EmDrive жұмыс істейді! Қалақ ғаламға сүңгіп кетті

Физика тұңғиықтың шетінде қалды. 2016 жылдың қарашасында NASA Eagleworks зертханаларында EmDrive сынағы туралы ғылыми есепті жариялады (1). Онда агенттік құрылғының тартқышты шығаратынын, яғни жұмыс істейтінін растайды. Мәселе мынада, оның неліктен жұмыс істейтіні әлі белгісіз ...

1. EmDrive қозғалтқыш күшін өлшеуге арналған зертханалық жүйе

2. Тестілеу кезінде EmDrive жүйесіне жолды жазу

NASA Eagleworks зертханасының ғалымдары мен инженерлері өз зерттеулеріне өте мұқият қарады. Олар тіпті қатенің кез келген ықтимал көздерін табуға тырысты, бірақ нәтиже болмады. Олар EmDrive қозғалтқышы бір киловатт қуат үшін 1,2 ± 0,1 миллионньютонна күш өндірді (2). Бұл нәтиже көзге түспейді және жалпы тиімділігі иондық түтіктерге қарағанда бірнеше есе төмен, мысалы, Холл итергіштері, бірақ оның үлкен артықшылығын даулау қиын - ол ешқандай отынды қажет етпейді.Сондықтан өз қуатымен «зарядталған» кез келген жанармай багын ықтимал сапарға өзіңізбен бірге алып жүрудің қажеті жоқ.

Бұл зерттеушілер оның жұмыс істейтінін бірінші рет дәлелдеп отырған жоқ. Алайда оның себебін әлі ешкім түсіндіре алған жоқ. NASA сарапшылары бұл қозғалтқыштың жұмысын түсіндіруге болады деп есептейді пилоттық толқындар теориясы. Әрине, бұл дәйектіліктің жұмбақ көзін түсіндіруге тырысатын жалғыз гипотеза емес. Ғалымдардың болжамдарын растау үшін қосымша зерттеулер қажет болады. Шыдамды болыңыз және келесі EmDrive шағымдарына дайын болыңыз (3)… Бұл шынымен де жұмыс істейді.

Бұл жеделдету туралы

EmDrive корпусы соңғы бірнеше айда нағыз зымыран қозғалтқышы сияқты жылдамдады және жылдамдады. Мұны келесі оқиғалар тізбегі дәлелдейді:

• 2015 жылдың сәуірінде Хосе Родаль, Джереми Мулликин және Ноэль Мунсон форумда өз зерттеулерінің нәтижелерін жариялады (бұл коммерциялық сайт, атына қарамастан, NASA-мен байланысы жоқ). Белгілі болғандай, олар қозғалтқыштың жұмысын вакуумда тексеріп, мүмкін болатын өлшеу қателіктерін жойып, осы қозғалтқыштың жұмыс принципін олардың көмегімен дәлелдеді.
• 2015 жылдың тамыз айында Дрезден техникалық университетінің қызметкері Мартин Таймардың зерттеу нәтижелері жарияланды. Физиктің айтуынша, EmDrive қозғалтқышы қатты күш алды, бірақ бұл оның жұмысының дәлелі емес. Таймар тәжірибесінің мақсаты қозғалтқышты сынау үшін бұрын қолданылған әдістердің жанама әсерлерін тексеру болды. Алайда эксперименттің өзі дұрыс емес жүргізілгені, өлшеу қателері үшін сынға алынып, жарияланған нәтижелер «сөзбен ойнау» деп аталды.
• 2016 жылдың маусымында неміс ғалымы және инженері Пол Коцила PocketQube деп аталатын жер серігін ғарышқа ұшыру үшін краудфандинг науқанын жариялады.
• 2016 жылдың тамызында Cannae Inc негізін қалаушы Гидо Фетта Cannae Drive (4), яғни өзіңіздің EmDrive нұсқаңызда.
• 2016 жылдың қазан айында EmDrive өнертапқышы Роджер Дж. Шейер өзінің қозғалтқышының екінші буынына Ұлыбритания мен халықаралық патенттерді алды.
• 14 жылдың 2016 қазанында Ұлыбританиядағы International Business Times басылымында Шейермен фильм сұхбаты шықты. Бұл басқа нәрселермен қатар, EmDrive дамуының болашағы мен тарихын білдіреді және өнертабысқа АҚШ пен Ұлыбританияның қорғаныс министрлігі, сондай-ақ Пентагон, NASA және Boeing қызығушылық танытқаны белгілі болды. Scheuer осы ұйымдардың кейбірін жетекке және EmDrive демонстрацияларына арналған барлық техникалық құжаттамамен қамтамасыз етті, ол 8g және 18g тартқышты қамтамасыз етеді.Шейердің пікірінше, екінші буын EmDrive криогендік дискісінің күші тонна-эквивалентті болады деп күтілуде. барлық дерлік заманауи автомобильдерде қолданылады.
• 17 жылдың 2016 қарашасында жоғарыда аталған NASA зерттеу нәтижелері жарияланды, бұл бастапқыда электр станциясының жұмысын растады.

