Специалист на НАСА предложи нов вариант на невъзможния двигател

Специалистът на центъра за космически полети „Маршал“ на НАСА Дейвид Бърнс (David Burns) предложи концептуална схема на нов двигател за космически пътешествия, който не използва реактивна тяга. Предлага се използването на релативистичната поправка на импулса на бързо движещо се тяло.

Всички използвани днес в космическата индустрия двигатели са реактивни. Те се придвижват чрез изхвърляне на струя вещество в обратна на движението посока. Най-често се използват химически двигатели, в които се изхвърлят навън продуктите от реакцията на горивото и окислителя. Използват се и йонни двигатели, в които тягата се създава от ускорени в електромагнитни полета йони, но тяхната тяга не е голяма.

Преди няколко години много активно се обсъждаше така нареченият „невъзможен“ двигател EmDrive. Неговите основни компоненти са меден резонатор във вид на пресечен конус, в тесния край или в средата на който е поставен източник на микровълново излъчване – магнетрон. Според създателите на EmDrive, несиметричната форма на резонатора води до възникването на специфични електромагнитни вълни, които оказват по-голямо налягане в широката част, отколкото в тясната, в резултат от което възниква тяга. По този начин би могъл да се създаде космически кораб без гориво – слънчеви панели захранват магнетрона и EmDrive осигурява тягата. Но на практика всички учени физици и не само физици заявиха, че този невъзможен двигател няма как да работи, понеже не се спазва закона за съхранение на импулса.

Въпреки това, бяха направени много и най-различни тестове на различни варианти на EmDrive, като Китай и НАСА експериментираха и в космоса. През месец юни тази година се появи информация, че германски учени започват експерименти с EmDrive, в който се използва свръхпроводимост. Но след това повече не се появи информация за работоспособността на EmDrive.

Сега Бърнс публикува схема на съвсем друг двигател, функционирането на който от гледна точка на съхранението на импулса не изглежда чак толкова спорно. Принципът на работа се базира на използването на релативистична поправка към импулса на движението с близка до скоростта на светлината скорост, която дава възможност на тяло с определена маса във вътрешността на двигателя периодично да оказва различен по големина натиск на противоположните стени.

Да си представим тяло с известна маса, което се намира във вътрешността на кутийка. Ако това тяло се движи без триене в тази кутийка и се удря в нейните стени, то ще им отдава своя импулс. Но законите на Нютон не позволяват по този начин да се придвижва центъра на масата на подобна система. Тоест, ако гледаме отстрани, тази кутийка ще извършва колебателно движение около положението на равновесие.

Но ако си представим ситуация, че свойствата на тялото в кутийката се променят в зависимост от направлението на движение, в този случай неговата маса ще може да оказва различно въздействие на противоположните стени. Това въздействие постепенно ще се сумира и системата ще се ускори. В класическата физика това е невъзможно, но Бърнс предлага това ограничение да бъде избегнато с помощта на ефектите от Специалната теория на относителността.

Според тази теория, импулсът на тялото е равен не само на произведението на масата на скоростта – необходимо е получената по този начин величина на импулса да бъде умножена на така наречения фактор на Лоренц, който при малки скорости е много близък до единица, но при нарастването на скоростта до скоростта на светлината, този коефициент се увеличава.

Според новата концепция, въпросното тяло от кутийката може да бъде заменено от пръстен от йони, които трябва да бъдат ускорени при движението на двигателя в дадено направление и забавяно в противния случай. В тези условия самият двигател прилича на ускорител на частици с магнитно поле, в който траекторията на укоряващите се частици е спирална. Именно това е в основата на новия „невъзможен“ двигател, който авторът нарича спирален двигател (Helical Engine).

За оценката величината на тягата на спиралния двигател Бърнс предлага резултатите от своя компютърен модел, в който са заложени конкретни параметри. По-конкретно, дължината на спиралната кухина е зададена 120 метра, малкият радиус, в който се въртят йоните след забавянето е 3,2 метра, а големият е с диаметър 3,5 метра. Тоест, конструкцията на Helical Engine е незатворена конусообразна спирала, в която йоните се ускоряват до релативистки скорости. В симулациите са използвани алфа-частици (ядра на хелия), скоростта на които се променя от 99 до 99,5 процента от скоростта на светлината, което съответства на гама-фактори 7,09 и 7,26. Целият сноп има около 1,6 × 1012 частици, а магнитното поле е от 13,16 до 13,79 тесла. Бърнс показа на всички получения резултат – сумарна тяга около 1 нютон при обща консумация 165 мегавата.

