21 °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 26.10.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Убедени сте, че някъде неизменно гори чистия пламък на доброто, колкото и да е нищожен той. Поставете се на мястото на другите и опитайте да разберете и най-покварените. Необходимо е да се прави разлика. Ще станете неимоверно надеждни, спокойни и оптимистично настроени, ако сте удовлетворени и щастливи от връзката си с партньора. Ще имате късмет с парите. Дори и друг да ви ги дава, ще ги имате предостатъчно.
26 окт 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Действайте предпазливо и осмисляйте всяка своя следваща стъпка. Необходимо е да имате доверие в хората, с които работите и в труден момент да се допитате до тях. Имате добри шансове, но бъдете готови за неочаквано развитие на делата ви.
26 окт 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Предвижданията ви са основателни и сте в състояние да ги реализирани, поне онази част, която касае вас самите. Късметът ще бъде с вас и мечтите ви ще се сбъднат, внасяйки настроение в душата ви. Бъдете по-толерантни към обкръжението си и не се превръщайте в досадници. Това отегчава.
26 окт 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Професионалното ви развитие ще повиши доходите ви. Напрегнати сте и това се отразява на взаимоотношенията с колеги и роднини. Избягвайте конфликтите. С тях не доказвате нищо, а се хабите много. Ще получите нови предложения и възможности за партньорство с влиятелен човек.
26 окт 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Привлича ви идеята да превърнете работата си в осъществена мечта. Имате организаторските умения, знания и контакти, и можете. Късметът също ще ви съпътства. Не пренебрегвайте задълженията си към близките ви и се съобразявайте с чувствата им. Споделете вечерта си с любим човек.
26 окт 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Денят ви ще бъде интересен и емоционално наситен. Вниманието на ви е погълнато от човек, чиито разбирания са сходни с вашите. Свързват ви общи интереси и ще предприемете стъпки към повече сближаване. Не е изключено да оставите работата си на заден план, но това не е препоръчително. Бизнес-делата ви изискват също внимание и работа. Грижете се и за близките си.
26 окт 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Всичко, с което се захванете ще бъде успешно. Доволни ще останат онези творчески личности, които поставят щастието на другите, като водещо начало. Към тях съдбата ще бъде благосклонна, защото те са намерили верния път. Ако имате здравословни проблеми денят предлага успешното им разрешаване. Потърсете алтернативни решения.
26 окт 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Радвайте се, желайте доброто на другите и ще се чувствате прекрасно благодарение на успехите, които бележите в личния си живот. Не се доверявайте безрезервно на колегите си, някой може да ви навреди. Необходимо е да се движите повече, ако започнете диета днес ще постигнете добри резултати.
26 окт 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Днес правете повече добрини. Те ще се припомнят в подходящ момент, и това ще увеличи успехите ви. Приятелска сбирка ще ви разведри и донесе повече настроение. Случайно запознанство е възможно да прерасне в трайна връзка за неангажираните от вас.
26 окт 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Като хора обичащи предизвикателствата и днес няма да пропуснете да бъдете там, където се случва всичко интересно. Захващате се с нещо, което ви се струва достатъчно перспективно и същевременно интересно. Умеете да привличате други хора за кауза, в която вярвате и за която работите. В личен план ви предстои интригуващо запознанство.
26 окт 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Запазете добрия тон, за да не се поставите в деликатна ситуация. Овладейте емоциите си и свършете работата си без да ви се налага да влизате в пререкания с когото и да било. Нечия подкрепа ще внесе увереност в силите ви и ще ви помогне по-добре да организирате намеренията си за деня.
26 окт 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Делови успехи ще бележат тази седмица. Финансовото ви благосъстояние значително ще нарасне най-вече благодарение на усилията, които сте положили в миналото. Направете близките си съпричастни на успехите си.
26 окт 2020
Последни новини