4. Спутниктің бортындағы Cannae Drive - визуализация

17 жыл, әлі жұмбақ

5. Роджер Шеуэр өзінің EmDrive үлгісімен

EmDrive үшін ұзағырақ және дәлірек атау РЖ-резонанстық резонаторлы қозғалтқыш. Электромагниттік жетек тұжырымдамасын 1999 жылы Satellite Propulsion Research Ltd негізін қалаушы британдық ғалым және инженер Роджер Шейер әзірледі. 2006 жылы ол New Scientist журналында EmDrive туралы мақаласын жариялады (5). Мәтін ғалымдар тарапынан қатты сынға ұшырады. Олардың пікірінше, ұсынылған тұжырымдамаға негізделген релятивистік электромагниттік жетек импульстің сақталу заңын бұзады, яғни. туралы тағы бір фантастикалық нұсқа.

дегенмен Бірнеше жыл бұрын қытайлық сынақтар да, NASA-ның күзде жүргізген сынақтары да беттегі электромагниттік сәулелену қысымын қолдану арқылы қозғалыс және конустық толқын өткізгіште электромагниттік толқынның шағылысу әсері күш айырмашылығына әкелетінін растайтын сияқты. және тартқыштың пайда болуы. Бұл қуатты, өз кезегінде, көбейтуге болады Айналар, сәйкес қашықтықта орналастырылған, электромагниттік толқын ұзындығының жартысына еселі.

NASA Eagleworks Lab экспериментінің нәтижелерін жариялаумен осы ықтимал революциялық шешімге қатысты даулар қайта жанданды. Эксперименттік тұжырымдар мен нақты ғылыми теория мен физика заңдарының арасындағы сәйкессіздіктер жүргізілген сынақтар туралы көптеген экстремалды пікірлерді тудырды. Ғарыштық саяхаттағы серпіліс туралы оптимистік мәлімдемелер мен зерттеу нәтижелерін ашық теріске шығару арасындағы сәйкессіздік көптеген адамдарды ғылыми білімнің әмбебап постулаттары мен дилеммалары және ғылыми эксперименттің шектеулері туралы терең ойлауға итермеледі.

Шейердің жобаны ашқанына он жеті жылдан астам уақыт өтсе де, британдық инженердің моделі сенімді зерттеуді тексеруді көп күте алмады. Оны қолдану бойынша эксперименттер мезгіл-мезгіл қайталанса да, оларды дұрыс растау және нақты ғылыми зерттеуде әдістемені тексеру туралы шешім қабылданбады. Американдық Eagleworks зертханасында тәжірибенің рецензияланған нәтижелері жоғарыда аталған жарияланғаннан кейін бұл жағдай өзгерді. Дегенмен, қабылданған зерттеу әдісінің дәлелденген заңдылығына қосымша, ең басынан бастап барлық күмәндар сейілмеді, бұл шын мәнінде идеяның сенімділігіне нұқсан келтірді.

Ал Ньютон?

Шейердің қозғалтқыш принципіне қатысты мәселенің ауқымын көрсету үшін сыншылар EmDrive идеясының авторын алдыңғы әйнегін ішінен басып көлігін қозғалтқысы келетін көлік иесімен салыстырады. Осылайша Ньютон динамикасының іргелі принциптерімен суреттелген сәйкессіздік әлі күнге дейін британдық инженер дизайнының сенімділігін толығымен жоққа шығаратын негізгі қарсылық ретінде қарастырылады. Scheuer моделінің қарсыластары EmDrive қозғалтқышының тиімді жұмыс істей алатынын күтпеген жерден көрсеткен дәйекті эксперименттерге сендіре алмады.

Әрине, осы уақытқа дейін алынған эксперименттік нәтижелер ғылыми дәлелденген ережелер мен заңдылықтар түріндегі нақты мазмұндық базаның жоқтығынан зардап шегетінін мойындау керек. Электромагниттік қозғалтқыш моделінің жұмыс қабілеттілігін дәлелдейтін зерттеушілер де, әуесқойлар да оның жұмысын Ньютонның динамика заңдарына қайшы келетінін түсіндіретін нақты бекітілген физикалық принципті таппағандарын мойындайды.

