหาเกี่ยวกับการพัฒนาแรงขับปฏิสสารคือไม่มีปฏิสสารที่มีอยู่ในเอกภพ หากมีสสารและปฏิสสารในปริมาณที่เท่ากัน เราน่าจะเห็นปฏิกิริยาเหล่านี้รอบตัวเรา เนื่องจากไม่มีปฏิสสารอยู่รอบตัวเรา เราจึงไม่เห็นแสงที่จะเกิดจากการชนกับสสาร

เป็นไปได้ว่าอนุภาคจะมีจำนวนมากกว่าอนุภาคต่อต้านในช่วงเวลาที่เกิดบิกแบง ตามที่ระบุไว้ข้างต้น การชนกันของอนุภาคและอนุภาคต่อต้านจะทำลายทั้งสองอย่าง และเนื่องจากอาจมีอนุภาคจำนวนมากขึ้นในเอกภพตั้งแต่เริ่มต้น สิ่งเหล่านี้จึงเหลืออยู่ ปัจจุบันอาจไม่มีอนุภาคต่อต้านที่มีอยู่ตามธรรมชาติในเอกภพของเรา อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ค้นพบแหล่งสะสมของปฏิสสารที่เป็นไปได้ใกล้กับใจกลางกาแลคซีในปี 1977

หากเป็นเช่นนั้น ก็หมายความว่าปฏิสสารมีอยู่ตามธรรมชาติ และความจำเป็นที่จะต้องสร้างปฏิสสารของเราเองก็จะหมดไป สำหรับตอนนี้เราจะต้องสร้างปฏิสสารของเราเอง โชคดีที่มีเทคโนโลยีในการสร้างปฏิสสารผ่านการใช้เครื่องชนอนุภาคพลังงานสูง หรือที่เรียกว่า เครื่องทำลายอะตอม เครื่องทำลายอะตอม เช่น เซิร์น เป็นอุโมงค์ขนาดใหญ่ที่เรียงรายไปด้วยแม่เหล็กซูเปอร์แมกเนติกอันทรงพลังที่หมุนวนไปรอบๆเพื่อขับเคลื่อนอะตอมด้วยความเร็วใกล้แสง

เมื่ออะตอมถูกส่งผ่านเครื่องเร่งความเร็วนี้ มันจะชนเข้ากับเป้าหมาย ทำให้เกิดอนุภาค อนุภาคเหล่านี้บางส่วนเป็นปฏิปักษ์ที่ถูกแยกออกโดยสนามแม่เหล็ก เครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูงเหล่านี้ผลิตแอนติโปรตอนเพียงหนึ่งหรือสองพิโคกรัมต่อปีเท่านั้น พิโคกรัม คือหนึ่งในล้านล้านของกรัม แอนติโปรตอน ทั้งหมดที่ผลิตที่ CERN ในหนึ่งปีจะเพียงพอที่จะจุดหลอดไฟไฟฟ้า 100 วัตต์เป็นเวลาสามวินาที

มันจะต้องใช้แอนติโปรตอนจำนวนมากในการเดินทางไปยังจุดหมายปลายทางระหว่างดวงดาว เครื่องยนต์สสาร-ปฏิสสาร นาซาอาจใช้เวลาเพียงไม่กี่ทศวรรษในการพัฒนายานอวกาศปฏิสสารที่จะลดต้นทุนเชื้อเพลิงให้เหลือเพียงเศษเสี้ยวของที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2543 นักวิทยาศาสตร์ของนาซา ได้ประกาศการออกแบบในช่วงแรกสำหรับเครื่องยนต์ปฏิสสารที่สามารถสร้างแรงขับมหาศาลโดยมีปฏิสสารเพียงเล็กน้อยเป็นเชื้อเพลิง

โดยในปริมาณของปฏิสสารที่จำเป็นในการจัดหาเครื่องยนต์สำหรับการเดินทาง 1 ปีไปยังดาวอังคารอาจน้อยเพียงหนึ่งในล้านของกรัม ตามรายงานในวารสารขับเคลื่อนและพลัง ฉบับเดือนนั้น การขับเคลื่อนสสาร-ปฏิสสารจะเป็นการขับเคลื่อนที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่เคยพัฒนามา เนื่องจาก 100 เปอร์เซ็นต์ของมวลของสสารและปฏิสสารจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงาน เมื่อสสารและปฏิสสารชนกัน

พลังงานที่ปล่อยออกมาจากการทำลายล้างจะปลดปล่อยพลังงานประมาณ 1 หมื่นล้านเท่าของพลังงานเคมี เช่น การเผาไหม้ของไฮโดรเจนและออกซิเจน ซึ่งเป็นชนิดที่กระสวยอวกาศใช้ ปฏิกิริยาของสสาร-ปฏิสสารมีพลังมากกว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันที่ผลิตในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ถึง 1,000 เท่า และมีพลังมากกว่าพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันถึง 300 เท่า ดังนั้น เครื่องยนต์สสารปฏิสสารจึงมีศักยภาพที่จะพาเราไปได้ไกลขึ้นโดยใช้เชื้อเพลิงน้อยลง

ปัญหาคือการสร้างและจัดเก็บปฏิสสาร มีสามองค์ประกอบหลักสำหรับเครื่องยนต์สสาร-ปฏิสสาร วงแหวนกักเก็บแม่เหล็ก ปฏิสสารจะต้องถูกแยกออกจากสสารปกติ ดังนั้น วงแหวนกักเก็บที่มีสนามแม่เหล็กจึงสามารถเคลื่อนปฏิสสารไปรอบๆวงแหวนได้จนกว่าจะจำเป็นในการสร้างพลังงาน ระบบฟีด เมื่อยานอวกาศต้องการพลังงานมากขึ้น ปฏิสสารจะถูกปล่อยออกมาเพื่อชนกับเป้าหมายของสสาร ซึ่งจะปลดปล่อยพลังงานออกมา

หัวฉีดจรวดแม่เหล็กขับดัน เช่นเดียวกับเครื่องชนอนุภาคบนโลก หัวฉีดแม่เหล็กยาวจะเคลื่อนพลังงานที่สร้างขึ้นโดยปฏิสสารผ่านขับดัน แอนติโปรตอน ประมาณ 10 กรัม จะเป็นเชื้อเพลิงเพียงพอที่จะส่งยานอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมไปยังดาวอังคารในหนึ่งเดือน ปัจจุบัน ยานอวกาศ ไร้คนขับใช้เวลาเกือบหนึ่งปีในการไปถึงดาวอังคาร ในปี 1996 ยานมาร์สโกลบอลเซอร์เวเยอร์ใช้เวลา 11 เดือน ในการไปถึงดาวอังคาร

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าความเร็วของยานอวกาศที่ขับเคลื่อนด้วยสสารและปฏิสสารจะทำให้มนุษย์สามารถไปยังที่ที่มนุษย์ไม่เคยไปมาก่อนในอวกาศ เป็นไปได้ที่จะเดินทางไปยังดาวพฤหัสบดีและไกลกว่าเฮลิโอพอสซึ่งเป็นจุดที่การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ สิ้นสุดลง แต่ยังคงต้องใช้เวลาอีกนานก่อนที่นักบินอวกาศจะขอให้นายท้ายยานอวกาศพาพวกเขาไปที่ความเร็ววาร์ป

บทความที่น่าสนใจ : อวกาศ อธิบายเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับยูริ กาการินชายคนแรกในอวกาศ