爱华网腾讯科技讯（Everett/编译）据国外媒体报道，伊卡洛斯星际公司是一个致力于研究科学和技术使得人类在2100年进行真正意义上星际航行的非营利性机构，由英国星际协会与TauZero基金会发起，物理学家、博士后研究员理查德·奥伯塞（RichardObousy）是该计划的联合创始人。虽然多位研究人员探讨关于人类进行星际航行，但这一使命并不受到很大的关注，这是因为按目前的宇航科技发展，进行星际旅行和返回任务需要相当长的时间跨度。
人类星系航行任务涉及宇宙飞船初始助推段、巡航段的技术问题，下一步将是抵达目标天体前的减速和围绕轨道运行阶段，期间科学家就进行科学数据的探测和收集。最后，宇宙飞船将启动第二阶段的加力推进段，目标为返回太阳系，再次经过加速段的星际巡航后需要进行减速，而今被太阳引力捕获。伊卡洛斯星际航行计划是对未来载人恒星际航行的预演，原则上可以将宇航员安全返回地球。
科学家进一步发现反物质可以提供密度最高的能量源，非常适合于进行恒星际航行。此外，该反物质反应释放能量是自发性的，不需要任何复杂的反应堆系统或者笨重的启动程序进行诱导反应的进行。一种反物质火箭动力系统的可能性技术涉及到施温格电子偶产生的量子效应，目前我们通过实验探索到宇宙中所有已知形式的能量，宇宙可被准确描述为是一种量子场域。每个真空行为的模式就像一个简谐波振动发生器，简谐振动的量子机械属性是基态波动的展现，作为海森堡不确定性原理的一个结果。
当反物质不断积累到足够的量时，宇宙飞船就有了返航时的燃料供应，以满足回程时加速段和减速段的动力需求，科学家认为这是一种未来用于人类恒星际航行探索的可能方法。但其中有一个关键性且独特的因素，即科学家建议可通过电场创建质子-反质子对，通过额外电场自发形成粒子的机制已经应用于当代的粒子物理学领域，包括对黑洞量子蒸发、黑洞附近形成电子-正电子的研究。虽然本项研究还处于较早的发展起步阶段，但是已经有相关论文得到发表，如2011年公布的《星际探索飞船系统：从真空到反物质火箭的研究》。
基于该理论研制出来的宇宙飞船动力系统在进行恒星际航行的加速段和减速段所消耗的燃料可以大大减少，仅飞船自身携带的燃料就可以满足。在抵达目标恒星系统后，宇宙飞船将会自动计算出一个稳定的公转轨道，通过巨大的太阳能电池板作用该阶段的能量供应，科学家设计的太阳能电池板面积将达到数百平方英里。恒星光的能量将被转换为激光能量，并通过施温格电子偶产生量子效应从真空中创建反物质。
如同经典物理学中我们所相信的那样，真空并不缺乏物质和能量，但这也是量子效应活跃的舞台。在狄拉克发现描述电子运动的相对论性量子力学方程之后，一位诺贝尔奖得主、物理学家朱利安施温格尔（JulianSchwinger）意识到一个足够强的电场可创造出正负电子对。当激光强度大于某一临界值时，真空两极分化可诱发电子偶产生，然而实现该过程的前提条件是需要强大的电场。目前的实验室研究进展使得人们对其增加的希望，发现了激光可以很快帮助我们实现这个非常关键的电场。
最近，美国国家航空航天局开始研制太阳探测器，这是第一个可飞入日冕进行探索的探测器，科学家为其设计了一条超级加速路线，通过金星引力进行七次加速，使得该探测器的速度可达到令人惊讶的每秒125英里，是旅行者1号探测器速度的7倍以上，如果按这个速度进行星际航行，只需要6450年就可以抵达另一颗恒星。尽管这是一个令人难以置信的成就，但目前宇航推进技术发展进行恒星际航行，在巡航时间上足以消耗一代人的时光。
如果仅按由俄国火箭专家齐奥尔科夫斯基推导的齐奥尔科夫斯基火箭方程进行研制恒星际宇宙飞船的动力系统，我们将发现星际航行的挑战变得更加明显。通过这个方程可以发现可获得恒星际航行的必要速度，火箭喷射速度被控制在光速之下，以及巨大的质量比和质量流量比。
伊卡洛斯星际航行工程的研究涉及到星际介质的研究，对目标行星系统、行星科学领域的探索，其中包括了另一个行星系统中存在的行星以及大型卫星、小行星等，更重要的是天体生物学领域的研究将发现可能存在的可居住行星。虽然该计划令人兴奋，但是其主要的挑战依然是如何解决在最短的时间内进行最大航程的航行。美国国家航空航天局在1977年发射了旅行者1号探测器，目前是飞行最远的人造物体之一，目前的速度超过了每秒10英里，约为每小时3.6万公里。即使是这样令人难以置信的速度，也需要花7万年才能抵达距离太阳系最近的恒星。
【科学家计划建造“激光反物质动力”星际飞船】伊卡洛斯星际航行科学家小组计划使用反物质火箭作为飞船动力
【科学家计划建造“激光反物质动力”星际飞船】基于现代火箭技术设计的飞船动力系统
【科学家计划建造“激光反物质动力”星际飞船】反物质动力系统将使宇宙飞船的速度更快更轻便
【科学家计划建造“激光反物质动力”星际飞船】科学家计划建造“激光反物质动力”星际飞船
【科学家计划建造“激光反物质动力”星际飞船】抵达目标恒星系统时还需要燃料进行减速制动
【科学家计划建造“激光反物质动力”星际飞船】美国国家航空航天局最新研制的太阳探测器
【科学家计划建造“激光反物质动力”星际飞船】旅行者系列探测器已经处于太阳系边缘
解析未来星际飞船太空社区 如一座小城镇
2012年07月13日 腾讯科技
[导读]研究人员解析未来恒星际飞船内部如同一座小型城镇，拥有人造重力场，最大限度模拟地球生活环境。
腾讯科技讯（Everett/编译）据国外媒体报道，来自伊卡洛斯人类星际航行工程的景观建筑师、城市概念规划专家史蒂夫?萨默福德（Steve Summerford）认为人类在前往另一个行星系统的航行途中，需要什么的星际飞船。萨默福德一直从事地外行星开拓以及星际载人飞行环境的研究工作。尽管进行星际航行的宇宙飞船所能提供的生存环境与地球上差异较大，但是科学家们试图尽可能地让宇航员体会到在地球上的感觉。
研究人员设计的未来人类宇宙飞船
但目前为止还没有一艘宇宙飞船能将运载工具与宇航员完美地结合起来，相反，研究人员侧重于通过宇航员的经验积累探讨出可进行数个世纪宇宙航行后还具有可利用价值的设计，这些按当前最精密的工艺打造的工具可在未来被应用于建立一个遥远的太空殖民地，最多可容纳多达10000人的外星基地。本项研究提到了在1975年，由美国国家航空航天局的研究人员、斯坦福大学的学生联合开展的名为《空间殖民：一项设计研究》的课题。但近些四十年以来，科学家们基本都聚焦在宇宙飞船内部空间的合理分配以及飞船潜在运输效率的研究上。
现在我们所看到的许多关于恒星际旅行空间居住环境的构想设计，都体现出类似的特征，比如巨型宇宙飞船上的人们身着轻质金属或者特殊面料的服装在飞船内部飘动。目前，多个轨道空间站似乎在人类宇航飞行上积累了一些经验，比如美国国家航空航天局的天空实验室，俄罗斯的和平号轨道空间站，以及现在的国际空间站，都试图在模仿一些生存环境，其目的就是为了给未来的殖民者提供多种形式的“家的感觉”，而这些设计可能是徒劳的。
对于伊卡洛斯人类星际航行的设计人员而言，这些轨道空间站的人居环境是相对经济的，但是人类如果要进行数个世纪的恒星际旅行就要重新建立空间居住标准，要与地球上的建筑类似。可以在将大型宇宙飞船的内部空间打造成现今小区或者小城镇的生活模式。根据科学家对“空间居住区”的研究结果，认为每人需要大约50平方米的面积才能保持最低限度的舒适，如果是一个将近1万人的外星人类殖民基地，那么配套的生活设施总面积要求人均达到150平方米。
因此，如何分配宇宙飞船和外星基地的人居空间以及最小间距是未来人类拓展宇宙殖民地的一个重要基础研究。根据科学家们计算，为了使恒星际航行达到合理的人居环境，宇宙飞船需要有67万平方米的生活面积，其加压舱体积大约为1740万立方米，相当于三个帝国大厦的结构。在太空中航行要面对的最明显问题就是失重，在建造太空殖民地时这是最有利，也是最不利的因素。其明显的优势在于可以解决工程材料的重量问题、运输问题等，但是我们经过数十年的研究发现长期失重对人类的健康极为不利，因此我们需要人造重力场。
科学家认为可以通过建造一个巨型旋转式结构的宇宙飞船来产生人造重力场，利用离心力的原理可模拟出大约70%的地球引力。确切地说，通过垂直旋转轴我们可以感受到明显的重力作用，这里的面积大小就是进行星际航行的宇航员们生活居住的主要场所，为了能将此面积最大化，圆环是个理想的选择。从形状上看，球形面的重力场效率是极低的，而由多个环形圈构成的同心圆堆叠结构则更有效率。
另外，建设一艘恒星际宇宙飞船，需要突出模块化的设计理念。由许多个小型单元构成的大型宇宙飞船可允许未来的任务拓展，系统冗余设计等。在建造过程中，可在临时轨道上进行组装或者在拉格朗日点上进行装配，这样可使得建造过程更容易些和降低成本。内部的构造可模仿城市的设计，使用堆叠或者多层建筑，加强对垂直空间的利用。同时，也需要使用内空间进行植树、种植等农业活动，提供娱乐场所等。这支由科学家、材料工程师、城市规划师组成的研究小组，希望有一天可将这些设计理念赋予实施，打造出恒星际旅行的太空社区。
未来“反物质飞船”可从星际空间获得燃料2012年05月26日 腾讯科技
[导读]科学家计划打造反物质燃料飞船，从诸如木星等星球上收集反质子，并飞往另一个行星系统。
腾讯科技讯（Everett/编译）据国外媒体报道，在未来数十年，将会有越来越多的关于发射新型高科技机器人探测器前往地球附近星球探索的消息，而对于距离地球仅仅数光年内的行星将会被陆续发现，这些目标都将成为人类未来宇航探索的动力，我们的目标中也包括了观察达尔文的进化论是否在其他星球上也发挥相对应的作用。巨大的空间望远镜或许不能直接观察到外星生命的存在，我们希望能在显微镜下观察到外星生命的踪迹。
反物质发动机将成为未来的终极动力
木星磁场中或存在可利用的反质子
要发现正处于低级状态的的外星生命，首先应该要抵达另一个行星系统，但如何才能实现这个愿望呢？科学家们与科幻小说家长期青眯于正反物质湮灭的动力系统。在著名的《星际迷航》系列电影中，反物质燃料发动机作为“企业”号宇宙飞船的动力系统，可实现曲速飞行，超光速抵达宇宙中任何一个地方。反物质在粒子物理学中如同正物质的“镜像”，由反粒子所构成，在宇宙创世大爆炸之后是非常丰富的，但当反物质与正物质相互接触时，就会发生湮灭，并释放出大量的伽马射线。
对于现在的的宇宙而言，我们是非常幸运的，早期宇宙中虽然存在大量的反物质，但是正物质的含量却比反物质稍稍多了一点，正因为此在后来的宇宙演化中逐渐形成了现在我们所看到的恒星、行星，也包括我们自己，都属于普通物质。科学家将早期宇宙中正物质含量高于反物质解释为CP破坏，该定理预测了在宇宙大爆炸正粒子与反粒子之间的对称关系。根据这个理论，如果有一个由反物质构成的星系，那么你最好远离它们，而最新的一篇关于反物质研究的文章，作者詹妮弗·温莎（Jennifer Ouellette）指出：我们可以将反物质作为一种新型燃料之源。
在2009年的一部名为《天使与魔鬼》电影中，科学家从大型强子对撞机中提取出反物质，用于制造恐怖的反物质炸弹。然而，在现实世界中，仅通过目前的粒子物理加速器技术需要花费1000年才能产出一微克的反物质。值得一提的是，加速器的质子束每十年可提高四个数量级。巧合的是，曾经服役于美国国家航空航天局的航天飞机机队在过去的数十年间使用的液态氢量也呈现出类似的增长趋势。
