Невозможный двигатель emdrive: Испытания EmDrive показали, что двигатель не создает тяги / Хабр

EmDrive – невозможный двигатель будущего?

Вполне возможно, что двигателем для будущих межзвездных полетов человечества станет «ведро с магнетроном»

Независимые испытания двигателя с неизвестным принципом работы EmDrive вроде бы подтвердили существование его «аномальной» тяги, однако внятного теоретического объяснения для нее до сих пор не найдено.

«Межзвездные путешествия при нынешнем состоянии технологий невозможны — говорит сама физика с ее законом сохранения импульса. Перефразируя известного персонажа, чтобы разогнать что-нибудь нужное, сперва следует выбросить в противоположном направлении что-нибудь ненужное — вроде ракетного топлива, которого не накопишь на путешествие за границы Солнечной системы.

Чтобы выйти из этого тупика, энтузиасты освоения космоса периодически анонсируют устройства вроде двигателя EmDrive — которые, как нам обещают, не нуждаются в выбросе топлива, чтобы набирать скорость.

На вид гипотетический двигатель представляет собой ведро с магнетроном (генератором микроволн, как в СВЧ-печи) внутри. По утверждению изобретателей, раз микроволны не выходят из ведра, значит выброса чего-либо материального не происходит, при этом само «ведро» создает тягу, фиксируемую в экспериментах с 2002 года и по сей день. Причем один такой опыт проделали в НАСА, другой совсем недавно провел Мартин Таджмар (Martin Tajmar), глава немецкого Института аэрокосмического инжиниринга при Техническом университете в Дрездене. Оба учреждения трудно назвать прибежищем научных фриков — быть может, за аномальной тягой EmDrive что-то есть?

Их оппонентов, впрочем, это не смущает. Одни, как Шон Кэролл (Sean Carroll) из Калифорнийского технологического института, просто характеризует EmDrive словами, которые невозможно повторить в русскоязычных СМИ. Те, кто сдержаннее, высказывают ту же мысль иначе: EmDrive нарушает закон сохранения импульса. А Эрик Дэвис (Eric W. Davis) из Института продвинутых исследований в Остине (США) добавляет: даже если бы тяга действительно создавалась, но как в испытаниях обнаруживалась бы лишь десятками микроньютонов, то профессионалам, работающим в аэрокосмической отрасли, «вообще неинтересны новые методы передвижения, [. ..] порождающие тягу измеряемую лишь в микроньютонах» — слишком уж она невелика.

Здесь следует отметить, что последнее утверждение довольно рискованно. По данным упомянутых экспериментов НАСА, зарегистрированная тяга составила 0,4 ньютона на киловатт — и несмотря на то, что эта цифра действительно ничтожна, двигатель с такими параметрами доставил бы New Horizons к Плутону за полтора года, вместо десятилетия, потребовавшегося на практике. Иными словами, для действительно дальних перелетов ситуация крайне далека от «незаинтересованности».

Принцип работы EmDrive

Изображение: M. Tajmar and G. Fiedler / Institute of Aerospace Engineering, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, German

Сложнее вопрос о том, работает ли EmDrive на самом деле, или в экспериментах «регистрируется» несуществующая тяга. Мартин Таджмар — известный «разрушитель мифов», экспериментатор, поставивший несколько «аномальных» экспериментов, найдя источники их аномалий в трудно обнаруживаемых ошибках измерения. В этот раз он привлек крутильные весы и проводил сам эксперимент в глубоком вакууме, чтобы исключить влияние конвекции воздуха. Все это не помогло убрать аномальную тягу.

Однако оппоненты не утратили своего скепсиса. Тот факт, что тяга не исчезала сразу после выключения EmDrive, может указывать на то, что речь идет о каком-то тепловом эффекте, влияющем на показания регистрирующих приборов. Следует отметить, что Таджмар в своей работе детально описывает предпринятые меры по теплозащите и магнитному экранированию, которых его критики (являющиеся физиками-теоретиками) почему-то не замечают.

Более всего смущает тезис Эрика Дэвиса о том, что работа Таджмара «не будет принята рецензируемыми журналами», только потому, что она не предлагает теоретического механизма, который мог бы объяснять наблюдавшуюся аномальную тягу. Очевидно, Дэвис в курсе того, как в XIX веке Майкельсон и Морли опубликовали в American Journal of Science описание эксперимента, также не предложив никакого внятного теоретического механизма, который мог бы объяснить его. Если бы тогда журнал стоял на позициях Дэвиса, результаты важнейшего эксперимента, вызвавшего кризис теории эфира и в конечном счете возникновение теории относительности, просто не были бы опубликованы. Эксперименты по бета-распаду в 1914-1930 годах формально и вовсе нарушали закон сохранения энергии, но трудно представить себе, как кто-то из физиков той поры говорит: «данные об этом не попадут в рецензируемые журналы, потому что не объяснены теоретически».