Авторът на Helical Engine пише в заключението на научната си работа, че това на практика е извеждане на синхротрон в космоса, който консумира мегавати енергия за създаването на неголяма тяга и няма икономически смисъл от построяването на подобна инсталация. Но самата система има много висок специфичен импулс, което на теория дава възможност за постигане на скорости много близки до скоростта на светлината. Бърнс няма отговор какво става със закона за съхранение на импулса. Той предполага, че този проблем автоматично се решава чрез появата на вид излъчване. Неговият компютърен модел засега не дава отговор на този въпрос.

Източник: kaldata.com

Facebook коментари

Коментари в сайта

Хороскоп за 14.07.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Наложете си да мислите позитивно и гледайте оптимистично на живота. Съдбата ще ви предложи възможност за излизане от положението, в което сте, стига да проявите активност и да не спирате в развитието си. Заниманията ви ще са ползотворни и ще се справите в деликатна ситуация, без да се натоварвате излишно.
14 юли 2020

Хороскоп за Телец

Телец
В много добра форма сте днес и нито за миг няма да мислите за почивка. Имате вдъхновение за работа, тъй като стъпка по стъпка се осъществяват плановете ви. Това ви дава ново самочувствие да се захванете с други отговорности.
14 юли 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Водени от вътрешното си усещане за нещата, ще работите, като не пренебрегвате обективните условия край себе си. Ще напреднете бързо, ако прагматично включите в работата си и хора, чиито разбирания са близки до вашите. Общата енергия и интереси ще осигурят по-високи доходи на всички ви.
14 юли 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Работата ви днес е приятна и интересна. Запознанствата, които отбелязвате, може да са ви особено полезни за бъдещите ви проекти. За някои от вас този ден е свързан с нова работа или промяна на дейността. Привлечени сте от нови перспективи и търсите начини да ги осъществите. Засега обаче ще трябва да почакате, докато откриете най-доброто за вас.
14 юли 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
За бизнесмените денят ще е успешен, ще реализират финансови сделки и ще придобият власт над други активи. Характерно за всички от знака е, че без да се отказват от заявените участия, ще проявят активност и в други форми на изява, в бизнеса, в творческите форуми и лични задачи. Бъдете последователни и ще успеете.
14 юли 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Забележителните ви организаторски способности с пълна сила ще се проявят днес в момент, когато всички погледи са обърнати към вас. Това е шанс да демонстрирате самообладанието си и чувството за отговорност. Насочете усилията си в затвърждаване позициите на екипа ви, като не се страхувате да бъдете безкомпромисни, когато това се налага.
14 юли 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Днес сте в стихията си. Неудържими сте и се изявявате в различни сфери. Моментът е много подходящ да започнете работа по осъществяването на своя идея. Добре е да отделите повече време за проучвания. В случая добрата подготовка ще се окаже решаваща за окончателния ви успех. Получавате добри новини от приятели, в момента са далеч от вас.
14 юли 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Днес сте по-жизнени от всякога. Артистичността и чувството ви за хумор забавляват околните и печелят симпатиите им. Вашият партньор обаче има нужда по-скоро от привързаност, отколкото от шеги.
14 юли 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Няма да ви липсват емоции от всякакъв характер, но ще постигнете замисленото. Наясно сте с това какво искате и как да го постигнете, а това никак не е малко. Не се задълбочавайте върху това кой какво е казал, изпращайте положителни сигнали към всички и ще се почувствате добре.
14 юли 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Бъдете концентрирани днес, в противен случай може да пропуснете нещо, за което ще съжалявате впоследствие. Помагате на близък приятел да се справи със свой проблем. Умеете да правите компромиси, от което зависи и разбирателството ви с околните. Ако сте в постоянно движение днес, осигурете си достатъчно спокойствие вечерта.
14 юли 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Тревогите и притесненията ви ще се окажат напразни. Работата ви е в ход и ще постигнете напредък в областта, която ви интересува. Интимните ви желания ще се удовлетворят, но бъдете по-смели. Проблем, който не търпи отлагане ще намери своето решение, с което ще удовлетворите всички заинтересовани.
14 юли 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Водени от амбициите си ще работите за собствения си просперитет, дори и това да не се харесва на някои. Ще изпъкнете с идеи и видими постижения. Виталността ви ще привлече личност, която от дълго време храни романтични чувства към вас. Това ще ви разнообрази, а за някои означава и нова връзка.
14 юли 2020
Последни новини