Ένας υπερ-επιταχυντής σωματιδίων στην Σελήνη

Γιατί κάποιοι φυσικοί δεν απορρίπτουν την συζήτηση για την κατασκευή ενός επιταχυντή σωματιδίων στην Σελήνη; Γιατί στην Σελήνη επικρατούν πολλές από τις συνθήκες που απαιτούνται για πειράματα σύγκρουσης σωματιδίων. Τέτοιες είναι οι εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες – απαραίτητες για την λειτουργία των υπεραγώγιμων υλικών στους ηλεκτρομαγνήτες και το σχεδόν κενό που επικρατεί στη Σελήνη για την ανεμπόδιστη κίνηση των επιταχυνόμενων σωματιδίων στον επιταχυντή.

Στην Σελήνη επικρατούν χαμηλές θερμοκρασίες. Χωρίς ατμόσφαιρα και υδρατμούς, δεν υπάρχει τίποτα για να μεταφέρει τη θερμότητα του ηλιακού φωτός από το ένα μέρος στο άλλο. Την νύχτα, οι θερμοκρασίες φτάνουν στους μείον 73 oC και κατά την διάρκεια της ημέρας, τα πράγματα γίνονται θερμότερα, φτάνοντας πάνω από 38 οC. O πάγος που κρύβεται στις σκιές των σεληνιακών κρατήρων, το μόνο που χρειάζεται για να διατηρηθεί είναι λίγη σκιά. Χωρίς μέσο διάδοσης της θερμότητας (αέρας ή νερό) οι περιοχές που δεν τις βλέπει άμεσα το ηλιακό φως είναι ευχάριστα κρύες. Και οι φυσικοί χρειάζονται αυτές τις χαμηλές θερμοκρασίες κατά την λειτουργία των επιταχυντών τους.

Εκτός από τις χαμηλές θερμοκρασίες, το γεγονός ότι η Σελήνη δεν έχει ατμόσφαιρα αποτελεί επίσης ένα μεγάλο πλεονέκτημα. Οι φυσικοί αφαιρούν τον αέρα από τους επιταχυντές και τους ανιχνευτές τους. Για να επιταχυνθούν τα σωματίδια σχεδόν μέχρι την ταχύτητα του φωτός δεν πρέπει προφανώς να συγκρουστούν με μόρια του αέρα. Και στην Σελήνη επικρατεί δέκα φορές καλύτερο κενό σε σχέση με το κενό που επιτυγχάνουν οι φυσικοί στα πειράματά τους.

Με το ζήτημα της κατασκευής ενός μεγάλου επιταχυντή στη Σελήνη ασχολούνται και οι James Beacham και Frank Zimmermann σε μια πρόσφατη δημοσίευση με τίτλο ‘A very high energy hadron collider on the Moon’. Εξετάζουν την δυνατότητα κατασκευής ενός κυκλικού επιταχυντή (Circular Collider on the Moon=CCM) με μήκος περιφέρειας ∼11000 km! Ένας τέτοιος επιταχυντής θα μπορούσε να φτάσει σε ενέργεια σύγκρουσης πρωτονίων-πρωτονίων (στο σύστημα κέντρου μάζας) έως 14 PeV – χίλιες φορές μεγαλύτερη από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στο CERN -, με την ένταση του μαγνητικού πεδίου στους μαγνήτες του να φτάνει στα ∼20 Tesla.

Πολλές από τις πρώτες ύλες που απαιτούνται για την κατασκευή του CCM θα μπορούσαν να προέρχονται απευθείας από τη Σελήνη. Σε ένα από τα προτεινόμενα σενάρια για την κατασκευή του CCM που αναλύονται, περιλαμβάνεται και η ανασκαφή σήραγγας κάτω από την σεληνιακή επιφάνεια για να αποφευχθούν οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας ημέρας-νύχτας, αλλά και οι βλάβες από την κοσμική ακτινοβολία και τις πτώσεις μετεωριτών. Επιπλέον, ο επιταχυντής θα τροφοδοτείται ενεργειακά από ηλιακούς συλλέκτες.

Σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης η υλοποίηση ενός ένα τέτοιου εγχειρήματος απαιτεί παγκόσμια συνεργασία και θα αποτελούσε την αφετηρία για την κατασκευή ενός επιταχυντή σε ενέργειες της κλίμακας Planck (1016 TeV) στο Ηλιακό μας Σύστημα, με ένα ελάχιστο μέγεθος όσο το ένα δέκατο της απόστασης Γης-Ήλιου.

περισσότερες λεπτομέρειες θα βρείτε ΕΔΩ:



Κατηγορίες:ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Ετικέτες: , ,

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: