9 °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 20.02.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Възможно е да получите отговори, които отдавна търсите. Използвайте ги градивно и резултата ще бъде отличен. Успехи в обществените дейности. Ще срещнете уважение и признание от страна на околните. Семейството ще ви изненада приятно с добри новини. Очаквайте предложение за съвместен проект от партньори, с които сте работили преди.
20 фев 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Не разпилявайте енергията си върху странични интереси, а се съсредоточете върху работата. Любовта ви дава стимул и способности да правите чудеса. И живеете с усещането, че няма невъзможни неща. Работата в колектив също носи добри резултати. Увличате околните с идеите си и печелите съмишленици. Възползвайте се от момента.
20 фев 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Днес можете да се замете с нещо, което сте отлагали до този момент. На някои неща обаче ще трябва да обърнете сериозно внимание, затова не отлагайте повече разглеждането им. В личен план ще трябва да положите повече усилия, за да вървят гладко отношенията ви със сърдечния ви партньор.
20 фев 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Ако се посветите на професионалната си работа, рискувате да си навлечете неодобрението на близките си. Не за друго, а защото прекалено много време не сте сред тях и отсъствието ви им тежи. Приятни емоции за онези от вас, които ще запълнят времето си с по-интересни занимания.
20 фев 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Денят е прекрасен за осъществяване на начинанията ви. Приятели ви оказват необходимата подкрепа и идеите ви ще бъдат осъществени по-скоро отколкото сте очаквали. Все пак не мислете, че всички са ви длъжни и оставяйте повече лично пространство на хората около вас.
20 фев 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Доста разнообразен ден ви очаква днес. На работното ви място цари добро настроение, което бързо ще зарази и вас. Не бъдете прекалено подозрителни към колеги, рано или късно ще се уверите в искреността им. Мислете и за сърдечния си партньор.
20 фев 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Не изпадайте в дребнавости, когато оценявате работата на другите. Грижете се за своите си дела и ще откриете предимства, за които при други обстоятелства не бихте се сетили. Дайте своя принос в обществените дела. Ще подобрите бита си, като внесете повече настроение и светлина в жилището си.
20 фев 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Взаимоотношенията ви с любимия човек днес ви удовлетворяват напълно. Чувствате се прекрасно, но ви е трудно да се съсредоточите върху работата си. Мислите ви витаят в съвсем различна насока. Постарайте се да не се набивате на очи за да нямате неприятности. Препоръчително е да прекарате вечерта навън сред приятели.
20 фев 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Очевидно имате проблеми в общуването с другите. Не си позволявайте безпочвени критики и компромати, рискувате като бумеранг да се върнат към вас. Ще ви обземат желания насочени извън дома, но това крие рискове за семейно обвързаните. За творческите личности - отлични перспективи.
20 фев 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Очаква ви един сравнително спокоен ден днес. Срещата със стар приятел или приятни за вас хора ще ви зареди с положителна енергия и ентусиазъм. Моментът е подходящ за финансови начинания свързани с теглене на кредит. Не се колебайте, действайте и добрите резултати съвсем скоро ще са налице.
20 фев 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
С нови умения ще се включите в изпълнението на една задача и това ще подобри материалното и психическото ви състояние. Заобиколени от приятели ще се радвате на желани неща. Сами ще се ангажирате с обещание, което ще се окаже по-трудно за изпълнение, отколкото сте предвидили. Въпреки това ще удържите на думата си.
20 фев 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Загърбете минали неприятности и гледайте с надежда напред. Очакват ви успехи, основите на които дълго са поставяни от вас. Благоприятни перспективи се очертават за работещите в областта на търговията и предприемачите. Бъдете внимателни при работа с документи.
20 фев 2020
Последни новини