一些粒子物理学家认为在21世纪中叶，微克级的反氢产量可能出现指数式增长。由于反物质燃料动力系统工作原理需要将反物质与正物质相互湮灭而释放能量，因此在进行恒星际宇宙航行时需要携带更多的反物质，如果是对另一个行星系统进行考察并登陆，那么还需要携带足够的反物质燃料用于减速。根据粒子物理学家们计算，如果一艘恒星际宇宙飞船质量为100吨，设计速度为光速的40%，那么其需要携带的反物质质量相当于八十艘超级油轮的装载量。
但是如果将最大速度降低为25%的光速，需要携带的反物质燃料质量就会大大降低。使用反物质燃料推进的恒星际宇宙飞船需要进一步降低反物质的携带量，否则根据计算得出的携带大量反物质的宇宙飞船只能是科幻小说中的一个情节。在2011年，欧洲核子研究中心的反氢激光物理实验仪在四分之一小时多的时间内成功困住了309个反氢原子。
此外，国际合作研制的PAMELA宇宙射线探测卫星在地球磁场中发现了反质子的存在，而最近安装在国际空间站上的阿尔法磁谱仪也能够探测并标示出地球轨道上的反粒子。最近的研究发现，巨大的行星如木星磁场中应该存在着比地球更多的反质子。因此，科学家希望从宇宙空间中寻找新的反物质来源，而不是从低效率的加速器上获得。打造前所未有的反物质燃料发动机听起来似乎异想天开，但在1932年，爱因斯坦曾认为没有迹象表明核能将被利用。看似不可能的反物质燃料发动机可能在一个世纪内成为终极动力。
科学家全面揭秘反物质疑云:如何制造反物质
2011年07月24日 光明日报
钱思进教授手指环线为位于地下100米处、周长27公里、横跨法瑞边境的环形加速器系统。里面的“质子束”运行速度近似光速,每秒沿环形轨道约转1.1万圈。图中下半部显示的设备是该地下隧道内部的束流管。宋斌摄
图为欧洲核子中心入口处的（粒子物理学）博物馆。宋斌摄
欧洲核子中心在反物质研究领域迈出重要一步，引起世界关注。这里的科学家上个月成功地将反氢原子“抓住”长达1000秒的时间,打破了迄今为止反物质留存时间的最长纪录。如此长的时间足够科学家对之进行分析并进一步研究其相关属性，进而探索宇宙起源和检验宇宙大爆炸理论。
核子中心总主任罗尔夫·霍伊尔几天前又透露，大型强子对撞机的一份重要研究报告将于今年底或明年初公布于众。据悉，这一报告主要包括反物质和基本粒子两个研究领域。该消息再次激发外界强烈关注。
反物质研究正在不断取得突破性进展，但是公众对反物质的认识却仍然很有限、甚至由于道听途说而对反物质研究产生恐慌心理——针对这种反差，目前正在该中心参加试验值班的北京大学钱思进教授和来此实习的台湾中央大学葛道宁博士接受了本报记者采访。他们从宇宙起源理论开始详细讲述了反物质的制造过程及其诸多属性。
宇宙的来龙去脉
当前对宇宙起源比较集中的解释是宇宙大爆炸理论。该理论认为，宇宙是在137亿年前由一团炽热的能量发生大爆炸而膨胀形成，大爆炸应该形成等量的物质与反物质。后来，日本和美国学者又提出了“对称破缺理论”并获得了2008年诺贝尔物理奖，该理论认为大爆炸后的正、反物质之间不是等量的，存在非常小（一百亿分之一）的差别，现实的宇宙就是由正、反物质湮灭之后剩余的那一百亿分之一的正物质构成的。
另外，美国天文学家哈勃于1929年提出了星系红移量与星系间距离成正比的“哈勃定律”，并推出星系互相远离的宇宙膨胀说。钱教授表示，该理论没有表述大爆炸前的宇宙形态和来源，仅指出目前各星系仍处在宇宙大爆炸后的向外扩散过程，但没有预见这一膨胀何时才停止。对此，葛博士认为，按照这一理论，在遥远的未来，膨胀导致宇宙越来越冷；但当膨胀停止后，按照物体相互吸引的原理，此时宇宙各星系之间又会开始收缩，直到相碰发生新的宇宙大爆炸；周而复始的类似循环不断诞生新宇宙。他提醒说，人类对此丝毫不用操心，因为这是非常遥远的事情。