Повторимся: отсутствие теоретического объяснения тяги EmDrive действительно означает, что, скорее всего, он не работает — по крайней мере, не работает так, как это описывает его создатель Роджер Шойер (Roger Shawyer). Но и позиция Дэвиса, сводящаяся к утверждению «не стоит тратить время на эксперименты, если у них нет теоретического объяснения», несомненно, необычна для ученого». via

«Просто у тебя мало опыта, — заметила Королева. — В твоем возрасте я уделяла этому полчаса каждый день! В иные дни я успевала поверить в десяток невозможностей до завтрака!»

Чего и вам желаю. )

в космос без топлива. Работает — и ладно

Евгений Золотов

Рассказ о «невозможном» двигателе EmDrive, стал одним из самых читаемых её материалов. И, конечно, я постоянно отслеживал тему, надеясь однажды написать продолжение. Но случай такой предоставился только на днях: солидным научным журналом опубликована статья группы сотрудников одной из лабораторий NASA, не просто испытавших движок, чтобы в очередной раз измерить возникающую тягу, но и предоставивших отчёт об испытаниях на суд независимых экспертов (то, что называется peer review), не выявивший серьёзных ошибок. А это значит, что возможность «невозможного» двигателя стала теперь ещё на порядок больше.

Если вы забыли или никогда не слышали, позвольте восстановить картину в общих чертах EmDrive, как его обычно называют, это по большому счёту обычная микроволновая печь, только выполненная не в форме куба, а в форме усечённого и, главное, закрытого с обеих сторон конуса. На узком конце крепится СВЧ-излучатель, включается, и — всё!

Топлива, которое выбрасывалость бы «за борт», здесь нет. Так что, согласно классической физике, а именно Закону сохранения импульса, тяга возникнуть не может. Однако изобретатели EmDrive (британский инженер Роджер Шаер и позже занявшиеся той же темой независимо другие личности) настаивают, что по разным причинам — из-за «квантовой несбалансированности» или ещё чего-нибудь в том же духе, что не учитывает современная физика — тяга таки имеет место быть и её, якобы, даже удалось измерить.

Заметьте, что Шаер и прочие вовсе не утверждают, что законы Ньютона неверны. Они лишь говорят, что наткнулись на эффект, который уточнит существующие законы. Это принципиально важный момент, который сильно помог «ЭМ-движителю» — обеспечив ему интерес со стороны серьёзных исследователей.

Отсюда начинается парадоксальная часть. С одной стороны, все здравомыслящие научно-популярные и научные ресурсы считают такой движок псевдонаучным. С другой — за него неожиданно взялись вполне серьёзные люди: сперва несколько научных групп из Китая, а потом и NASA. О китайцах с тех пор ничего не слышно, а вот американцы не потерялись: в США эта работа финансируется из кармана налогоплательщиков, поэтому результаты должны быть доступны всем.

И вот два года назад появляется первый, весьма обнадёживающий отчёт NASA: тяга действительно есть, хоть и по неизвестной причине. А на днях престижный Journal of Propulsion and Power публикует от сотрудников лаборатории NASA Eagleworks — в которой факт возникновения тяги снова подтверждается, причём в этот раз на чувствительном торсионном подвесе в вакууме (но по-прежнему на Земле). А ещё предлагается осторожное объяснение.

Объяснение — далеко не главная часть статьи, потому что является скорее догадкой, но именно оно наделало больше всего шуму. Дело в том, что привлечена существующая теория, которой буквально почти сотня лет: теория волны-пилота (Pilot wave). Её выдвинули ещё в 20-х годах прошлого века и потом несколько раз уточняли.

Боюсь, я объясню её лишь очень грубо (и буду признателен, если знатоки поправят!), но суть, в общем, в предположении, что мы вынуждены описывать квантовые процессы с помощью неудобных статистических методов лишь потому, что не замечаем некоей более низкоуровневой реальной динамики квантовых частиц — которые на самом деле движутся подобно макроскопическим телам, по вполне конкретным траекториям, определяемым свойствами вакуума. Здесь эта теория пригодилась, потому что позволяет объяснить вакуум как среду, поддерживающую колебания плотности: EmDrive передаёт вакууму импульс (отталкивается от него, словно от воды) и именно таким образом возникает тяга в замкнутой системе.

