2 °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 03.12.2020

Хороскоп за Овен

Овен
С отговорно отношение към делата си ще пристъпите към изпълнението им. Добрата ви организация е гаранция за свършена в срок работа и още нещо. Благодарение на изградения си авторитет ще защитите позициите си по наболели въпроси, както на работното място, така и в държавното управление.
03 дек 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Този ден се характеризира с личен напредък и възможности за удовлетворяване на определени изисквания на работното място. Ще преодолеете нещо, което ви е пречило да се развивате пълноценно. Не подценявайте помощта, която могат да ви окажат близките ви и особено сърдечния партньор. Притеснявате се излишно относно проблемите на ваш роднина, всичко ще е наред.
03 дек 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Приключване на започнат проект ще ви натовари със срокове и допълнителни изисквания. Запазете спокойствие и не си го изкарвайте на сътрудниците или роднините. Занимаващите се с бизнес ще получат предимство. Съвместните действия с конкуренти, ако не ви донесат пари, то поне ще се запознаете с нивото на работата им.
03 дек 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Днес ще постигнете значителни успехи в деловата сфера. Използвате максимално откритите шансове, което ви дава значителни финансови постъпления. Изненадайте вашия любим човек с приятен жест вечерта.
03 дек 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
От позицията на по-силния ще следите поведението на приближените си, давайки съвети и препоръки. Запазете добрия тон и не пропускайте да насърчите активността им, това ще се оцени. Затруднения от технически характер ще възпрепятстват започната задача, но с нечия добронамерена помощ ще се справите.
03 дек 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Професионалистите не позволяват на емоциите да диктуват поведението им. Ако считате себе си за такива трябва да се освободите от всичко, което пречи на трезвата ви преценка за нещата. Помислете добре върху възможностите си и в случай, че не ги преценявате, като добри, променете тактиката. Вярвайте в себе си, работата ви скоро ще даде резултат.
03 дек 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Освободете се от напрежението и мислете за по-приятни неща. Домашните ангажименти ще ви подтикнат към преосмисляне на приоритетите ви, върху какво да съсредоточите вниманието си през следващите дни. Има неща, които не търпят отлагане, зимата чука на вратата. Отвърнете на доброто с добро.
03 дек 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Работата ви днес ще е напрегната и ще е свързана с много хора и ангажименти. Въпреки всичко запазете спокойствие и бъдете сигурни, че ще успеете да осъществите голяма част от плановете си за деня. Възможно е да ви се наложи да изоставите нещо ненадеждно. Част от вас имат шанса да започнат нова сърдечна връзка и това обяснява прекалената ви емоционалност.
03 дек 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
С подходящи аргументи ще убедите някого да се включи в изпълнение на ваша задача. Организацията и ефективността на работното място налагат промени, които могат да ви противопоставят с колегите. Не прибързвайте с оценките, има по-елегантни начини за справяне със ситуацията, бъдете дипломатични.
03 дек 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Бързо се ориентирате в нова и сложна ситуация, в която сте изпаднали. Мнозина на ваше място биха се отчаяли, но вие веднага намирате няколко варианта за изход. Благоприятна в случая е и позицията, в която се намирате.
03 дек 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Ще ви спори в общи задачи и работа в екип. Бъдете отворени за нововъведения и партньорски компромиси, каквото и да ви струва това. Нуждаете се от почивка, да се успокоите и забавлявате. Обграждайте се с хора, които ви зареждат с творчески идеи и ви обогатяват душевно.
03 дек 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Работата ви днес ще върви по обичайния начин. Имате възможност да осъществите намеренията си, но ще ви е необходимо търпение. Контактите ви с влиятелни личности могат да ви отворят много врати, но от вас зависи как ще използвате предоставените ви шансове. В интимен план ще се чувствате обградени с любов и сигурност, което ви зарежда с нови сили.
03 дек 2020
Последни новини