32 °C

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 09.07.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Обмислете детайлно всяка причина която поражда конфликти между вас и околните. Направете промяна, колкото и малка да е тя. Звездите ви закрилят: късмета е с вас затова не пропускайте шансовете си. Не хабете жизнеността и енергията си, като се поддадете на нерви и сприхави изблици. Най-малкото, защото ще се отрази на самочувствието и здравето ви. Ще копнеете за развитие и промяна - ами направете я.
09 юли 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Доколкото ви се отдава да влияете на събитията го правете, мислейки и за другите. Изразходвайте разумно енергията си, за да сте в добра кондиция през целия ден. Известие от чуждестранни партньори ще ви подтикне към активност в посока общ бизнес или други важни дела. Проявете разбиране към изявите на партньора си, не изтъквайте непременно слабите му места.
09 юли 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Вашите способности привличат вниманието на хора, от които зависи понататъшното ви професионално издигане. Тепърва ви очакват големи успехи, затова се пригответе да ги посрещнете подобаващо. Необвързаните Близнаци имат шанса да срещнат подходящ човек.
09 юли 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Сполука очаква онези от вас, които се занимават със собствен бизнес. С присъщия си усет улавяте развитието на събитията и това много ви помага при конкретните ви действия. Отделете време и за вашия любим човек. Правете нещата така, щото да са доволни всички около вас, а не само един. Периода носи повече емоционален заряд.
09 юли 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Работата ви днес ще се увеличи, но ще се справите, само не се преуморявайте. Изразходвате много енергия и често за незначителни неща. Пестете силите си, може да се отрази на здравето ви. Делова среща ще ви накара да потърсите и друг път за професионална реализация. Ще се поздравите с успех.
09 юли 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Откривате нов стимул за себе си и незабавно се заемате за работа. Днес сте особено енергични и имате шанса да свършите доста неща, които отдавна ви тежат. Някои от вас ще срещнат привлекателна личност и може да се впуснат в нова връзка. Може би възлагате прекалено големи надежди на предстоящо събитие. Не бъдете прекалено самокритични.
09 юли 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Предвиждате повече задачи за днес, но не разполагате с всичкото време за тях. С прагматичен подход ще свършите повече работа, а притесненията няма да са ви от полза. Други ще се възползват от съветите ви и ще напреднат в нещо, което можеше да бъде и ваше. Внесете повече красота в живота си, като направите нещо специално за себе си или близките ви.
09 юли 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Реализацията на конкретна задача ще ви струва днес повече сили, но ще се справите. Решени сте да обновите офиса, дома или вилата и ще вложите дос?%
09 юли 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Не е изключено днес да получите примамливо предложение, което силно ще ви заинтригува. Помислете внимателно и не действайте докато не сте напълно сигурни в решението си. Имате предостатъчно време. Много важно е да направите необходимите предварителни проучвания. Вашият любим човек ви подготвя приятна изненада.
09 юли 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Гъвкавото ви поведение ще ви помогне да наложите идеите си. Ще следвате целите си с цената на всичко, решени сте да постигнете максималното. Помислете какво кому дължите и го направете, за да отворите пътя си към успеха. Необвързаните ще изживеят нови вълнения, които ще ускорят решението им за трайна връзка.
09 юли 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Вярвайте повече в себе си. Не унивайте, ако временни неудачи пречат на работата ви. Снабдете се с търпение и скоро ще имате онова, което желаете. Това се отнася до всички сфери на живота ви - професионална, лична, емоционална, духовна. Трудът ви ще бъде възнаграден.
09 юли 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Мечтите ви са на път да се случат. Финансови приходи и любовни вълнения ще ви накарат да полетите.Проблеми, касаещи бъдещите ви планове, са на път да се решат. Уверени в себе си ще направите деня си по-хубав. С енергията си ще обгърнете и други, трасирайки пътя на доброто.
09 юли 2020
Последни новини