И тут следует подчеркнуть две важных вещи. Во-первых, теория волны-пилоты — не псевдонаучная выдумка, а одно из множества равновероятных объяснений квантовых процессов, которое удовлетворительно точно описывает наблюдаемые эффекты и подтверждается в том числе экспериментальными данными. И, во-вторых, сам факт публикации статьи NASA в таком издании как минимум снимает вопрос о корректности измерения тяги на подвесе (помнится, это был один из аргументов скептиков: мол, в настоящем космосе движок себя поведёт иначе). Попросту говоря, статью можно понимать так: в NASA не знают наверняка, почему тяга возникает, но знают, как её измерить — и простой читатель может на них в этом положиться.

Отсюда — новый простор для предположений. Опуская цифры, которым сейчас в общем-то придавать большого значения не следует (задачей была демонстрация существования эффекта, а поиск путей оптимизации — в списке на будущее), авторы работы констатируют: уже в текущем виде EmDrive хоть и на порядок менее эффективен классических ракетных движков, зато на два порядка эффективней других «безвыхлопных» движителей, как то солнечного паруса, разгона лазером, фотонного двигателя. Учитывая, что ограничение по скорости накладывается только скоростью света, а по мощности вообще никаких (ничто не мешает выстраивать такие двигатели буквально многокилометровыми батареями — хватило бы электричества, чтобы их запитать!), это делает EmDrive самым перспективным направлением для исследования и освоения Солнечной системы как минимум.

А значит, всё упирается теперь в генеральную проверку в космосе. Китайцы, напомню, уже намеревались такую провести. Провели ли и с какими результатами? Неизвестно. Однако в данном случае тишина заставляет скорее насторожиться, нежели разочароваться. Ведь ясно, что первый, кто подтвердит работу такого движка в космосе, а потом и первый, кто даст теоретическое обоснование, станут родоначальниками новой ветви физики и отцами неожиданных, непредсказуемых открытий и технологий!

Как хорошо сказал кто-то, представить, куда EmDrive приведёт нас, если окажется правдой, мы не в силах, поскольку стоим в самом начале пути. Как спектральные линии в конце концов привели к полупроводниковой революции, так и «невозможный двигатель» «отталкивающийся от вакуума», вовсе не обязательно должен стать лишь основой для ракетной техники будущего. Обязательно обнаружатся побочные эффекты, будут сделаны смежные открытия, поставлены новые вопросы: не каждый день, год и даже век удаётся уточнить или опровергнуть один из фундаментальных законов физики!

И как же приятно, что живём мы как раз в те дни, когда эта история пишется!

Успешное освоение космоса постоянно требует от человечества изучения и открытия новых технологий, которые позволили бы иметь более мощное оборудование и создавать системы обеспечения жизни экипажа для дальнейших космических полетов. Одной из таких революционных технологий может стать гипотетический электромагнитный двигатель EmDrive, который до недавнего времени считался невозможным. Однако в 2016-м году NASA опубликовало результаты исследования и проведенных экспериментов двигателя, которые доказывают его работоспособность. Следующий шаг американского космического агентства в исследовании данного вопроса – проведение экспериментов над двигателем EmDrive в открытом космосе.

Но начнем по порядку

Прежде всего, кратко рассмотрим принцип работы рядового двигателя ракеты. Есть три наиболее популярных типа ракетных двигателей:

• Химический – наиболее распространенный тип ракетного двигателя. Его принцип работы следующий: в зависимости от агрегатного состояния топлива (твердотопливный или жидкостный двигатель) тем или иным способом окислитель смешивается с горючим, образуя топливо. После химической реакции — топливо сгорает, оставляя после себя продукты сгорания — быстро расширяющийся разогретый газ. Струя этого газа и выходит из сопла ракеты, формируя так называемое «рабочее тело», представляющее собой ту самую «огненную» струю, которую мы часто наблюдаем, например, в телепередачах или фильмах.
• Ядерный – тип двигателя, в котором газ (например, водород или аммиак) нагревается в результате получения энергии от ядерных реакций (ядерный распад или синтез).
• Электрический – двигатель, в котором разогревание газа происходит за счет электрической энергии. Например, термический тип такого двигателя разогревает газ (рабочее тело) при помощи нагревательного элемента, в то время как статический тип – ускоряет движение частиц газа при помощи электростатического поля.

Сборка реактивного двигателя

Корпус такого двигателя обязан состоять из неплавящегося металла.

Независимо от выбора типа двигателя, для его работы потребуется внушительный запас топлива, которое делает космический корабль значительно тяжелее и требует большей мощности от того же двигателя.

