Содержание
В NASA протестировали двигатель, работающий без топлива и опровергающий законы физики
Эксперты NASA успешно испытали двигатель EmDrive, над которым больше 10 лет смеялись ученые. Принцип работы этого двигателя нарушает фундаментальные законы физики, но необъяснимым образом он работает, кардинально меняя перспективы освоения космоса.
Двигатель EmDrive был изобретен британцем Рождером Шоером и не нуждается в топливе, поскольку в нем используется энергия микроволн. Первая экспериментальная модель была построена еще в 2003 году, тогда устройство дало тягу 16 миллиньютонов. Над изобретателем продолжали смеяться даже тогда, когда эксперимент в 2009 году успешно повторила группа китайских исследователей. Теперь отчет об испытаниях опубликован на сайте NASA.
В статье американских исследователей, работавших под руководством доктора Гарольда Уайта из космического центра Линдона Джонсона, описаны восемь дней августа 2013 года, в течение которых была продемонстрирована жизнеспособность невероятной идеи. Как поясняет Hi-News, двигатель Шоера генерирует тягу путем колебаний микроволн вокруг вакуумного контейнера. Электричество, необходимое для создания микроволн, добывается с помощью солнечного света. Таким образом, устройство не требует использования топлива и фактически может работать вечно, до момента механической поломки.
Портал Gizmodo поясняет, что идея такого двигателя кажется бредовой, а в теории он просто не должен работать. Тем не менее испытания подтвердили жизнеспособность идеи.
«Тестовые испытания показали, что уникальная конструкция микроволнового двигателя действительно позволяет создавать силу, которую невозможно описать с классической точки зрения электромагнетического явления, и все же установка предполагает взаимодействие с квантовым вакуумом виртуальной плазмы», — говорится в представленном NASA отчете. Замеры показали наличие тяги в 30-50 миллиньютонов.
Как поясняет Gizmodo, идея этого двигателя противоречит основным принципам закона о сохранении импульса. Теоретически можно было бы допустить, что двигатель работает из-за того, что при конструировании была допущена ошибка, однако модель тестировали две независимые команды исследователей. А в недалеком будущем идею наверняка захотят проверить российские и европейские ученые.
The Guardian Liberty Voice напоминает, что NASA давно ищет возможности для прорыва в области космических путешествий. EmDrive может сделать миссии по освоению дальнего космоса значительно более реальными.
До сих пор космические разработки опирались на законы Исаака Ньютона, которые говорят о том, что даже при бесконечном использовании солнечных батарей для приведения в движение космических аппаратов потребуется топливо. Известны многочисленные попытки обойти это требование, в том числе эксперименты с антигравитацией и сверхпроводниками. Все эти эксперименты не удались и стали источником насмешек в научном мире. Принципиально новый двигатель Шоера основан на специальной теории относительности Энштейна и принципах движения импульсов света.
Издание полагает, что в EmDrive заложена концепция, которая может изменить будущее космических полетов.
Источник: NEWSru.com
Нашли ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
истребитель, опровергающий законы физики // Смотрим
Профиль
26 ноября 2017, 20:50
Важным испытательным полигоном для российского оружия стала Сирия. И этот военно-технический опыт заслуживает особого анализа. Понятно, почему на совещаниях с военными президент дал и оборонщикам отдельное поручение.
Важным испытательным полигоном для российского оружия стала Сирия. И этот военно-технический опыт заслуживает особого анализа. Понятно, почему на совещаниях с военными президент дал и оборонщикам отдельное поручение.
«Просил бы Министерство обороны и ведущие предприятия отдельно проанализировать — такой анализ уже есть — и отдельно доложить, дополнительно посмотреть, как работали представители нашей оборонной промышленности во время применения современных систем вооружения при проведении антитеррористической операции в Сирии. Я знаю, что там работали не только представители, так скажем, условных ремонтных бригад, но и конструкторских бюро, даже представители научных наших учреждений. Работа их была, прямо скажем, и интересной, и своевременной. Многое удалось поправить в ходе применения новейших систем вооружения в боевых условиях», — отметил глава государства.
Подготовка к вылету новейшего российского серийного истребителя Су-35. Пилот лично проверяет крепление всех узлов и агрегатов, прежде чем подняться в кабину. Переговоры в эфире неспециалисту покажутся непонятными: «трамплин», какие-то цифры, «факел»… на самом деле все достаточно просто: «трамплин» — это рулежка, «факел» — взлет.
Фактически это первая реальная эксплуатация недавно запущенного в серию истребителя, про который даже говорят: опровергающий законы физики. Все дело в сложных и современных двигателях с управляемым вектором тяги, поэтому вместе со своими подопечными сюда прибыла и внушительная делегация с дальневосточного завода-изготовителя, что называется, по горячим следам принимать и жалобы, и предложения.
«Самолет будет модернизирован благодаря и нашей деятельности тоже. Вопросы по модернизации мы доводим уже до эксплуатирующей организации своевременно», — рассказал Юрий Кудашов, старший группы гарантийного обслуживания самолетов Су-35 КнААЗ имени Ю. А. Гагарина.
