13 °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 19.11.2019

Хороскоп за Овен

Овен
За да навлезете и усвоите новостите, които ви привличат е нужно да бъдете смели и да не се съмнявате в себе си. Възползвайте се от добрата енергия, която ви владее сега, времето е благоприятно за активни действия. Предложение за нова работа. Постоянството в усърдието ви прави търсени и предпочитани партньори.
19 ное 2019

Хороскоп за Телец

Телец
Приемете трудностите и не роптайте. Действително ще бъдете натоварени, но и постигнатото ще ви прави доволни. Общуването с високо издигнати люде ви носи добри перспективи, но също би ви помогнало доброто ви чувство за хумор. Благодарение на подобреното ви материално положение ще укрепне и семейното положение.
19 ное 2019

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Очаква ви ден, наситен с предизвикателства. В добра форма сте и едва ли ще имате сериозни затруднения. Доверете се на усета си и няма да сгрешите. Днес верните решения ще идват по-скоро интуитивно, отколкото в следствие на задълбочени анализи. Разбирате се чудесно с колегите си и сътрудничеството ще ви носи отлични резултати.
19 ное 2019

Хороскоп за Рак

Рак
Предвижданията ви са напълно оправдани и това ви дава възможност да разгърнете изцяло намеренията си. Заемете се с отстраняването на стари грешки. Дори това да ви отнеме време, бъдете сигурни, че си струва усилията. Изразходвайте внимателно средствата, с които разполагате. Направените днес инвестиции ще се възвърнат в кратки срокове. Има от какво да сте доволни.
19 ное 2019

Хороскоп за Лъв

Лъв
Днес ви отправят примамливо предложение, на което трудно ще можете да устоите. То обаче е свързано с различни въпроси, които трябва предварително да уредите, ако искате да сте доволни впоследствие. Радвате се на подкрепата на свои близък, който няма да ви изостави в труден момент. В личен план ви очакват промени, които не зависят пряко от вас.
19 ное 2019

Хороскоп за Дева

Дева
Потиснете съмненията си и не обезсърчавайте колегите си в общата ви работа. Бъдете последователни в действията си и не прибързвайте, за да не създавате напрежение сред околните. Осигурете си време за проучване на детайлите и ще се справите с делата си.
19 ное 2019

Хороскоп за Везни

Везни
Заетостта ви не е извинение за отсъствие на внимание към партньора и близките ви. Решенията ви ще подлежат на обсъждане, за това бъдете търпеливи и не се гневете, ако срещнете неразбиране. Артистичното ви поведение не винаги е във ваша полза, по-често си давайте сметка за очакванията, които имат другите към вас.
19 ное 2019

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Денят е непредсказуем и това май напълно ви устройва. Не се хабете да се чудите как да угодите на някого. Направете най-доброто за себе си и се наслаждавайте на резултата. Ще се изненадате, когато видите сияещото от благодарност лице на човека, за който до скоро сте се измъчвали.
19 ное 2019

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Склонни сте да поемате рискове, щом знаете, че възможността да спечелите е наистина голяма. За предпочитане е да не взимате пари назаем. Или поне го направете, едва когато другите начини са изчерпани. Приятелите и семейството ви ще ви подкрепят във ваше начинание. Съдействието им може да се окаже много важно.
19 ное 2019

Хороскоп за Козирог

Козирог
Без да губите времето си в съмнения и колебания, ще действате и то успешно. Практичността ви отново ще се прояви, този път в навременни решения и финансови сделки. Отношенията ви с човек, когото цените и от когото очаквате съпричастност, ще се задълбочат и могат да прераснат в по-задълбочена връзка.
19 ное 2019

Хороскоп за Водолей

Водолей
Каквито и емоции да събуждат у вас събитията днес, възползвайте се от ситуацията, като я обърнете в своя полза. Възможни са разминавания с партньора или с хора, които цените и то по причини, свързани с вас. Говорете по-малко и повече слушайте, ако не друго, то по-не няма да сгрешите.
19 ное 2019

Хороскоп за Риби

Риби
За да успеете да се справите със заплетен въпрос от професионално естество, трябва да излезете от ролята на пасивни наблюдатели и сериозно да вземете нещата в свои ръце. Бъдете по-напористи и не се отказвайте сред всяка трудност. Можете да разчитате на подкрепата на близките си, но основната работа остава за вас. Вярвайте в себе си и ще успеете.
19 ное 2019
Последни новини