5 °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 25.02.2021

Хороскоп за Овен

Овен
Професионалните си проблеми няма да успеете да решите в рамките на деня. Мислите повече за човек, с когото скоро сте се срещнали, но е добре да бъдете по-сдържани. Възможно е прекаленото ви внимание към него да ви изиграе лоша шега. Станете по-загрижени към здравето си и не рискувайте излишно.
25 фев 2021

Хороскоп за Телец

Телец
Въпреки че имате желанието да си починете най-вероятно днес ще бъдете толкова заети, колкото и през седмицата. Има доста неща, които трябва да довършите и едва ли ще сте спокойни, докато не го направите. Работа, свързана с дома ви дава възможност да проявите сръчността и въображението си. Не пропускайте предложение за нещо приятно през деня.
25 фев 2021

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Налага се да се заемете по-активно с деловите си ангажименти. Тръпката от успеха ще ви завладее и вие просто ще бъдете във вихъра си. Вечерта са възможни разочарования от нелоялни познанства. Това са уроци, които вие трябва да приемете. Независимо от наранените ви чувства не губете присъствие на духа.
25 фев 2021

Хороскоп за Рак

Рак
Съумейте да съчетаете действията си с тези на партньорите ви и ще успеете да осъществите намеренията си. Работата ще ви носи удовлетворение и придобивки. Решителните ви действия, говорещи за увереност и знания ще ви отворят врати. Връзката със семейството ви е силна и това допълнително ви мотивира.
25 фев 2021

Хороскоп за Лъв

Лъв
Събитията на деня ще са във ваша полза. Освободете се от мнителността си и запазете самообладание при взимането на важни решения. Интелектуалните ви дадености и постижения ви дават основателно самочувствие. Натоварването ви прави малко нервни, но умеете да отсявате важните моменти.
25 фев 2021

Хороскоп за Дева

Дева
Този ден ви предлага прекрасни възможности, от които непременно трябва да се възползвате. Мислейки за лични проблеми може да пропуснете шанс, който очаквате отдавна. Вярвайте в себе си и късметът сам ще ви намери.
25 фев 2021

Хороскоп за Везни

Везни
Днес сте склонни да рискувате и да действате без предварително да съгласувате постъпките си с хората, с които работите. Направете го, ако мислите, че това е най - разумният вариант. Имате пълна подкрепа от страна на вашия интимен партньор. На някои от вас предстои скорошно пътуване, свързано с работата ви.
25 фев 2021

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
За повечето от вас денят ще бъде интересен. Други ще допринесат за доброто ви настроение, за което ще им бъдете благодарни. Работата няма да ви създава проблеми, правите нещата с желание, и това ви носи активи. Обърнете внимание на духовните си потребности. Посетете място, за което чувате добри отзиви.
25 фев 2021

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Податливи сте на внушения, приемайки ги като добронамерени, но скоро може да се убедите в противното. Във ваш интерес е днес да се дистанцирате от хора, които ви пречат да работите според собствените си разбирания. Предстоящо пътуване или друг ангажимент изискват подготовка, за да си спестите неудобства.
25 фев 2021

Хороскоп за Козирог

Козирог
Опитвате различни способи да се справите с важни за вас въпроси днес. Ще ви се наложи да изчакате благоприятен момент за действие, тъй като в момента едва ли е подходящо да правите промени. Разчитайте на подкрепата на свой близък, който в решителен момент ще ви се притече на помощ. За предпочитане е да избягвате всякакви конфликтни ситуации днес.
25 фев 2021

Хороскоп за Водолей

Водолей
Не допускайте инерцията да ви води и да се превърне в двигател на ежедневието ви. Чувствате се безсилни, но ако успеете да се освободите от множеството условности, на които робувате, ще излезете от праволинейността. Опитайте се да разнообразите емоционалния си живот.
25 фев 2021

Хороскоп за Риби

Риби
Много динамичен и интересен ден ви предстои Риби. Срещите с различни хора ви обогатяват и ви мотивират за работа. Не е изключено днес да получите добра новина, свързана с вашия бизнес. Помислете за физическата си форма.
25 фев 2021
Последни новини