Эксплуатирующая организация в данном случае — Министерство обороны Российской Федерации.
Грузовик «Тайфун» вблизи вызывает аналогии из «Звездных войн». Посидеть за рулем такого монстра весом почти в 24 тонны — возможность уникальная. Что можно сказать об ощущениях? Дорога далека от того, чтобы назвать ее ровной, но машина идет очень плавно, идеально слушается педали газа и педали тормоза, такое ощущение, что едешь на почти легковой машине очень хорошего качества.
При этом автомобиль бронированный, снабженный вентиляцией не позволяющей задохнуться в дыму экипажу. И это лишь малая часть достоинств принципиально новой реализации военного грузовика. Пневмоподвеска и регулировка давления в шинах — плавать ему, конечно, не позволяет но промчаться по песчаному средиземноморскому берегу – вполне.
Машина закреплена за военной полицией, и царапины получила, не катаясь по аэродрому, — это совсем не бутафорское пулевое отверстие.
«Колеса имеют бронированную основу. Внутри находится бронированный каркас. Можно сказать, что это — колесо в колесе. При подрыве, при попадании пуль снарядов этот автомобиль может проехать еще 50 километров на скорости, не потеряв своих ходовых качеств», — отметил Евгений Пономарев, начальник отдела военной автомобильной инспекции аэродрома Хмеймим.
Один из ангаров в шутку называют «кабинетом офтальмолога». Если беспилотники — это глаза группировки, то здесь их настраивают и чинят. Для этих незаметных и ставших уже незаменимыми механических ассистентов — и только для них — на аэродроме выделили даже отдельную полосу.
На реальный боевой вылет отправляется беспилотный летательный аппарат «Форпост». В воздухе он будет находиться до 12 часов на удалении более 300 километров.
Разведчики, наблюдатели-контролеры и наводчики. Кадры, не раз облетавшие все новостные агентства мира, снимались с помощью техники, которую максимально качественно старались обслуживать именно здесь. У модели с гордым названием «Орлан» замкнуло электросхему в результате удара молнии. Можно ли такое смоделировать в лаборатории?
«Много нюансов, которые невозможно предугадать и предусмотреть в заводских условиях, потому что там все штатно», — сказал один из инженеров.
«Сидит человек на лавочке и читает газету, а вы можете ее тоже читать?» – спрашиваем у Андрея Гуреева, командира эскадрильи беспилотных летательных аппаратов. «Все зависит от поставленной задачи, но технически это возможно — читать газету — все зависит от высоты, на которой работает наш аппарат», — отметил Гуреев. Конечно, буквально читать газету проблематично, но опять же, сейчас не было поставлено такой задачи.
Словно какой-то античный колосс, гигант Су-34 прикован металлическими тросами к земле, но двигатели при этом ревут так, что можно оглохнуть: еще бы, ведь включен режим «форсаж». Идет проверка двигателей.
В соседнем ангаре техники Су-35 тоже зажимают уши — процедура получила отражение даже в нарисованной стенгазете — шутка о том, что одновременно можно пожарить прекрасный шашлык.
Миг-29. Самолет в корпусе совсем не новой разработки, но с полностью новой начинкой внутри, тоже проходящий обкатку в Хмеймиме.
«Машина оправдала все наши надежды, и все заложенное в нее мы получили. Радуемся тем результатам, которые здесь получили», — отметил Роберт Вонцович, главный специалист АО «РСК «МиГ».
С выполнения боевого задания возвращается герой начала нашего сюжета Су-35. Пилоту задаем тот же вопрос: как вдали от дома и аэродрома базирования налажено взаимодействие с конструкторами и авиастроителями?
«До этого были самолеты, где кнопка запуска всегда была справа. Как только выпустили этот самолет, она появилась слева. Это неудобно. Распределение внимания неправильное. Попросили – переставили, и теперь все, как надо», — рассказал летчик.
И, конечно, со своими вопросами к пилоту обращаются инженеры завода.
Содержание этого разговора уже не секретно, а совершенно секретно. То, что нам показали в рамках сьемок этого сюжета, абсолютно беспрецедентно. Российская армия и ее новый технологический облик, который все мы и весь мир наблюдаем сейчас в Сирии, производят определенное впечатление. Российская армия выглядит более чем достойно.
оборона
новости
Весь эфир
Новый двигатель Илона Маска со скоростью света бросает вызов физике
Илон Маск и НАСА только что объявили о своей новой ракете под названием Двигатель со скоростью света, которая бросает вызов физике и может доставить нас на Марс за несколько недель, а не месяцев.
Сейчас они тестируют его на своем новом космическом корабле под названием «Межпланетная транспортная система». В следующей статье объясняется, что такое Speed Engine на самом деле, как он работает и почему он может изменить правила игры в космических путешествиях!
Миссия
Разработать собственный прорывной двигатель, который сократит затраты на запуск. Цель: 5 миллионов долларов. НАСА называет это прорывом, а Илон Маск называет это потрясающим. Почему? Потому что небольшая группа инженеров НАСА только что испытала то, что называют новым типом ракетного двигателя, который может работать намного эффективнее, чем что-либо, существующее в настоящее время на Земле. И если вы думаете, как можно превзойти что-то подобное? Ну… что, если я скажу вам, что есть планы сделать его еще лучше? Намного лучше.
