8 °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 06.04.2020

Хороскоп за Овен

Овен
Днес е възможно да попаднете на някои идеи, за което ще ви помогнат верни приятели. Не мислете че амбициите ви са неизпълними, възможно е дори резултатите да надхвърлят очакванията ви. Необходима е повече упоритост от ваша страна, а не да се отказвате при първата трудност.
06 апр 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Уморени сте от трудовата си седмица и домашната атмосфера ще се окаже най-добрия избор. Близките ви няма да ви притесняват, бихте могли да се отпуснете. Телефонно обаждане ще повиши очакванията ви, ще ви направи ведри и общителни. Хобито ви ще върне позабравени емоции и с носталгия ще го подновите отново.
06 апр 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Разграничавайки служебните взаимоотношения от личните, си запазвате свободата и авторитета. Ще проявите коректност и залагайки на принципите си, ще ги следвате без колебания. Компромисите също са част от играта, стига да бъдат спазвани правилата. Ще има и какво да ви радва: любов, пари и популярност.
06 апр 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Действайте решително и със замах. Не позволявайте на случайни хора да ви губят времето с ненужни съвети. Ще поставите на мястото всеки детайл и ще сглобите мозайката. Едно силно присъствие до вас ще ви подейства тонизиращо и ще внесе нови перспективи в интимният ви живот.
06 апр 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Около вас ще бъде шумно и е възможно това да ви създаде умора и напрежение. Задълженията ви ще са не по-малко натоварващи, но ще се справите. Всичко е във вашите възможности. Добре е да намерите време и за отмора, и за всичките неща, които ви карат да се чувствате добре.
06 апр 2020

Хороскоп за Дева

Дева
За повечето от вас този ден ще бъде посветен на дома и семейството. Радвате се че имате възможност да оставите професионалните си дела настрана и да се заемете с неща, които касаят най-близките ви хора. Конкретни идеи, свързани с дома ще ангажират вниманието на творческите натури. Ваш приятел има нужда от съвет, затова не пренебрегвайте оплакванията му.
06 апр 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Днес си кажете, че и вие сте човек, имащ нужда от почивка и повече удоволствия. И това е така. Направете нещо специално за себе си, поглезете се. Харесвани сте и това ще внася допълнително настроение вечерта, в компанията на приятели. Забавленията ще ви освободят от напрежението и с нови сили ще се реализирате.
06 апр 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Мислете положително и потискайте притесненията си. Животът ви може да стане по-хубав, стига да се освободите от инерцията, която ви владее и потърсите нови начини за развитие. Любим човек ще ви зареди с хубави емоции, ако му позволите. Ще ви обхване лекота и усещане за нещо приятно.
06 апр 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Очаква ви интересен и приятен ден днес. Предпочитате да си почивате, но често ще се случва така че ви занимават редица други неща. Ваш приятел очаква от вас компетентен съвет, към който ще е добре да подходите сериозно. Привлича ви определена възможност, но засега едва ли ще успеете да я осъществите. Имате шанса да стабилизирате отношенията си с близък човек.
06 апр 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Посетете някои тихо и приятно място, където да си починете и да съберете мислите си. Имате умения, с които приобщавате бързо околните, но е добре и да ги задържите по-дълго в обкръжението си. Дарбата ви да говорите убедително я допълнете с коректност и вежливост. Това ще ви гарантира повече добри контакти.
06 апр 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
В добро настроение и отлична форма ще се чувстват повечето от вас. Много от контактите, които имате днес ще са полезни за бъдещите ви професионални изяви. Не допускате изненади. Напълно владеете положението и добрите резултати няма да закъснеят. Вървите уверено и смело напред.
06 апр 2020

Хороскоп за Риби

Риби
С усмивка и премерени жестове се отнесете към съветите на онези, които открито се грижат за вашето добруване. Движението е начин на съществуване, предстои да го осмислите за себе си. Заслужавате най-доброто и последващите развития в живота ви ще го докажат. Благоприятно развитие на здравословен проблем.
06 апр 2020
Последни новини