6. EmDrive цилиндріндегі әрекеттесу векторларының гипотетикалық таралуы

Шейердің өзі өз жобасын кәдімгі дискілердегідей классикалық емес, кванттық механика негізінде қарастыру қажеттілігін алға тартады. Оның пікірінше, EmDrive жұмысы негізделген электромагниттік толқындардың ерекше әсері ( 6), оның әсері Ньютон принциптерінде толық көрсетілмеген. Сондай-ақ, Шейер ешқандай ғылыми тексерілген және әдістемелік тұрғыдан тексерілген дәлелдемелерді бермейді.

Барлық жарияланған хабарландыруларға және перспективалы зерттеу нәтижелеріне қарамастан, NASA Eagleworks Laboratory экспериментінің нәтижелері дәлелдерді тексеру және Шейер бастаған жобаның ғылыми сенімділігін арттырудың ұзақ процесінің басы ғана. Егер зерттеу эксперименттерінің нәтижелері қайталанатын болып шықса және модельдің жұмысы ғарыш жағдайында да расталса, талдау үшін әлдеқайда күрделі мәселе қалады. ашуды динамика принциптерімен үйлестіру мәселесіқол тигізбестен. Мұндай жағдайдың пайда болуы автоматты түрде қазіргі ғылыми теорияны немесе іргелі физикалық заңдылықтарды жоққа шығаруды білдірмеуі керек.

Теориялық тұрғыдан EmDrive радиациялық қысым құбылысын пайдалана отырып жұмыс істейді. Электромагниттік толқынның топтық жылдамдығы, демек, оны тудыратын күш, ол таралатын толқын өткізгіштің геометриясына байланысты болуы мүмкін. Шейердің идеясына сәйкес, егер сіз конустық толқын өткізгішті бір ұшындағы толқын жылдамдығы екінші ұшындағы толқын жылдамдығынан айтарлықтай ерекшеленетіндей етіп құрастырсаңыз, онда толқынды екі ұштың арасындағы шағылыстыру арқылы сіз толқындардың айырмашылығын аласыз. радиациялық қысым, яғни тарту күшіне жету үшін жеткілікті күш. Шейердің айтуынша, EmDrive физика заңдарын бұзбайды, бірақ Эйнштейннің теориясын қолданады - қозғалтқыш жай ғана басқа анықтамалық шеңбер оның ішіндегі «жұмыс істейтін» толқынға қарағанда.

7. EmDrive жұмысының концептуалды диаграммасы

EmDrive қалай жұмыс істейтінін түсіну қиын, бірақ оның неден тұратынын білесіз (7). Құрылғының ең маңызды бөлігі микротолқынды резонатороған микротолқынды сәуле пайда болды микротолқынды пеш (Радарда да, микротолқынды пештерде де қолданылатын микротолқынды шам). Резонатор пішіні бойынша кесілген металл конусқа ұқсас - бір ұшы екіншісіне қарағанда кеңірек. Дұрыс таңдалған өлшемдердің арқасында онда белгілі бір ұзындықтағы электромагниттік толқындар резонанс тудырады. Бұл толқындар кеңірек ұшына қарай үдеп, тар шетіне қарай баяулайды деп болжанады. Толқынның орын ауыстыру жылдамдығының айырмашылығы резонатордың қарама-қарсы ұштарына түсетін радиациялық қысымның айырмашылығына, осылайша түзілуге ​​әкелуі керек. көлік қозғалысы. Бұл реттілік кеңірек негізге қарай әрекет етеді. Мәселе мынада, Шейердің сыншыларының пікірінше, бұл әсер толқындардың конустың бүйір қабырғаларына әсерін өтейді.

8. Иондық қозғалтқыштың шүмегі

Реактивті немесе зымыран қозғалтқышы жеделдетілген жану газын шығарған кезде көлік құралын итереді. Ғарыштық зондтарда қолданылатын иондық итергіш те газ шығарады (8), бірақ электромагниттік өрісте үдетілген иондар түрінде. EmDrive мұның ешқайсысын жоймайды.

Сәйкесінше Ньютонның үшінші заңы әрбір әрекетке қарама-қарсы және тең реакция болады, яғни екі дененің өзара әрекеті әрқашан тең және қарама-қарсы болады. Қабырғаға сүйенсек, ол да ешқайда кетпесе де, бізді басады. Ол сөйлегенде импульстің сақталу принципіЕгер денелер жүйесіне сыртқы күштер (өзара әсерлер) әсер етпесе, онда бұл жүйе тұрақты импульске ие болады. Қысқасы, EmDrive жұмыс істемеуі керек. Бірақ ол жұмыс істейді. Кем дегенде, анықтау құрылғылары осылай көрсетеді.