По сути, НАСА только что провело успешные испытания двигателя нового типа, который обещает сделать космические путешествия более дешевыми и быстрыми. В настоящее время в большинстве коммерческих и военных ракет используется химическое топливо, которое должно быть предварительно приготовлено на Земле, а затем загружено в ракетные ускорители перед запуском. Это не только дорого и чрезвычайно сложно, но и ограничивает вес, который можно поднять с поверхности Земли. Новый экспериментальный двигатель? Он работает на альтернативном виде топлива: электричестве… таком, который вы включаете в розетку. Сначала это может показаться безумием, но если учесть, что 95% всего, что вы делаете в жизни, связано с использованием электричества в какой-то момент (от запуска пылесоса до включения выключателя света), это уже не кажется чем-то надуманным.
В сентябре Маск и группа ученых НАСА объявили о своем проекте революционной ракеты, которую они назвали «Раптор». Он может выдерживать более 500 000 фунтов тяги и работать на жидком метане, а не на традиционном керосине, а это означает, что он будет производить на 30 процентов меньше выбросов углекислого газа.
Но чтобы пробиться в космос, инженерам сначала нужно успешно продемонстрировать, что это работает здесь, на Земле. «Я надеюсь, что мы сможем совершать короткие полеты, своего рода полеты вверх и вниз, вероятно, где-то в первой половине следующего года», — сказал Mashable Стив Юрчик, заместитель администратора Управления космических технологий НАСА. интервью.
Но что они строят? По сути, это гигантская сверхтяжелая ракета-носитель и ракета-носитель, способная поднять 170 метрических тонн на низкую околоземную орбиту. Для сравнения: Falcon Heavy, новая тяжелая ракета SpaceX, способна поднимать 54 метрических тонны. Это означает, что один двигатель Raptor потенциально может заменить все три двигателя Merlin первой ступени, используемые сегодня на Falcon 9.ракета-носитель.
Raptor также отличается от большинства традиционных ракет тем, что работает на жидком метане, а не на керосине, который используется с 1950-х годов. Метан чище и его легче производить, чем традиционное ракетное топливо, но с ним чрезвычайно сложно обращаться. Количество энергии, необходимое для сжижения метана, означает, что обычные ракетные двигатели не могут использовать его в качестве топлива; они бы сгорели, потому что не могли выдержать такого высокого давления и тепла. Но SpaceX, кажется, готова выяснить, как использовать эту мощь с Raptor. Экспериментальный двигатель создает колоссальную тягу в 420 000 фунтов, используя метан в качестве топлива и жидкий кислород (LOX) в качестве окислителя, что превышает нынешнюю 9-ю тягу США. 0003
ЭМ-двигатель создает тягу, отбрасывая микроволны туда-сюда внутри закрытой камеры. Электромагнитные поля, возникающие в результате этих возвратно-поступательных движений, также вызывают равную и противоположную реакцию, вызывая ускорение в одном направлении. Чтобы привести его в действие, вам нужно использовать солнечную энергию или какой-либо другой внешний источник энергии, который может быть другим космическим кораблем (например, спутником) или даже наземной станцией, принимающей радиоволны. Но до сих пор эксперименты с подобными системами не смогли создать достаточно силы, чтобы преодолеть сопротивление — замедляющую силу, создаваемую трением между молекулами воздуха, когда объект движется через них, — или внести какие-либо значимые изменения в траекторию.
И теперь исследователи, работающие над исследованием, финансируемым НАСА, обнаружили, что то, что казалось невозможным, на самом деле так и есть — по крайней мере, в некоторых случаях. Команда Eagleworks Laboratories завершила испытания электромагнитного привода (EM Drive) в условиях, аналогичных тем, которые вы можете испытать в глубоком космосе. И они утверждают, что эти испытания подтверждают отношение тяги к мощности 1 к 4, что больше, чем любой из их расчетов, предсказанных для такого устройства, и может открыть новые возможности для исследования дальнего космоса. Результаты еще не подтверждены другими учеными, поэтому мы не узнаем, можно ли их воспроизвести, пока независимые группы не получат в свои руки собственные ЭМ-приводы и не проведут собственные эксперименты, что должно произойти в 2017 году9.0003
Откуда берется энергия?
ЭМ-привод — неоднозначное устройство. Это противоречит третьему закону Ньютона, который гласит, что все должно иметь равную и противоположную реакцию. Итак, если вы запустите что-то из ракетного корабля, что-то будет толкать его в другом направлении, даже если это будут просто молекулы воздуха, отскакивающие от этой штуки, когда она уходит. EM Drive этого не делает; он создает тягу только в одном направлении.
Как это работает?