欧洲核子中心的资料显示，在人类未知的96%的宇宙物质和能量的总量中，有73%是由一种新形式的能量——“暗能量”所组成，而剩下23%的部分则是“暗物质”；与正常物质不同，“暗物质”凭借普通技术手段无法观测。今年5月美籍华人科学家丁肇中借助美国“奋进”号航天飞机把太空粒子探测器——“阿尔法磁谱仪”运送到国际空间站，用以观测太空粒子，研究宇宙中的反物质和暗物质。
宇宙大爆炸理论催生了人类对反物质的研究，欧洲核子中心的科学发现和创造也进一步激发了人类对反物质的关注。反物质概念最早由英国物理学家保罗·狄拉克在上个世纪30年代提出，他预言每一种粒子都应该有一个与之相对的反粒子，如反电子（即带正电的电子），其质量与电子完全相同，而携带的电荷正好相反；反质子、反中子也类似。科学界曾把诸如电子、质子、中子等通称为基本粒子（即组成万物的最小粒子）；但20世纪60年代后，实验上已证实质子和中子已不是最小粒子。目前，基本粒子有12个，分为夸克和轻子2类,每一类分别拥有6种形式并有不同的具体名称。
基本粒子是构成世间万物的最小单元，如动植物都是由细胞构成，细胞由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核和电子构成，原子核由质子和中子构成，质子和中子由夸克构成。因此，夸克和轻子（其中包括电子）是当今实验中能检测到的最小、不可再分的单元，故称它们为“基本粒子”。
如何制造反物质
高中化学课会经常提到“元素周期表”，氢是其中最轻最简单的元素，也就是一个负电电子围着一个正电质子旋转。钱教授表示，科学家从最简单的氢原子入手研究反物质，是因为它只包含2个粒子。
该中心的科学家利用“质子分离器”从氢元素中剥离电子而取得作为氢核的质子，上亿个这样的质子收集在一起就形成了“质子包”,然后再分批将这些“质子包”发送到加速器的束流管中，成百上千个“质子包”构成的“质子束”通过多级加速才能达到最终碰撞 的运行速度。
在大型加速器系统里，一束非常接近光速运行的“质子束”撞击一个固定靶（研究反物质使用的是固定靶运行模式。此方法类似于“用消防水枪射击墙壁”且随后会形成四溅的水花和被冲刷下来的墙壁杂质；但不同的是，“固定靶运行模式”可以产生撞击前不存在的新粒子），会与靶中的粒子相撞产生许多快速散开的“碎片”（即次级粒子），这些“碎片”中包括一些碰撞前不存在的粒子，它们是由高能束流中的能量在碰撞时转化成质量而形成的。按照爱因斯坦“能量与质量相互转化”的原理，科研人员利用此方法产生了碰撞前不存在的“带负电的质子”（反质子），但它们飞行速度很快，所以要再通过减速器让“反质子”静止下来，再将“反质子”与用其他方法获得的“带正电的电子”（即反电子）相融合，最终形成了“反氢原子”。
但问题是，“反氢原子”不能接触正物质的世界，否则会迅速与正常物质中原子相遇并形成能量（辐射或亮光）。这与“酸碱物质相遇会发生中和反应”有些类似；因此，“反氢原子”必须相对静止地被保存在真空容器中，而且不能碰到试验设备，科学家们要借助磁力或其他方法把制造出来的“反氢原子”稳定住或抓住。
钱教授称，制造“反氢原子”难度大，因为要在每次碰撞产生的成千上万个“碎片”中“拣到”“反质子”，然后通过减速器放慢它们的运行速度，以利于最后融合产生“反氢原子”；而保存“反氢原子”的难度更大，因为自然界全由正物质组成，反氢原子极易与正物质发生上述比喻的“中和反应”。
