In Erweiterung der Antwort von Kingledion erzeugt die Wechselwirkung zwischen Positronen und Elektronen ebenfalls Gammastrahlung mit einer ganz bestimmten Energie: 512 kV. Gammastrahlung mit dieser Art von Energie durchdringt Materialien ziemlich leicht, und die meisten Reaktionsmaterialien wie Wasserstoff oder Wasser sind für das Inferno der Gammastrahlung praktisch transparent, was bedeutet, dass die meiste Energie einfach durch den Reaktor geht und am Ende die Strukturelemente bestrahlt des Schiffes. Das Zeug, das Sie aufheizen möchten, wird nicht so heiß, wie Sie möchten (ein überhitztes Plasma für maximalen ISP), während viele der Dinge, die Sie lieber kühl halten möchten, glühende Temperaturen haben.

Sie werden tatsächlich mehr Erfolg haben, wenn Sie Antiprotonen verwenden, die entweder mit Protonen normaler Materie in einem Strahlkerntriebwerk interagieren oder in den Reaktionsmassenstrom gestrahlt werden, um eine größere Menge Wasser oder Wasserstoff zu erhitzen.

Antiprotonen bestehen aus Antiquarks, und die Reaktion von Antiprotonen erzeugt einen Eintopf aus geladenen Teilchen. Die meisten dieser Partikel können mit magnetischen oder elektrostatischen Feldern gelenkt werden, sodass die Energie, die sie haben, von Ihrem Schiff weg und hoffentlich mit dem lodernden Plasma Ihres Abgasstroms nach außen geleitet wird. Es wird viel weniger Energie auf die Strukturelemente Ihres Schiffes abgelagert und die Gesamteffizienz wird viel größer sein (dh Ihre 100 kg Antiprotonen liefern weit mehr nutzbare Energie und Schub als die gleichen 100 kg Positronen).

Der Unterschied zwischen Positron und Antiprotonen

Vereinfachtes Diagramm einer Antiprotonenrakete

Während also eine Positronenrakete die Dinge auf die harte Tour zu gehen scheint, scheint die Verwendung von Antiprotonen zur Energieversorgung der Rakete, entweder in einem Strahlkerntriebwerk oder als Mittel zum Erhitzen von Reaktanten, der bessere Weg zu sein.

Es gibt mehr technische Hürden, als Sie erwähnen

Ich würde die technischen Hürden in zwei allgemeine Gruppen einteilen:

• Wie kann man die Energie in die richtige Richtung lenken? Elektron-Positron-Vernichtung erzeugt Gamma-Photonen. Diese gehen in Richtungen ab, die auf der Orientierung des Elektrons und des Positrons basieren, als sie sich der Wechselwirkung näherten. Um Schub zu erzeugen, muss entweder das Gamma aus dem hinteren Ende Ihres Schiffes austreten, um Schwung zu verleihen, oder Sie müssen ein Plasma mit diesen Gammas überhitzen, und dieses Plasma muss aus dem hinteren Ende Ihres Motors austreten.

• Wie schützt man die Motormaterialien vor Bestrahlung? Wenn Sie Gammas wohl oder übel herumschießen lassen, werden sie auf die strukturellen Komponenten Ihres Motors treffen. Gammas haben viel Energie und können den Materialien im Laufe der Zeit großen Schaden zufügen. Bei einer ~100-jährigen Reise durch den Weltraum könnte Ihr Motor irreparabel beschädigt werden, bevor Sie dort ankommen, wo Sie hinwollen.

Dann ist die dritte Hürde mit Ihrer Vermutung überwunden, wie man genügend Positronen produziert und speichert; das ist eigentlich die härteste Herausforderung von allen. Der verlinkte Artikel ist nicht sehr detailverliebt und spricht keine der drei technischen Hürden wirklich an. Der Artikel erwähnt das Abtragen von etwas, um den Schub bereitzustellen, sagt aber nicht wirklich, was oder wie es gerichtet wäre.

Ich würde sagen, basierend auf den Informationen in diesem Artikel, dass dieses Design nicht realisierbar ist, bis mehr Engineering durchgeführt wird.

Für die Erzeugung und Speicherung von Positronen verwendete der SLAC Linear Collider am CERN ein kristallines Wolfram-Target und einen energiearmen 5-GeV-Elektronenstrahl als Positronenquelle .

Und dieses Papier beschreibt die Verwendung eines Wolfram-Hitzeschilds zum Sammeln der Gammastrahlung und die Verwendung der Compton-Streuung, um den Impuls von der Reaktion auf das Fahrzeug zu übertragen. Dies impliziert, dass ein Mikroantrieb möglich ist, der Motor jedoch durch den Schmelzpunkt von Wolfram begrenzt ist, und legt nahe, dass ein Hitzeschild aus flüssigem Wolfram diese Einschränkung mildern könnte.

Warum überhaupt die Positronen speichern, wenn man sie einfach vor Ort produzieren und sofort verbrauchen könnte? Und Wolfram blockiert auch Gammastrahlung. Gestalten Sie also einfach Ihre Motordüse so, dass sie die Strahlung vom Fahrzeug weg umleitet. Je mehr Sie in eine Richtung blockieren, desto schneller fahren Sie, also ist das sowieso das Ziel.