Илон Маск делает научную фантастику на шаг ближе к реальности. Его компания SpaceX утверждает, что создала двигательную систему, которая бросает вызов физике, и успешно ее испытала. Двигательная установка ракеты использует электрически заряженный газ и может развивать скорость до 65 километров в секунду, или около 135 тысяч миль в час. Двигатель изготовлен из сверхлегких топливных баков из углеродного волокна с двигателями холодного газа. Он не использует топливо, то есть не выбрасывает побочные продукты в космос. Вместо этого, как объясняет Wired: двигатель создает тягу, ускоряя перегретую плазму с помощью магнитных полей, что также означает, что при сгорании не выбрасываются пары.
Двигатели такого типа известны как электрические двигатели, но они работают совсем иначе, чем те, что используются в ракетах SpaceX Falcon 9. Эти двигатели создают тягу, толкая газ под давлением, тогда как электрические производят заряженную плазму, испускающую ионы, толкающие аппарат вперед. Сообщается, что электрический двигатель, разработанный SpaceX, более мощный, чем обычные ионные двигатели с сеткой, и может обеспечивать пилотируемые миссии на Марс и за его пределы. Это также может сократить время в пути для космического груза, потому что для этого требуется меньше топлива, которое может быть дорогим для запуска на орбиту. Технология все еще проходит испытания, и требуется дальнейшая разработка, прежде чем она будет готова к космическому полету. Он был отправлен на экспертную оценку, и эксперты НАСА считают, что у него есть потенциал — по крайней мере, на бумаге.
Можем ли мы путешествовать в космосе на таких высоких скоростях?
Некоторые говорят, что невозможно путешествовать на высоких скоростях в космосе, но это не помешало Илону Маску заявить, что он может это сделать. Его идея состоит в том, чтобы создать двигатель со скоростью света, который доставит нас на Марс всего за 70 дней. Такой двигатель бросает вызов физике и означает движение со скоростью более 186 000 миль в секунду, но почему он решил это сделать? Почему НАСА выбрало его для финансирования своей идеи? И если Илон сможет осуществить то, что, как он утверждает, возможно, чего мы сможем добиться в космосе? Чтобы ответить на эти вопросы, давайте рассмотрим, как работают двигатели со скоростью света.
Есть несколько способов путешествовать со скоростью света, но сначала нам нужно понять, как работает свет. Когда он путешествует в пространстве, каждый атом на его пути взаимодействует с ним. Это замедляет его и даже полностью останавливает, если вокруг нет материи, через которую можно было бы пройти. Из-за этих взаимодействий свет имеет максимальную скорость 186 000 миль в секунду — это означает, что это настолько быстро, насколько он может проходить через пустое пространство. Поскольку ничто не может двигаться быстрее света, не нарушая законов физики, если мы хотим догнать далекую звезду в течение нашей жизни, мы должны найти другой способ добраться туда, кроме прямого пути к ней.
Как далеко мы от скорости света?
В настоящее время мы измеряем скорость расстоянием во времени. Чтобы двигаться со скоростью света, или 186 000 миль в секунду, вам нужно будет разогнаться до этой скорости, пока ваша скорость не станет 186 000 МП, а затем удерживать ее на этом уровне бесконечное количество времени. Эта скорость обозначается буквой с и была определена Альбертом Эйнштейном в его специальной теории относительности. Мы еще не достигли того, что большинство считает скоростью света, хотя многие эксперименты и теории предполагают, что однажды мы сможем приблизиться к ней или даже превзойти ее в течение нашей жизни.
До недавнего времени считалось общепризнанным, что при современном уровне технологий ничто не может даже начать двигаться со скоростью, близкой к скорости света, которую мы считаем. По некоторым оценкам, мы находимся в тысячах или даже десятках тысяч лет от того, чтобы когда-либо достичь его. При этом мы часто удивляемся тому, на что способна наука и техника, и теперь ученым удалось создать двигатель, способный развивать скорость всего в 10% от скорости света, бросив вызов этим ранее существовавшим предположениям о том, что возможно для наших технологических возможностей. в сегодняшний день и век. Изобретение двигателя, способного развивать такие высокие скорости, позволило бы нам путешествовать в космосе гораздо эффективнее, чем раньше.
Конкуренты
Хотя для совершенствования потребуется некоторое время, если НАСА добьется своего, в течение десятилетия мы сможем увидеть гораздо более быстрые космические путешествия благодаря их революционному двигателю Light Speed. Хотя в настоящее время нет ни слова о том, с кем они будут конкурировать. (НАСА) Двумя крупнейшими конкурентами в сфере коммерческих космических путешествий являются SpaceX и Blue Origin; Обе эти компании сосредоточены на выходе на орбиту и за ее пределами, используя новые технологии, разработанные основателем Илоном Маском (SpaceX) и соучредителем Amazon Джеффом Безосом (Blue Origin). До сих пор все три компании добились разного уровня успеха; Blue Origin только что успешно испытала свой ракетный двигатель BE-4 на прошлой неделе, в то время как SpaceX также недавно запустила свою ракету Falcon Heavy, хотя это не совсем так, как они надеялись, поскольку одна из ее ракет упала обратно на Землю.