Осы уақытқа дейін жасалған прототиптердің күші оларды аяғынан түсірмейді, дегенмен, біз айтып өткендей, тәжірибеде қолданылатын кейбір иондық қозғалтқыштар осы микро-ньютондық диапазондарда жұмыс істейді. Шейердің пікірінше, EmDrive-дағы күштің күшін асқын өткізгіштерді қолдану арқылы айтарлықтай арттыруға болады.

Ұшқыш толқындар теориясы

Пилоттық толқын теориясын NASA зерттеушілері EmDrive жұмысының ықтимал ғылыми негізі ретінде берді. Бұл ұсынған алғашқы белгілі жасырын айнымалылар теориясы Луиза де Бройль 1927 жылы, кейін ұмытылды, кейін қайта ашылды және жетілдірілді Дэвид Бом - қазір шақырды де Бройль-Бом теориясы. Ол толқындық функцияның лезде құлдырауы және өлшеу мәселесі (Шредингер мысық парадоксы ретінде белгілі) сияқты кванттық механиканың стандартты интерпретациясында бар мәселелерден айырылған.

ол жергілікті емес теориябұл берілген бөлшектің қозғалысына жүйедегі басқа бөлшектердің қозғалысы тікелей әсер ететінін білдіреді. Бірақ бұл локальды еместік ақпаратты жарық жылдамдығынан жоғары жылдамдықпен беруге мүмкіндік бермейді, сондықтан салыстырмалылық теориясына қайшы келмейді. Пилоттық толқындар теориясы кванттық механиканың бірнеше интерпретацияларының бірі болып қала береді. Осы уақытқа дейін пилоттық толқындар теориясының болжамдары мен кванттық механиканың стандартты интерпретациясының болжамдары арасында эксперименталды айырмашылықтар табылған жоқ.

1926 жылғы басылымында Макс туылған Шредингер толқындық теңдеуінің толқындық функциясы бөлшекті табу ықтималдығының тығыздығы деп ұсынды. Дәл осы идея үшін де Бройль пилоттық толқын теориясын жасап, пилоттық толқын функциясын жасады. Ол бастапқыда қос шешім тәсілін ұсынды, онда кванттық объект нақты кеңістікте бөлшек тәрізді әрекетті тудыратын сфералық сингулярлы аймағы бар физикалық толқынды (u-толқын) қамтиды. Теорияның бұл бастапқы түрінде зерттеуші кванттық бөлшектің бар екендігін постулаттамаған. Кейінірек ол пилоттық толқын теориясын тұжырымдап, оны 1927 жылы әйгілі Солвей конференциясында ұсынды. Вольфганг Паули дегенмен ол мұндай модель серпімсіз бөлшектердің шашырауы үшін дұрыс болмайды деп есептеді. Де Бройль таба алмады

бұл жауапқа және көп ұзамай пилоттық толқын тұжырымдамасынан бас тартты. Ол ешқашан кездейсоқтықты жабу үшін өз теориясын дамытпаған.

көптеген бөлшектер.

1952 жылы Дэвид Бом пилоттық толқындар теориясын қайта ашты. Де Бройль-Бом теориясы, сайып келгенде, кванттық механиканың дұрыс түсіндірмесі ретінде танылды және бүгінгі күнге дейін ең танымал Копенгагендік интерпретацияға елеулі балама болып табылады. Маңыздысы, ол кванттық механиканың стандартты интерпретациясына кедергі келтіретін өлшем парадоксынан бос.

Бөлшектердің позициялары мен импульсі жасырын айнымалылар болып табылады, өйткені әрбір бөлшектің кез келген уақытта нақты анықталған координаттары мен импульсі болады. Алайда, бұл екі шаманы бір уақытта өлшеу мүмкін емес, өйткені біреуінің әрбір өлшемі екіншісінің мәнін бұзады - сәйкес Гейзенбергтің белгісіздік принципі. Бөлшектер жиынында Шредингер теңдеуіне сәйкес дамитын сәйкес зат толқыны бар. Әрбір бөлшек пилоттық толқынмен басқарылатын детерминирленген траектория бойынша жүреді. Біріктірілген бөлшектердің тығыздығы толқын функциясының амплитудасының биіктігіне сәйкес келеді. Толқындық функция бөлшектерге тәуелсіз және бос толқындық функция ретінде болуы мүмкін.

Копенгагендік интерпретацияда бөлшектер байқалмайынша олардың тұрақты орны болмайды. Толқындық теорияда

бөлшектердің пилоттық позициялары жақсы анықталған, бірақ бұл бүкіл физика үшін әртүрлі ауыр зардаптарға әкеледі - сондықтан

сонымен қатар бұл теория өте танымал емес. Дегенмен, ол EmDrive қалай жұмыс істейтінін түсіндіруге мүмкіндік береді.