Двигатель EmDrive – что это и как работает?

В 2001-м году британский инженер Роджер Шойер предложил новый тип электрического двигателя, принцип которого в корне отличается от принципа работы перечисленных выше двигателей.

Конструкция представляет собой закрытую металлическую камеру (резонатор) в форме усеченного конуса (нечто вроде ведра с крышкой), который имеет определенный коэффициент отражения микроволнового излучения. Подключенный к конусу магнетрон генерирует электромагнитное излучение в микроволновом диапазоне, которое поступает в резонатор и создает там так называемую стоячую волну. За счет резонанса энергия колебания микроволн возрастает.

Как известно, свет, или электромагнитное излучение, оказывает давление на поверхность. По причине сужения камеры в одну сторону, давление микроволн на меньшее основание усеченного конуса – меньше, чем давление на большее основание. Если рассматривать камеру как закрытую систему, то результатом описанного выше эффекта будет лишь нагрузка на материал камеры, причем на одну ее сторону – больше. Однако, создатель концепции двигателя EmDrive утверждает, что данная система является открытой по причине предельной скорости движения электромагнитного излучения («скорость света»).

Физический принцип действия такого двигателя не ясен в полной мере. Роджер Шойер убежден, что объяснения данной технологии возможно в рамках всем известной ньютоновской механики. Вероятно, в силу наличия коэффициента отражения микроволнового излучения в камере, некоторая малая часть излучение выходит наружу, за пределы резонатора, что делает систему открытой. В то же время, выход излучения со стороны большего основания усеченного конуса происходит в большей степени по причине большей площади основания. Тогда выходящее микроволновое излучение будет аналогом рабочего тела, которое и создает тягу, движущую космический корабль в обратном направлении от излучаемых микроволн.

В то же время, исследователи НАСА предполагают, что истинна действия двигателя лежит намного глубже, в квантовой механике, в общей теории относительности, согласно которой система является открытой. Максимально упростив теорию, можно сказать, что частицы могут исчезать и рождаться в замкнутом контуре пространства-времени.

Возможность реализации двигателя подобным методом оценивали несколько научно-исследовательских организаций, в том числе и НАСА.

Результаты экспериментов

В течение 15-ти лет было проведено множество экспериментов. И хотя результаты большинства из них подтверждали работоспособность концепции двигателя, мнение независимых экспертов отличалось от мнения экспериментаторов. Главной причиной опровержения результатов экспериментов является факт неверной постановки и осуществления эксперимента.

Наконец-то за исследования двигателя EmDrive взялось американское космическое агентство, которое обладает достаточными ресурсами для создания эксперимента, способного вынести окончательный вердикт. А именно — экспериментальная лаборатория НАСА – Eagleworks, где был сконструирован прототип двигателя EmDrive. Двигатель помещался в вакуум, где исключена какая-либо тепловая конвекция, и оказалось, что прототип действительно способен выдавать тягу. Согласно недавнему отчету НАСА , в лаборатории удалось получить тягу, имеющую коэффициент мощности 1,2±0,1 мН/кВт. Этот показатель пока значительно ниже, нежели мощность используемых сегодня ракетных двигателей, однако примерно в сто раз выше, чем мощность фотонных двигателей и солнечных парусов.

С выходом отчета об эксперименте, вероятно, эксперимент над двигателем в земных условиях окончен. Дальнейшие эксперименты над EmDrive НАСА планирует провести в космосе.

Применение

Наличие подобного двигателя в руках человечества значительно расширяет возможности освоения космоса. Начиная с относительно малого – EmDrive, установленный на МКС, значительно понизил бы запасы топлива на станции. Это позволило бы продлить срок эксплуатации станции, а также в разы сократить грузовые миссии по доставке топлива. Следовательно, сократиться финансирование миссий и поддержка работоспособности станции.

Если рассмотреть рядовой геостационарный спутник, на который будет установлен данный двигатель, то масса аппарата уменьшится более чем в два раза. Подобным образом наличие EmDrive скажется и на пилотируемом космическом корабле, который будет двигаться заметно быстрее.

Если еще поработать над мощностью двигателя, то согласно расчетам, потенциал EmDrive позволяет доставить на шестерых астронавтов и некоторое оборудование, после чего – вернуться на Землю – примерно за 4 часа. Аналогично полет до Марса, с подобной технологией, займет пару-тройку месяцев. Полет же до Плутона займет около двух лет. К слову, станции New Horizons потребовалось на это – 9 лет.

