-4 °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 19.01.2021

Хороскоп за Овен

Овен
Ще доведете до край започнати дела или други, не по-малко важни за вас начинания. Очаквани новини, постигане на споразумения и подписване на договори са сред положителните развития, които ще ви носят доволство. На трудностите не се спираме, те са част от играта, наречена живот и без тях не бихте били това, което сте.
19 яну 2021

Хороскоп за Телец

Телец
Съсредоточете се, от обективната ви оценка ще зависят делата ви не само днес, но и в бъдеще. Разногласията ви с хора, които не са запознати с проблемите в работата ви е налице, но въпреки това ще се представите на ниво. С други ще установите ползотворно сътрудничество, което ще продължи за дълго.
19 яну 2021

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Без да се притеснявате от ничие мнение, открито ще изразите отношението си към нещата и хората, носещи ви спокойствие и душевен комфорт. Ще ги приобщите към себе си и заедно ще сътворите нещо значимо. Материални придобивки за по-напористите от вас, но и другите ще има какво да ги радва.
19 яну 2021

Хороскоп за Рак

Рак
Добро начало на седмицата и най-вече за професионалните ви дела през следващите дни. Партньорски договорености ще ви направят по-смели в работата по реализацията на конкретни задачи от сферата на общите ви интереси. Други ще поставят начало на нов бизнес или друга заетост, за която са се подготвяли. Развития и в личен план.
19 яну 2021

Хороскоп за Лъв

Лъв
Успявате да се справите с изненадите, които ви поднасят конкурентите ви. Подходът ви е доста гъвкав и ви позволява много по-голяма свобода на действие. Може да се изкушите да предприемете доста рисковано начинание. Печалбата наистина може да е внушителна, но преди да достигнете до нея ще се наложи да преминете през доста тежки изпитания.
19 яну 2021

Хороскоп за Дева

Дева
Ще се възползвате от добрите си позиции в професионалните, обществени и бизнес-среди и с лекота ще преодолеете възникващите затруднения. Здравето ви изис-ква достатъчно сън, витамини и повече спокойствие. Въздържайте се от спорове, дори да считате, че те могат да са полезни или заради влечението си към тях.
19 яну 2021

Хороскоп за Везни

Везни
С дипломатически похвати ще излезете от деликатна ситуация, потискайки емоции и пристрастия. Имате опит и от по-сложни моменти, а и мотивацията ви е налице, от вас се очаква много. Ако изразите уважението си към жените в живота ви, ще заздравите връзките помежду ви. Романтична вечер за много от вас.
19 яну 2021

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Възможно е да сте повече натоварени, но затова пък ще успеете да се справите с нещата, които зависят от вас. Само трябва да вярвате на хората около себе си. А може би точно това е възможно да ви убягва днес. Постарайте се да не бъдете подозрителни. Ще бъде добре, ако се погрижите и за себе си.
19 яну 2021

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Ценете по-добре времето си днес, имате толкова много задачи. Останалите от миналото ви проблеми ще напомнят отново за себе си. Истина е, че трябва да приключите веднъж за винаги с тях, за да не ви връщат пак и пак. Имате силна интуиция, послушайте я. Бъдете внимателни при работа с бързо оборотни машини.
19 яну 2021

Хороскоп за Козирог

Козирог
Не изпадайте в меланхолия, вдигнете поглед, опитайте се да не мислите само за любимия човек. Проблемите между вас няма да намалеят с безконечни анализи и самообвинения. Ако вие сте сгрешили с нещо намерете сили да поискате прошка. Съсредоточете се в работата си и оживете скучната атмосфера там.
19 яну 2021

Хороскоп за Водолей

Водолей
С хъс и желание ще работите за справяне с трудностите, които възпрепятстват работата ви и в крайна сметка ще успеете. Наред с това ще обърнете внимание и на други не по-малко важни неща, каквито са семейството и нуждите на близките ви. Позволете си повече нежност в отношението си към тях, заслужили са го.
19 яну 2021

Хороскоп за Риби

Риби
Насочете енергията си в делови начинания. Ще имате бързи реализации, а в личен план – постигнати мечти. С печелившите си идеи ще впечатлите бизнес – партньори и колеги. Не са ви чужди желания за развлечение и романтична близост. Дава ви се да имате силно влияние върху другите, направете така, че да повдигнете духа им.
19 яну 2021
Последни новини