«Егер орта акустикалық тербелістерді жібере алатын болса, онда оның құрамдас бөліктері өзара әрекеттесіп, импульсті жібере алады», - деп жазады NASA зерттеу тобы 2016 жылғы қарашадағы басылымда. Ньютонның қозғалыс заңдарын бұзады.

Бұл интерпретацияның салдарының бірі, шамасы, EmDrive Ғаламнан «итеріп кеткендей» қозғалады.

 EmDrive физика заңдарын бұзбауы керек...

... дейді Плимут университетінің қызметкері Майк Маккаллох, өте аз үдеулері бар объектілердің қозғалысы мен инерциясы туралы ойлаудың басқа әдісін ұсынатын жаңа теорияны ұсынып. Егер ол дұрыс болса, біз жұмбақ дискіні «инерциялық емес» деп атайтын едік, өйткені бұл британдық зерттеушіні итермелейтін инерция, яғни инерция.

Инерция бағытының өзгеруіне немесе үдеуіне әсер ететін массасы бар барлық объектілерге тән. Басқаша айтқанда, массаны инерция өлшемі ретінде қарастыруға болады. Бұл бізге белгілі ұғым болып көрінгенімен, оның табиғаты соншалықты айқын емес. Маккаллоч концепциясы инерция жалпы салыстырмалық теориясының болжаған әсерімен байланысты деген болжамға негізделген. Unru радиациясыa - үдететін объектілерге әсер ететін қара дененің сәулеленуі. Екінші жағынан, біз жылдамдасақ өседі деп айта аламыз.

EmDrive туралы Маккаллохтың тұжырымдамасы келесі ойға негізделген: егер фотондардың кез келген массасы болса, олар шағылысқан кезде инерцияны сезінуі керек. Дегенмен, бұл жағдайда Unruh радиациясы өте аз. Ол өзінің жақын ортасымен әрекеттесе алатындай кішкентай. EmDrive жағдайында бұл «қозғалтқыш» дизайнының конусы. Конус кең ұшында белгілі бір ұзындықтағы Unruh сәулеленуіне, ал тар ұшында қысқарақ ұзындықтағы сәулеленуге мүмкіндік береді. Фотондар шағылысады, сондықтан олардың камерадағы инерциясы өзгеруі керек. EmDrive туралы жиі айтылатын пікірлерге қарамастан, бұл интерпретацияда бұзылмаған импульсті сақтау принципінен тартымды осылай жасау керек деген қорытынды шығады.

Маккаллох теориясы, бір жағынан, импульстің сақталу мәселесін жояды, ал екінші жағынан, ол ғылыми негізгі ағымның шетінде. Ғылыми тұрғыдан алғанда, фотондардың инерциялық массасы бар деп болжау даулы. Оның үстіне, логикалық тұрғыдан алғанда, камераның ішінде жарық жылдамдығы өзгеруі керек. Мұны физиктердің қабылдауы өте қиын.

Бұл шынымен де жіп пе?

EmDrive тартымдылығын зерттеудің жоғарыда аталған оң нәтижелеріне қарамастан, сыншылар әлі де оған қарсы. Олар БАҚ хабарларына қарамастан, NASA қозғалтқыштың шынымен жұмыс істейтінін әлі дәлелдей алмағанын атап өтті. Бұл, мысалы, абсолютті сенімділікпен мүмкін эксперименттік қателербасқалармен қатар, қозғалтқыш жүйесінің бөліктерін құрайтын материалдардың булануынан туындаған.

Сыншылар екі бағыттағы электромагниттік толқынның күші шын мәнінде эквивалентті деп санайды. Біз контейнердің басқа енімен айналысамыз, бірақ бұл ештеңені өзгертпейді, өйткені кеңірек жағынан шағылысқан микротолқынды пештер тек тар түбіне ғана емес, қабырғаларға да түседі. Скептиктер, мысалы, ауа ағынымен жеңіл соққы жасауды қарастырды, бірақ NASA вакуумдық камерадағы сынақтардан кейін мұны жоққа шығарды. Сонымен бірге басқа ғалымдар жаңа деректерді кішіпейілділікпен қабылдап, оны импульстің сақталу принципімен мағыналы сәйкестендірудің жолын іздеді.

Кейбіреулер бұл эксперимент қозғалтқыштың меншікті күшін және электр тогымен өңделген жүйенің қыздыру әсерін ажырататынына күмәнданады (9). NASA-ның тәжірибелік қондырғысында цилиндрге өте үлкен мөлшерде жылу энергиясы түседі, ол массаның таралуын және ауырлық центрін өзгерте алады, бұл өлшеу құрылғыларында EmDrive итеру күшін анықтауға әкеледі.

