Космонавтикадан үміт
Бірнеше ай бұрын Хьюстондағы Lyndon B. Johnson ғарыштық ұшу орталығында орналасқан Eagleworks зертханасы EmDrive қозғалтқышының жұмысын растады, ол физиканың негізгі заңдарының бірі - импульстің сақталу заңын бұзуы керек. Содан кейін сынақ нәтижелері вакуумда (1) расталды, бұл осы технологияға қарсы аргументтердің біріне күмәнданушыларды жойды.
1. Вакуумдағы маятникке ілінген Фетти қозғалтқышының сынақтарының суреті.
Дегенмен, сыншылар әлі де БАҚ хабарларына қарамастан, NASA қозғалтқыштың шынымен жұмыс істейтіні әлі дәлелденген жоқ.
Мысалы, эксперименттік қателер, атап айтқанда, EmDrive жетек жүйесін құрайтын материалдардың булануынан туындады - дәлірек айтсақ, Cannae Drive, өйткені американдық дизайнер Гвидо Фетта өзінің EmDrive нұсқасын осылай атады.
Неліктен бұл асығыстық?
Қазіргі уақытта қолданылуда ғарыш кемелерінің қозғалтқыштары олар саптамадан газды шығаруды талап етеді, бұл кеменің қарама-қарсы бағытта секіруін тудырады. Жұмыс істеу үшін мұндай газды қажет етпейтін қозғалтқыш үлкен жетістік болар еді.
Қазіргі уақытта ғарыш кемесі күн энергиясының шексіз көзіне қол жеткізген болса да электроиондық итергіштер, жұмыс істеу үшін ресурсы шектеулі отын қажет.
EmDrive бастапқыда Еуропадағы ең көрнекті аэронавигациялық сарапшылардың бірі Роджер Шейердің (2) бастамасы болды. Ол бұл дизайнды конустық ыдыс (3) түрінде ұсынды.
Резонатордың бір ұшы екіншісіне қарағанда кеңірек және оның өлшемдері белгілі бір ұзындықтағы электромагниттік толқындар үшін резонансты қамтамасыз ететіндей етіп таңдалады.
Нәтижесінде кеңірек жаққа қарай таралатын бұл толқындар жылдамдатылуы керек, ал тар шетіне қарай баяулауы керек.
Әртүрлі қозғалыс жылдамдығының нәтижесінде толқындық фронттар резонатордың қарама-қарсы ұштарына әртүрлі радиациялық қысым жасайды және осылайша кемені жылжытатын нөлдік емес күш жасайды деп күтілуде.
Ньютон, бізде проблема бар! Өйткені бізге белгілі физика бойынша, егер сіз қосымша күш қолданбасаңыз, импульстің өсуге құқығы жоқ. Теориялық тұрғыдан EmDrive радиациялық қысым құбылысын пайдалана отырып жұмыс істейді. Электромагниттік толқынның топтық жылдамдығы, демек, оны тудыратын күш оның таралатын толқын өткізгіштің геометриясына байланысты болуы мүмкін.
Шейердің идеясына сәйкес, егер сіз конустық толқын өткізгішті бір шетіндегі толқын жылдамдығы екінші шетіндегі толқын жылдамдығынан айтарлықтай ерекшеленетіндей етіп құрастырсаңыз, онда бұл толқынды екі ұшының арасында көрсету арқылы сіз радиациялық қысымның айырмашылығын аласыз. , яғни. итеруге жету үшін жеткілікті күш (4).
Шеуердің айтуынша, EmDrive физика заңдарын бұзбайды, бірақ Эйнштейн теориясын қолданады - қозғалтқыш оның ішіндегі «жұмыс істейтін» толқынға қарағанда басқа анықтамалық шеңберде. Әзірге микро-Ньютон диапазонында итеру күші бар өте кішкентай EmDrive прототиптері ғана жасалған.
Көріп отырғаныңыздай, жаңа прототиптер жасалғандықтан, бәрі бірден бұл тұжырымдамадан бас тарта бермейді. Мысалы, Қытайдың Сиань солтүстік-батыс политехникалық университеті сияқты ірі ғылыми-зерттеу мекемесі эксперименттер жүргізді, нәтижесінде 720 микроньютондық күші бар қозғалтқыштың прототипі алынды.
Бұл көп болмауы мүмкін, бірақ олардың кейбіреулері пайдаланылады астронавтика, иондық итергіштер олар бұдан былай мүлдем тудырмайды. NASA сынақтан өткен EmDrive нұсқасы американдық дизайнер Гидо Феттидің жұмысы. Маятникті вакуумдық сынау оның 30-50 микроньютондық күшке жететінін растады.
Импульстің сақталу принципі жойылды ма? Жоқ шығар. NASA сарапшылары қозғалтқыштың жұмысын, дәлірек айтқанда, кванттық вакуумда өзара жойылатын, содан кейін өзара жойылатын заттар мен антиматерия бөлшектерімен әрекеттесуін түсіндіреді. Енді құрылғының жұмыс істейтіні көрсетілгеннен кейін, EmDrive қалай жұмыс істейтінін зерттеу орынды болар еді.
3. EmDrive қозғалтқыш үлгілерінің бірі
Кім физика заңдарын түсінбейді?
Осы уақытқа дейін жасалған прототиптер ұсынатын қуат сізді аяғыңыздан түсірмейді, дегенмен біз айтып өткендей, кейбір иондық қозғалтқыштар олар микроньютон диапазонында жұмыс істейді.
4. EmDrive – жұмыс істеу принципі
Шеуердің пікірінше, EmDrive-дағы күштің күшін асқын өткізгіштерді пайдалану арқылы айтарлықтай арттыруға болады.
Дегенмен, белгілі австралиялық физик Джон П.Костеллидің айтуынша, Шейер «физика заңдарын түсінбейді» және басқа нәрселермен қатар, ол өз схемаларында әрекет ететін күшті есепке алмағандықтан түбегейлі қателік жібереді. резонатордың бүйір қабырғаларында сәулелену арқылы.
Shawyer's Satellite Propulsion Research Ltd веб-сайтында жарияланған түсініктемеде бұл елеусіз сома екені айтылған. Дегенмен, сыншылар Шейердің теориясы ешбір рецензияланатын ғылыми журналда жарияланбағанын қосады.
Ең күмәнді нәрсе - импульсті сақтау принципін елемеу, дегенмен Шейердің өзі жетектің жұмысы оны мүлде бұзбайды деп мәлімдейді. Өйткені, құрылғының авторы рецензияланған журналда ол туралы бірде-бір мақаланы әлі жариялаған жоқ.
Жалғыз жарияланымдар танымал баспасөзде пайда болды, соның ішінде. The New Scientist журналында. Оның редакторлары мақаланың сенсациялық реңкі үшін сынға ұшырады. Бір айдан кейін баспа үйі түсініктемелерді басып шығарды және ... жарияланған мәтін үшін кешірім сұрайды.