И SpaceX, и Blue Origin добились огромных успехов в космических путешествиях, а SpaceX вошла в историю несколько лет назад, когда стала одной из трех частных компаний, когда-либо запускавших космический корабль на орбиту и благополучно возвращавших его на Землю. На самом деле, ранее в этом году SpaceX запустила свою самую мощную ракету с планами отправить двух туристов вокруг Луны в следующем году; если все пойдет по плану, они будут лишь двумя из семи частных лиц, когда-либо покинувших орбиту Земли. (CNBC) Все три компании делают все возможное, чтобы сделать космические путешествия обычным явлением, поскольку и Blue Origin, и SpaceX говорят, что они сосредоточены на транспорте, а не на туризме. НАСА вполне может рассматривать отправку людей дальше, чем планировала любая из компаний. за.
Заключительные мысли
Двигатель Маска представляет собой огромный скачок в способности человечества пересекать космос и огромный шаг вперед для человечества. Эта технология может революционизировать нашу способность путешествовать между другими планетами, исследовать более глубокие части нашей Солнечной системы и даже покидать нашу галактику. В случае успеха Илон Маск войдет в историю не только как одна из самых популярных фигур Кремниевой долины, но и как гигант среди ученых и инженеров. Это определенно захватывающее время, чтобы жить!
Но что именно? Как это работает? Чтобы получить ответы на эти и другие вопросы, вот несколько важных вещей, которые нужно знать о двигателе Илона Маска: что это такое, как он работает и почему другим было так сложно достичь этого раньше. Технология сверхскоростных путешествий существует уже довольно давно, но всегда казалась несбыточной мечтой. Чтобы двигаться быстрее света — что ученые называют сверхсветовой скоростью — вам нужен способ значительно увеличить скорость объекта в пространстве.
Хотя физикам уже много лет известно, что двигаться со скоростью, превышающей скорость света, можно только с помощью червоточины или варп-двигателя, ни один из них никогда не был достигнут людьми. Даже несмотря на то, что лучшие умы из разных областей сосредоточились на проблеме, наши самые передовые технологии все еще не могли достичь таких скоростей. Мы знали, что нам нужно, но просто не могли понять, как заставить это работать. Но теперь у нас может быть способ добраться туда. Разветвления нового двигателя Маска могут быть огромными не только для исследования космоса, но и здесь, на Земле.
Илон Маск и НАСА только что объявили о своей новой ракете под названием Light Speed Engine, которая бросает вызов физике и может доставить нас на Марс за недели, а не за месяцы.
Сейчас они тестируют его на своем новом космическом корабле под названием «Межпланетная транспортная система». В следующей статье объясняется, что такое Speed Engine на самом деле, как он работает и почему он может изменить правила игры в космических путешествиях!
Миссия
Разработать собственный прорывной двигатель, который сократит затраты на запуск. Цель: 5 миллионов долларов. НАСА называет это прорывом, а Илон Маск называет это потрясающим. Почему? Потому что небольшая группа инженеров НАСА только что испытала то, что называют новым типом ракетного двигателя, который может работать намного эффективнее, чем что-либо, существующее в настоящее время на Земле. И если вы думаете, как можно превзойти что-то подобное? Ну… что, если я скажу вам, что есть планы сделать его еще лучше? Намного лучше.
По сути, НАСА только что провело успешные испытания двигателя нового типа, который обещает сделать космические путешествия более дешевыми и быстрыми. В настоящее время в большинстве коммерческих и военных ракет используется химическое топливо, которое должно быть предварительно приготовлено на Земле, а затем загружено в ракетные ускорители перед запуском. Это не только дорого и чрезвычайно сложно, но и ограничивает вес, который можно поднять с поверхности Земли. Новый экспериментальный двигатель? Он работает на альтернативном виде топлива: электричестве… таком, который вы включаете в розетку. Сначала это может показаться безумием, но если учесть, что 95% всего, что вы делаете в жизни, связано с использованием электричества в какой-то момент (от запуска пылесоса до включения выключателя света), это уже не кажется чем-то надуманным.
В сентябре Маск и группа ученых НАСА объявили о своем проекте революционной ракеты, которую они назвали «Раптор». Он может выдерживать более 500 000 фунтов тяги и работать на жидком метане, а не на традиционном керосине, а это означает, что он будет производить на 30 процентов меньше выбросов углекислого газа.
Но чтобы пробиться в космос, инженерам сначала нужно успешно продемонстрировать, что это работает здесь, на Земле. «Я надеюсь, что мы сможем совершать короткие полеты, своего рода полеты вверх и вниз, вероятно, где-то в первой половине следующего года», — сказал Mashable Стив Юрчик, заместитель администратора Управления космических технологий НАСА. интервью.
Но что они строят? По сути, это гигантская сверхтяжелая ракета-носитель и ракета-носитель, способная поднять 170 метрических тонн на низкую околоземную орбиту. Для сравнения: Falcon Heavy, новая тяжелая ракета SpaceX, способна поднимать 54 метрических тонны. Это означает, что один двигатель Raptor потенциально может заменить все три двигателя Merlin первой ступени, используемые сегодня на Falcon 9.ракета-носитель.