9. Сынақ кезіндегі жүйенің жылулық кескіндері

Бұл туралы EmDrive әуесқойлары айтады құпия, басқа нәрселермен қатар, конустық цилиндр пішінінде жатырсондықтан сызық пайда болады. Скептиктер мүмкін емес жетекті кәдімгі цилиндрмен сынау керек деп жауап береді. Өйткені, егер мұндай конустық емес конустық конструкцияда итеру болса, ол EmDrive туралы кейбір «мистикалық» пікірлерді жоққа шығарар еді, сонымен қатар «мүмкін емес қозғалтқыштың» белгілі жылу эффектілері жұмыс істейді деген күдікке септігін тигізер еді. эксперименттік қондырғы.

NASA Eagleworks эксперименттерімен өлшенген қозғалтқыштың «өнімділігі» де күмәнді. 40 Вт пайдалану кезінде күш 40 микрон деңгейінде өлшенді - плюс немесе минус 20 микрон ішінде. Бұл 50% қате. Қуатты 60 ваттқа дейін арттырғаннан кейін өнімділікті өлшеу дәлдігі одан да азырақ болды. Дегенмен, бұл деректерді номиналды түрде алсақ та, жетектің жаңа түрі әлі де NSTAR немесе NEXT сияқты жетілдірілген иондық қозғалтқыштармен қол жеткізуге болатын бір киловатт электр қуатының оннан бір бөлігін ғана өндіреді.

Скептиктер одан әрі, мұқият және, әрине, тәуелсіз тестілеуді талап етеді. Олар EmDrive тізбегі қытайлық тәжірибелерде 2012 жылы пайда болғанын және эксперименттік және өлшеу әдістерін жетілдіргеннен кейін жоғалып кеткенін еске түсіреді.

Орбитада шындықты тексеру

Диск резонанстық камерамен жұмыс істей ме деген сұраққа соңғы (?) жауапты жоғарыда аталған осы тұжырымдаманың нұсқасын ойлап тапқан Гвидо Фетт ойлап тапты. Канна Drive. Оның ойынша, осы қозғалтқышпен жұмыс істейтін спутникті орбитаға жіберу арқылы скептиктер мен сыншылардың аузы жабылады. Әрине, егер Cannae Drive спутникті ұшырса жабылады.

Өлшемі 6 CubeSat бірлігі (яғни, шамамен 10 × 20 × 30 см) зонд 241 км биіктікке көтерілуі керек, ол жерде ол шамамен жарты жыл қалады. Мұндай өлшемдегі дәстүрлі жерсеріктердің түзету отындары шамамен алты аптада таусылады. Күннен қуат алатын EmDrive бұл шектеуді жояды.

Құрылғыны жасау үшін Fetta, Inc басқаратын Cannae Inc. Қосалқы бөлшектерді жеткізуші ретінде тәжірибесі бар LAI International және SpaceQuest Ltd компаниясының негізін қалады. авиациялық және микросателлит өндірушісі үшін. Егер бәрі жақсы болса, онда Theseus, себебі бұл жаңа кәсіпорынның атауы, 2017 жылы бірінші EmDrive микросерігін ұшыруы мүмкін.

Олар фотоннан басқа ештеңе емес, дейді финдер.

NASA нәтижелері жарияланғанға дейін бірнеше ай бұрын рецензияланатын AIP Advances журналы даулы EmDrive қозғалтқышы туралы мақала жариялады. Оның авторлары, Хельсинки университетінің физика профессоры Арто Аннила, органикалық химия бойынша Дживаскила университетінен доктор Эркки Колехмайнен және Комсолдан келген физик Патрик Грен дәлелдейді. EmDrive жабық камерадан фотондардың шығарылуына байланысты күшке ие болады.

Профессор Аннила - табиғат күштерін зерттеуші белгілі. Ол беделді журналдарда жарияланған елуге жуық мақаланың авторы. Оның теориялары қараңғы энергия мен қараңғы материяны, эволюцияны, экономиканы және неврологияны зерттеуде қолданыстар тапты. Аннила категориялық: EmDrive кез келген басқа қозғалтқыш сияқты. Жанармай алады және итермелейді.