60多年前科学家已经发现了反质子和反中子，16年前欧洲核子中心的科学家曾在世界上首次制造出微量反氢原子，但无法保存。该中心去年11月使38个反氢原子停留了0.17秒，而上月的试验又使数百个反氢原子停留了1千秒，约16分钟。钱教授表示，这为人类研究反物质提供了现实可行性。据悉，今年5月中国科学家参与的国际合作组在美国重离子对撞机上的实验中也探测到非常稀有的氦的反物质原子（即反氦4）。
反物质并不具现实威胁
反物质的出现引起社会关注与好奇。美国作家丹·布朗的畅销小说《达·芬奇密码》的姊妹篇《天使与魔鬼》中就虚构了反物质炸弹，作品描述“0.25克反物质炸弹足以将梵蒂冈从地球上抹去”；美国科幻片《星际迷航》把反物质用于星际飞船燃料。对此，钱教授称，经初步估算，1千克反物质的能量接近世界上最大氢弹的威力。
但是，反物质目前还远不具备现实应用的可能，也还远没有现实危险性。钱教授说，全球科学家奋斗了十几年，至今仅制造出最多10的负17次方克的反氢原子；估计即使再努力数亿年，也只能造出不多于1毫克的反氢物质。
欧洲核子中心建造大型强子对撞机的项目曾一度引起周围居民的恐慌，关于“射线”的危害和“黑洞”、“反物质世界”的传说很多，比如，高能粒子对撞产生的“黑洞”会“吞噬”现实世界、大到犹如地球体积的“反物质”会与地球一同“湮灭”等等。钱教授解释说，这些担忧完全没有必要。大型强子对撞机达到的束流能量，是日常宇宙射线“轰击”到地球的一些粒子能量的千万分之一，地球经受了几十亿年的类似“考验”；而“微观黑洞”只是一个理论假说，即使存在，它的特性也与星系间的大尺度“宏观黑洞”截然不同，“微观黑洞”的体积比质子还小，且寿命极短，转瞬即逝，不会给现实世界留下任何影响和痕迹。大型强子对撞机自去年3月成功实现高能质子对撞且连续运行至今，没有出现任何值得担忧的危险迹象。
链接
欧洲核子中心创建于57年前，拥有2000多名工作人员，吸引了来自85个国家和地区580多个科研机构和大学的上万名访问学者来此从事科学研究，约为全球一半数量的粒子物理学家。作为非成员国，中国一直与该中心保持着良好的合作关系。多年来，来自中国科学院高能物理所、北京大学、清华大学、南京大学、山东大学、中国科技大学、华中师范大学、华中理工大学、中国原子能科学研究院等单位的数十人在此参与了大型强子对撞机上多个大实验的科研合作。
我们如何利用地球“反物质环”来驱动飞船
2011年08月27日 中国天文科普网
[导读]在地球范艾伦辐射带内围绕地球有一个“反物质”环。反物质和物质相遇会发生湮灭释放出大量能量，这个能量能为飞船提供动力吗？理论上，这些极其微量的反物质可以诱导未来核动力飞船上的核反应。
一个反物质带已经被发现环绕地球，未来可能被用来为前往太阳系内其它行星的危险的高速旅行提供燃料。
反物质具有的特征和普通物质的相反－例如质子带正电荷，反质子则带负电荷。当反物质和普通物质接触，它们壮烈地湮灭，释放出能量。意大利的PAMELA（负载反物质探索和光核天体物理学）卫星，2006年发射，在被称为南大西洋异常的范艾伦辐射带最内层的一个区域发现了比预期多数千倍的反质子。这个异常似乎是大得多的反物质带的集中区域，是辐射带最内层的最靠近地球表面的点（约500公里高度），约束这个辐射带的地球磁力线在那里最弱。
艺术家想象中的一艘利用反物质作为燃料的飞船
詹姆斯-毕克福特，美国麻省剑桥Draper实验室的高级技术员，计算出地球的反物质带包含160纳克反质子。这本身看上去不算多－这些反物质的纯湮灭将只产生10千瓦－小时的能量－但是我们在地球上的粒子加速器内产生的反物质量和它相比，就少得可怜了。（例如，在美国伊利诺伊州的费米国家加速器实验室花费一整年时间，耗尽数百万美元，仅仅产生1纳克反质子，如果实验室特别为那个目的而使用的话。）