Raptor также отличается от большинства традиционных ракет тем, что работает на жидком метане, а не на керосине, который используется с 1950-х годов. Метан чище и его легче производить, чем традиционное ракетное топливо, но с ним чрезвычайно сложно обращаться. Количество энергии, необходимое для сжижения метана, означает, что обычные ракетные двигатели не могут использовать его в качестве топлива; они бы сгорели, потому что не могли выдержать такого высокого давления и тепла. Но SpaceX, кажется, готова выяснить, как использовать эту мощь с Raptor. Экспериментальный двигатель создает колоссальную тягу в 420 000 фунтов, используя метан в качестве топлива и жидкий кислород (LOX) в качестве окислителя, что превышает нынешнюю 9-ю тягу США.0003
ЭМ-двигатель создает тягу, отбрасывая микроволны туда-сюда внутри закрытой камеры. Электромагнитные поля, возникающие в результате этих возвратно-поступательных движений, также вызывают равную и противоположную реакцию, вызывая ускорение в одном направлении. Чтобы привести его в действие, вам нужно использовать солнечную энергию или какой-либо другой внешний источник энергии, который может быть другим космическим кораблем (например, спутником) или даже наземной станцией, принимающей радиоволны. Но до сих пор эксперименты с подобными системами не смогли создать достаточно силы, чтобы преодолеть сопротивление — замедляющую силу, создаваемую трением между молекулами воздуха, когда объект движется через них, — или внести какие-либо значимые изменения в траекторию.
И теперь исследователи, работающие над исследованием, финансируемым НАСА, обнаружили, что то, что казалось невозможным, на самом деле так и есть — по крайней мере, в некоторых случаях. Команда Eagleworks Laboratories завершила испытания электромагнитного привода (EM Drive) в условиях, аналогичных тем, которые вы можете испытать в глубоком космосе. И они утверждают, что эти испытания подтверждают отношение тяги к мощности 1 к 4, что больше, чем любой из их расчетов, предсказанных для такого устройства, и может открыть новые возможности для исследования дальнего космоса. Результаты еще не подтверждены другими учеными, поэтому мы не узнаем, можно ли их воспроизвести, пока независимые группы не получат в свои руки собственные ЭМ-приводы и не проведут собственные эксперименты, что должно произойти в 2017 году9. 0003
Откуда берется энергия?
ЭМ-привод — неоднозначное устройство. Это противоречит третьему закону Ньютона, который гласит, что все должно иметь равную и противоположную реакцию. Итак, если вы запустите что-то из ракетного корабля, что-то будет толкать его в другом направлении, даже если это будут просто молекулы воздуха, отскакивающие от этой штуки, когда она уходит. EM Drive этого не делает; он создает тягу только в одном направлении.
Как это работает?
Илон Маск делает научную фантастику на шаг ближе к реальности. Его компания SpaceX утверждает, что создала двигательную систему, которая бросает вызов физике, и успешно ее испытала. Двигательная установка ракеты использует электрически заряженный газ и может развивать скорость до 65 километров в секунду, или около 135 тысяч миль в час. Двигатель изготовлен из сверхлегких топливных баков из углеродного волокна с двигателями холодного газа. Он не использует топливо, то есть не выбрасывает побочные продукты в космос. Вместо этого, как объясняет Wired: двигатель создает тягу, ускоряя перегретую плазму с помощью магнитных полей, что также означает, что при сгорании не выбрасываются пары.
Двигатели такого типа известны как электрические двигатели, но они работают совсем иначе, чем те, что используются в ракетах SpaceX Falcon 9. Эти двигатели создают тягу, толкая газ под давлением, тогда как электрические производят заряженную плазму, испускающую ионы, толкающие аппарат вперед. Сообщается, что электрический двигатель, разработанный SpaceX, более мощный, чем обычные ионные двигатели с сеткой, и может обеспечивать пилотируемые миссии на Марс и за его пределы. Это также может сократить время в пути для космического груза, потому что для этого требуется меньше топлива, которое может быть дорогим для запуска на орбиту. Технология все еще проходит испытания, и требуется дальнейшая разработка, прежде чем она будет готова к космическому полету. Он был отправлен на экспертную оценку, и эксперты НАСА считают, что у него есть потенциал — по крайней мере, на бумаге.
Можем ли мы путешествовать в космосе на таких высоких скоростях?
Некоторые говорят, что невозможно путешествовать на высоких скоростях в космосе, но это не помешало Илону Маску заявить, что он может это сделать. Его идея состоит в том, чтобы создать двигатель со скоростью света, который доставит нас на Марс всего за 70 дней. Такой двигатель бросает вызов физике и означает движение со скоростью более 186 000 миль в секунду, но почему он решил это сделать? Почему НАСА выбрало его для финансирования своей идеи? И если Илон сможет осуществить то, что, как он утверждает, возможно, чего мы сможем добиться в космосе? Чтобы ответить на эти вопросы, давайте рассмотрим, как работают двигатели со скоростью света.