Жанармай жағында барлығы қарапайым және барлығына түсінікті - микротолқынды пештер қозғалтқышқа жіберіледі. Мәселе мынада, одан ештеңе көрінбейді, сондықтан адамдар қозғалтқыш жұмыс істемейді деп ойлайды. Олай болса, одан қалайша анықталмайтын нәрсе шығады? Фотондар камерада алға және артқа секіреді. Олардың кейбіреулері бір бағытта және бірдей жылдамдықпен жүреді, бірақ олардың фазасы 180 градусқа ығысады. Сондықтан, егер олар осы конфигурацияда жүрсе, олар бір-бірінің электромагниттік өрістерін жояды. Бұл бірін-бірі жоққа шығару үшін екіншісінен ығысқан кезде бірге қозғалатын су толқындары сияқты. Су кетпейді, әлі де бар. Сол сияқты импульсті тасымалдайтын фотондар жарық түрінде көрінбесе де жоғалмайды. Ал егер толқындар жойылғандықтан электромагниттік қасиетке ие болмаса, онда олар камераның қабырғаларынан шағылыспайды және оны тастамайды. Сонымен, фотондық жұптардың арқасында бізде жетек бар.

Салыстырмалы кеңістік-уақытқа батырылған қайық

Атақты физик Джеймс Ф. Вудворд (10) екінші жағынан, қозғалтқыштың жаңа түрін пайдаланудың физикалық негізі деп аталатын Махтың тұтқыны. Вудворд Мах принципіне негізделген жергілікті емес математикалық теорияны тұжырымдады. Ең бастысы, оның теориясы тексеріледі, өйткені ол физикалық әсерлерді болжайды.

Вудворд егер белгілі бір жүйенің массалық-энергетикалық тығыздығы уақыт бойынша өзгеретін болса, бұл жүйенің массасы қарастырылып отырған жүйенің тығыздығының өзгеруінің екінші туындысына пропорционалды шамаға өзгеретінін айтады.

Егер, мысалы, 1 кг керамикалық конденсатор бір рет 10 кГц жиілікте өзгеретін және қуатты жіберетін оң, кейде теріс кернеумен зарядталса, мысалы, 100 Вт - Вудворд теориясы конденсатордың массасы ± өзгеруі керек деп болжайды. 10 кГц жиілікте бастапқы массалық мәнінің айналасында 20 миллиграмм. Бұл болжам зертханада расталды және осылайша Мах принципі эмпирикалық түрде расталды.

Эрнст Мах дененің абсолютті кеңістікке қатысты емес, Әлемдегі барлық басқа денелердің массаларының центріне қатысты бірқалыпты қозғалады деп есептеді. Дененің инерциясы оның басқа денелермен әрекеттесуінің нәтижесі болып табылады. Көптеген физиктердің пікірінше, Мах принципінің толық жүзеге асуы кеңістік-уақыт геометриясының Әлемдегі материяның таралуына толық тәуелділігін дәлелдейтін еді, ал оған сәйкес теория салыстырмалы кеңістік-уақыт теориясы болар еді.

Көрнекі түрде EmDrive қозғалтқышының бұл тұжырымдамасын мұхиттағы ескек есумен салыстыруға болады. Ал бұл мұхит – Әлем. Қозғалыс ғаламды құрайтын суға сүңгіп, одан өзін кері қайтаратын ескек сияқты әрекет етеді. Ал мұның бәрінің ең қызығы, физика қазір сондай күйде, мұндай метафоралар ғылыми фантастика мен поэзияға мүлдем ұқсамайтын сияқты.

Тек EmDrive немесе болашақтың ғарыштық дискілері ғана емес

Scheuer қозғалтқышы тек минималды серпін бергенімен, оның бізді Марсқа және одан тыс жерлерге апаратын ғарыштық саяхатта үлкен болашағы бар. Дегенмен, бұл шынымен жылдам және тиімді ғарыштық қозғалтқыштың жалғыз үміті емес. Міне, тағы бірнеше тұжырымдамалар:

•  ядролық жетек. Бұл атом бомбаларын атудан және олардың жарылу күшін «бөшкемен» кеменің артқы жағына бағыттаудан тұрады. Ядролық жарылыстар кемені алға «итеретін» соққы күшін жасайды. Жарылыс қаупі жоқ нұсқа суда ерітілген уран бромиді сияқты тұзды ыдырайтын материалды пайдалану болады. Мұндай отын бір-бірінен берік материал қабатымен бөлінген, бор қосылған, берік, контейнерлер қатарында сақталады.

  олардың контейнерлер арасында ағып кетуіне жол бермейтін нейтронды сіңіргіш. Қозғалтқышты іске қосқан кезде барлық контейнерлердегі материал біріктіріледі, бұл тізбекті реакцияны тудырады, ал судағы тұз ерітіндісі плазмаға айналады, ол зымыран саптамасын плазманың үлкен температурасынан магнит өрісімен қорғайды. тұрақты күш береді. Бұл әдіс зымыранның жылдамдығын 6 м/с-қа дейін және одан да көп жылдамдата алады деп есептеледі. Дегенмен, бұл әдіспен ядролық отынның үлкен көлемі қажет - салмағы мың тонна кеме үшін бұл 10 XNUMX тоннаға жетеді. тонна уран.