反质子通过地球和来自太阳系外的入射的宇宙射线之间的相互作用而产生。宇宙射线是以接近光速运动的带电粒子，来自诸如超新星爆发和遗迹。当它们遭遇地球的大气层，它们和大气分子碰撞，并衰减生成反质子和反中子。因为它们带电荷，反质子被磁力线俘获，较深入大气层的反质子和普通物质的粒子快速地湮灭。然而，不带电荷的反中子能够逃逸回太空，在那里它们衰减为反质子并被高得多的地球磁场俘获，它们能够存活数年。
PAMELA发现了超量的60－750MeV能量范围内的反质子包含在南大西洋异常内部，但这可能只是冰山一角。
“PAMELA的轨道被限制在350－600公里之间的高度，反质子辐射带预期延伸到数千公里，”论文的合作者阿里桑得罗-布鲁诺说，论文将发表在《天体物理学通讯》上。“这些粒子中的一些在磁层的限制区域内产生，并被俘获，特别在外层，密度足够低让反质子聚集，因为湮灭或者等离子化而引起的损失大大地减少了。”
地球磁场的简化版。地球就像一根磁条，内部磁动力在其熔融的铁核内产生，从而产生笼罩地球的磁场。范艾伦辐射带是被束缚在我们头顶的磁场内部的带电粒子环。正是在这些辐射带内部发现了反质子带 。
160纳克反物质分布在我们头顶数百公里到数千公里的范围内，其实际效应是什么？科幻小说之梦描绘了宇宙飞船进行反物质反应，但毕克福特，作为美国宇航局的先进概念研究所的某项研究的一部分，考察了反质子怎样诱导核裂变反应从而产生能量以推进宇宙飞船。例如，从地球周围的辐射带收集到的30纳克的反质子足以让核动力飞船在45天内抵达火星，而美国宇航局的好奇号火星车在今年11月份发射升空后将花费9个月时间才能到火星。然而，诀窍是首先必须捕捉到反物质。
毕克福特考察了某种被称为等离子磁的东西。它将被安装在太空飞行器上，太空飞行器将环绕地球飞行，经过反物质带时加满燃料（替代地，飞船可以停靠在轨的燃料仓库时加油）。电流通过四个巨大的100米线圈，线圈彼此垂直，将产生一个自转的磁场在周围的等离子体内诱导另一个电流，并产生第二个更强磁场束缚和储存反质子。“当你想要发动引擎并湮灭反质子，你让它们和磁场的高强度区域附近的致密靶子碰撞，”毕克福特说。这诱导靶子内部原子的核裂变反应，产生能够作为飞船动力的能量。“在适当的条件下，其作用将像喷嘴推动飞行器前进。”
在他的NASA报告中，毕克福特推测，不仅到火星，而且到木星（10毫克的反质子足以让100吨负载进行为期一年的往返飞行），或者到太阳系边缘的‘太阳驻点’（旅行者号飞船在三十年后才刚刚抵达）的快速行动，或者到太阳的引力焦点（日地距离的550倍，那里由于引力透镜效应受到太阳引力放大的遥远光线将产生一架巨大的天然望远镜）将成为可能。虽然地球周围没有足够的反物质为所有这些太空行动提供动力（以每年2纳克的速率补充），它能够为一些飞船提供动力，而其它行星也能够开发自己的反物质－毕克福特的报告宣称土星是反质子的最有潜力的生产者，每年240毫克。反物质最终能够被用来为前往邻近恒星诸如半人马α的飞行提供动力。然而，在我们开发反物质带的能量之前还有很长的路要走。
“和反物质作为潜在的推进技术有关的议题如此多，太阳帆、激光和微波束等等，”记者Paul Gilster说。“这不是说它不是一个极其有前途的想法，如果物质和反物质彼此湮灭，有多少能量将被释放啊，但地球附近的反物质带远远不足以为Icarus之类的行动提供足够的反物质。这儿我们正在谈论足够的反物质点燃核裂变或者核聚变反应，为太阳系内的飞行提供动力。”
毕克福特同意他的观点。“对首次星际航行而言，这么做的超前性非常大，”他说。“相反，在太阳系内仍然有许多计划，更容易完成，并不需要我们在此谈论的基础发展水平。我猜测人们将首先聚焦这些选择。”
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