Есть несколько способов путешествовать со скоростью света, но сначала нам нужно понять, как работает свет. Когда он путешествует в пространстве, каждый атом на его пути взаимодействует с ним. Это замедляет его и даже полностью останавливает, если вокруг нет материи, через которую можно было бы пройти. Из-за этих взаимодействий свет имеет максимальную скорость 186 000 миль в секунду — это означает, что это настолько быстро, насколько он может проходить через пустое пространство. Поскольку ничто не может двигаться быстрее света, не нарушая законов физики, если мы хотим догнать далекую звезду в течение нашей жизни, мы должны найти другой способ добраться туда, кроме прямого пути к ней.
Как далеко мы от скорости света?
В настоящее время мы измеряем скорость расстоянием во времени. Чтобы двигаться со скоростью света, или 186 000 миль в секунду, вам нужно будет разогнаться до этой скорости, пока ваша скорость не станет 186 000 МП, а затем удерживать ее на этом уровне бесконечное количество времени. Эта скорость обозначается буквой с и была определена Альбертом Эйнштейном в его специальной теории относительности. Мы еще не достигли того, что большинство считает скоростью света, хотя многие эксперименты и теории предполагают, что однажды мы сможем приблизиться к ней или даже превзойти ее в течение нашей жизни.
До недавнего времени считалось общепризнанным, что при современном уровне технологий ничто не может даже начать двигаться со скоростью, близкой к скорости света, которую мы считаем. По некоторым оценкам, мы находимся в тысячах или даже десятках тысяч лет от того, чтобы когда-либо достичь его. При этом мы часто удивляемся тому, на что способна наука и техника, и теперь ученым удалось создать двигатель, способный развивать скорость всего в 10% от скорости света, бросив вызов этим ранее существовавшим предположениям о том, что возможно для наших технологических возможностей. в сегодняшний день и век. Изобретение двигателя, способного развивать такие высокие скорости, позволило бы нам путешествовать в космосе гораздо эффективнее, чем раньше.
Конкуренты
Хотя для совершенствования потребуется некоторое время, если НАСА добьется своего, в течение десятилетия мы сможем увидеть гораздо более быстрые космические путешествия благодаря их революционному двигателю Light Speed. Хотя в настоящее время нет ни слова о том, с кем они будут конкурировать. (НАСА) Двумя крупнейшими конкурентами в сфере коммерческих космических путешествий являются SpaceX и Blue Origin; Обе эти компании сосредоточены на выходе на орбиту и за ее пределами, используя новые технологии, разработанные основателем Илоном Маском (SpaceX) и соучредителем Amazon Джеффом Безосом (Blue Origin). До сих пор все три компании добились разного уровня успеха; Blue Origin только что успешно испытала свой ракетный двигатель BE-4 на прошлой неделе, в то время как SpaceX также недавно запустила свою ракету Falcon Heavy, хотя это не совсем так, как они надеялись, поскольку одна из ее ракет упала обратно на Землю.
И SpaceX, и Blue Origin добились огромных успехов в космических путешествиях, а SpaceX вошла в историю несколько лет назад, когда стала одной из трех частных компаний, когда-либо запускавших космический корабль на орбиту и благополучно возвращавших его на Землю. На самом деле, ранее в этом году SpaceX запустила свою самую мощную ракету с планами отправить двух туристов вокруг Луны в следующем году; если все пойдет по плану, они будут лишь двумя из семи частных лиц, когда-либо покинувших орбиту Земли. (CNBC) Все три компании делают все возможное, чтобы сделать космические путешествия обычным явлением, поскольку и Blue Origin, и SpaceX говорят, что они сосредоточены на транспорте, а не на туризме. НАСА вполне может рассматривать отправку людей дальше, чем планировала любая из компаний. за.
Заключительные мысли
Двигатель Маска представляет собой огромный скачок в способности человечества пересекать космос и огромный шаг вперед для человечества. Эта технология может революционизировать нашу способность путешествовать между другими планетами, исследовать более глубокие части нашей Солнечной системы и даже покидать нашу галактику. В случае успеха Илон Маск войдет в историю не только как одна из самых популярных фигур Кремниевой долины, но и как гигант среди ученых и инженеров. Это определенно захватывающее время, чтобы жить!
Но что именно? Как это работает? Чтобы получить ответы на эти и другие вопросы, вот несколько важных вещей, которые нужно знать о двигателе Илона Маска: что это такое, как он работает и почему другим было так сложно достичь этого раньше. Технология сверхскоростных путешествий существует уже довольно давно, но всегда казалась несбыточной мечтой. Чтобы двигаться быстрее света — что ученые называют сверхсветовой скоростью — вам нужен способ значительно увеличить скорость объекта в пространстве.
Хотя физикам уже много лет известно, что двигаться со скоростью, превышающей скорость света, можно только с помощью червоточины или варп-двигателя, ни один из них никогда не был достигнут людьми. Даже несмотря на то, что лучшие умы из разных областей сосредоточились на проблеме, наши самые передовые технологии все еще не могли достичь таких скоростей. Мы знали, что нам нужно, но просто не могли понять, как заставить это работать. Но теперь у нас может быть способ добраться туда. Разветвления нового двигателя Маска могут быть огромными не только для исследования космоса, но и здесь, на Земле.