• Дейтерийді пайдаланатын термоядролық қозғалтқыш. Температурасы шамамен 500 миллион градус Цельсий болатын плазма, соғу күшін береді, дизайнерлер үшін маңызды мәселе, мысалы, сору саптамалары. Дегенмен, бұл жағдайда теориялық тұрғыдан қол жеткізуге болатын жылдамдық жарық жылдамдығының оннан біріне жақын, яғни. 30 XNUMX дейін. км/с. Дегенмен, бұл опция әлі де техникалық тұрғыдан мүмкін емес.
• Антиматериалды. Бұл таңқаларлық нәрсе шынымен де бар - CERN және Fermilab-те біз жинау сақиналарының көмегімен триллионға жуық антипротон немесе бір пикограмма антиматер жинай алдық. Теориялық тұрғыдан антиматерияны магнит өрісі оның ыдыстың қабырғаларымен соқтығысуына жол бермейтін Пеннинг тұзақтарында сақтауға болады. Антиматерияның кәдімгі арқылы жойылуы

  затпен, мысалы, сутегімен, магниттік тұзақтағы жоғары энергиялы плазмадан үлкен энергия береді. Теориялық тұрғыдан, материя мен антиматерияның аннигиляциялық энергиясымен жұмыс істейтін көлік жарық жылдамдығының 90% -на дейін жылдамдауы мүмкін. Алайда іс жүзінде антиматерияны алу өте қиын және қымбат. Берілген партия өндіру үшін кейін өндіретін энергиядан он миллион есе көп энергияны қажет етеді.

• күн желкендері. Бұл көптеген жылдар бойы белгілі болған, бірақ әлі де, кем дегенде, болжамды түрде, жүзеге асырылуын күтетін жетек тұжырымдамасы. Желкендер Эйнштейн сипаттаған фотоэффект арқылы жұмыс істейді. Дегенмен, олардың беті өте үлкен болуы керек. Құрылымның салмағы тым көп болмауы үшін желкеннің өзі де өте жұқа болуы керек.
• Актуатор . Фантомистер бұл көлік пен межелі орын арасындағы қашықтықты қысқартатын және оның артындағы қашықтықты арттыратын кеңістікті деформациялау жеткілікті дейді. Осылайша, жолаушының өзі аз ғана қозғалады, бірақ «көпіршікте» ол үлкен қашықтықты еңсереді. Қанша фантастикалық көрінгенімен, NASA ғалымдары байыпты тәжірибелер жүргізді.

  фотондарға әсерлері бар. 1994 жылы физик доктор Мигель Алькубьер мұндай қозғалтқыштың қалай жұмыс істейтінін сипаттайтын ғылыми теорияны ұсынды. Шындығында, бұл қандай да бір қулық болар еді - жарық жылдамдығынан жылдамырақ қозғалудың орнына, ол кеңістік уақытының өзін өзгертеді. Өкінішке орай, дискіні жақын арада алуға сенбеңіз. Ондағы көптеген мәселелердің бірі - осылай қозғалатын кеме оны қуаттандыру үшін теріс энергияны қажет етеді. Энергияның бұл түрі теориялық физикаға белгілі екені рас – вакуумның теріс энергия бөлшектерінің шексіз теңізі ретіндегі теориялық моделін алғаш рет 1930 жылы британдық физик Пол Дирак болжанған теріс энергия кванты бар екенін түсіндіру үшін ұсынған. мемлекеттер. релятивистік электрондар үшін Дирак теңдеуіне сәйкес.

  Классикалық физикада табиғатта тек оң энергиясы бар ерітінді ғана бар, ал теріс энергиясы бар шешім мағынасы жоқ деп есептеледі. Дегенмен, Дирак теңдеуі теріс шешім «қалыпты» оң бөлшектерден туындауы мүмкін процестердің болуын болжайды, сондықтан оны елемеу мүмкін емес. Дегенмен, бізге қол жетімді шындықта теріс энергияны құруға болатыны белгісіз.

  Дискіні іске асыруда көптеген проблемалар бар. Қарым-қатынас ең маңыздылардың бірі сияқты. Мысалы, кеме жарық жылдамдығынан жылдамырақ қозғалатын кеңістік-уақыттың қоршаған аймақтарымен қалай байланыса алатыны белгісіз? Бұл сонымен қатар дискінің тоқтап қалуына немесе іске қосылуына жол бермейді.