Ученые утверждают, что создали изогнутого космического робота, бросающего вызов физике • The Register
Группа ученых из Технологического института Джорджии сообщает, что они построили робота, который может двигаться без каких-либо препятствий – открытие, которое, похоже, нарушает закон сохранения импульс.
Исследователи смогли создать импульс без поверхности, от которой можно было бы оттолкнуться, создав робота, изолированного от внешних воздействий и ограниченного искривленным пространством. На видео можно увидеть, как машина перемещает пару двигателей, прикрепленных к участку изогнутой дорожки, медленно двигаясь без какой-либо внешней силы.
YouTube видео
«Наше исследование показывает, что можно приобрести некоторую скорость и, следовательно, двигаться вперед, не приобретая никакого импульса», — сказал старший автор и доцент физики Технологического института Джорджии Зеб Роклин The Register . Это была командная работа, подчеркнул он, отметив работу первого автора Шенгкай Ли.
«Тем не менее, это возможно только в искривленном пространстве-времени. Мы придали кривизну, прикрепив нашего робота к сфере. »
Искривленное пространство является фундаментальной частью современной физики и имеет важное значение для понимания общей теории относительности. Для людей, которые движутся в трех относительно плоских измерениях, третий закон Ньютона диктует, что каждая сила имеет равную и противоположную силу. Вот как ракеты получают свою тягу, как мы можем прыгать и как машины движутся по дороге.
В искривленном пространстве силы различаются; В своей работе команда заявила, что объекты в искривленном пространстве теоретически должны иметь возможность двигаться без сил трения или гравитации.
Чтобы свести к минимуму влияние физики плоского пространства на робота, команда установила его на вал, поддерживаемый воздушными подшипниками и втулками. Вал также был выровнен с учетом земного притяжения, чтобы устранить остаточную силу.
Робот действительно столкнулся с небольшими силами трения и гравитации, которые смешались с искривлением его гусеницы, «вызвав странную динамику со свойствами, которые ни один из них не мог бы вызвать сам по себе», — сказали в Технологическом институте Джорджии. По данным учреждения, силы, действовавшие на робота во время испытаний, были в основном связаны с его изогнутой средой.
Что вы делаете с роботом с искривленным пространством?
Просмотр видео робота в действии может немного разочаровывать, но, даже перемещаясь на доли дюйма, он все равно делает что-то важное, утверждают исследователи.
Например, Роклин сказал, что исследования, проведенные его командой, связаны с изучением «невозможных двигателей», таких как экспериментальный EmDrive.
Впервые предложенный в 2006 году, EmDrive использует микроволны в вакуумной камере для теоретического создания тяги за счет отскока от поверхности. Испытания, проведенные в Техническом университете Дрездена, показали, что тяга, о которой сообщалось в первоначальных экспериментах EmDrive, была вызвана взаимодействием испытательного устройства с гравитационным полем Земли и не указывала на то, что устройство действительно будет работать.
Роклин сказал The Register , что EmDrive «серьезно сломает физику», если он будет работать, поскольку у него не будет возможности набрать скорость, что преодолевает его робот с искривленным пространством.
Искривленное пространство теоретически может привести EmDrive в движение, сказал Роклин, но в слишком малой степени, чтобы ее можно было обнаружить экспериментально. «Чтобы увидеть движение с помощью этого эффекта, вам понадобится гораздо большая кривизна, например, та, что присутствует в непосредственной близости от черной дыры», — сказал нам Роклин.
- Вы не можете нарушить законы физики, кэп… Ученые называют чушь о «невозможной» черной дыре, показания страха были испорчены
- Вы хотели летающие машины и миры-колонии. Вместо этого мебельные роботы IKEA
- Думаете, ваш телефон шпионит за вами? Подержи мое пиво, говорит базовая физика
- Смотрите дальше: самая маленькая в мире самоскладывающаяся птица-оригами напоминает нам, что когда-то нам обещали наноботов
с искусственным интеллектом
Чтобы объяснить сходство, исследователи указали на системы GPS, которые полагаются на небольшие сдвиги частоты, вызванные гравитацией, чтобы сообщить спутникам о местоположении. «Хотя эффекты невелики, поскольку робототехника становится все более точной, понимание этого эффекта, вызванного искривлением, может иметь практическое значение», — сказали в Технологическом институте Джорджии.
Шаркающий робот Роклина может и не двигаться далеко, но искривленная часть «пространства-времени», на которой он работает, не такая уж искривленная. Как и при взгляде на горизонт океана, довольно сложно увидеть кривизну Земли, если смотреть с близкого расстояния.
Примените эти принципы к черным дырам, где пространство теоретически искривлено больше, чем где-либо еще в известном космосе, и система может стать практической.
«В конечном счете, принципы использования кривизны пространства для передвижения могут позволить космическим кораблям перемещаться по сильно искривленному пространству вокруг черной дыры», — заявили в Технологическом институте Джорджии. Поскольку ближайшая предполагаемая черная дыра находится на расстоянии более 3000 световых лет от Земли, пройдет некоторое время, прежде чем мы сможем это проверить.