Подводя итоги, следует отметить, что технология EmDrive способна значительно повысить скорость космических кораблей, сэкономить на эксплуатации аппаратов, а также топливе. Кроме того, данный двигатель позволяет человечеству осуществить те космические миссии, которые доселе были на границе возможного.

Путешествия со скоростью света могут стать возможны благодаря случайному открытию , но исследователи предупреждают: пока не стоит радоваться возможному путешествию к звезде Альфа Центавра длиной в одну неделю. Технология нового двигателя, которая ранее казалась невозможной, в третий раз успешно прошла тестирование.

Физики-любители и профессионалы обсудили результаты эксперимента онлайн, хотя пока не давала официальных комментариев.

Применение такого двигателя не ограничится путешествиями на скорости, превышающей скорость света. Технология уберет необходимость использования ракетного топлива на , которое сейчас нужно для периодического ускорения, сохраняющего траекторию движения МКС по орбите. Замена традиционной системы ракетного топлива на обычном геостационарном спутнике уменьшим массу объекта, запускаемого в космос, с 3 до 1,3 тонны и таким образом существенно снизит финансовые затраты.

Проводимые эксперименты пока очень далеки от реального применения на космических аппаратах, но однажды очередная технология «Звёздного пути» может стать неотъемлемой частью нашей жизни.

Спутник компании Cannae из шести юнитов CubeSat. Рендер: Cannae Inc.

Что такое Em-Drive — комментарий специалиста

— кандидат технических наук

Em-Drive
, ElectroMagnetic Drive
, элетромагнитный движитель — это эфирный двигатель на основе магнетрона, который представляет собой загадку для физиков, пораженных релятивистской идеологией. Впервые разработка была представлена аэрокосмическим инженером Роджером Шоером
(Roger Shawyer) в 2001 году, а суть технологии может быть описана, как «бестопливный ракетный двигатель», в том смысле, что для него не требуется горючего, рабочего тела, создающего традиционную реактивную тягу.

Китайские ученые заявили, что создали рабочую версию бестопливного двигателя EmDrive, чей принцип действия до сих пор остается неизвестным. Аппарат испытали на борту космической лаборатории «Тяньгун-2» и теперь собираются использовать на орбитальных спутниках.

Схема одного из рабочих прототипов EM-Drive

Em-Drive, ElectroMagnetic Drive, элетромагнитный движитель — это эфирный двигатель на основе магнетрона, который представляет собой загадку для физиков, пораженных релятивистской идеологией. Впервые разработка была представлена аэрокосмическим инженером Роджером Шоером (Roger Shawyer) в 2001 году, а суть технологии может быть описана, как «бестопливный ракетный двигатель», в том смысле, что для него не требуется горючего, рабочего тела, создающего традиционную реактивную тягу.

Отсутствие на борту больших объемов рабочего тела сделает космические корабли более легкими, их будет проще приводить в движение и, теоретически, их производство станет намного дешевле. Кроме того, такой двигатель позволит достигать неимоверно высоких скоростей: космонавты смогут добираться до внешних границ Солнечной системы всего лишь за считанные месяцы.

Все дело в том, что сама по себе концепция движения без реактивного выброса массы, если считать, что вакуум — это ничто, «не стыкуется» с законом сохранения импульса, который утверждает, что внутри замкнутой системы линейный и угловой моменты остаются постоянными величинами, вне зависимости от изменений, происходящих внутри этой системы. Проще говоря, если к телу не приложить внешнюю силу, то сдвинуть его с места невозможно.

Загадочный электромагнитный двигатель, который создает тягу безо всяких реактивных процессов, также нарушает и Третий (не менее фундаментальный) закон динамики: «На каждое действие всегда есть равное и противоположное противодействие». Так как же тогда «действие» (реактивное движение космического аппарата) происходит без «противодействия» (сжигания топлива и реактивного выброса масс) и как вообще такое возможно? Если система работает, это значит в ней задействованы силы или явления неизвестной природы или же наше понимание законов физики абсолютно ошибочно.

Принцип работы EM-Drive

Оставив на некоторое время релятивистскую «невозможность» технологии, давайте определимся, что она собой представляет. Итак, EM-Drive относится к категории машин, использующих в своей работе модель «СВЧ тягового полостного резонатора» (RF resonant cavity thruster). Такие устройства работают за счет магнетрона, испускающего микроволны в закрытую металлическую камеру в форме усеченного конуса, которые затем отражаются от ее задней стенки, передавая реактивную тягу аппарату. Опять же, выражаясь обычным языком, тело просто «отталкивается» от самого себя (как всё-таки глупы были люди, верившие Альберту Эйнштейну, а не Барону Мюнхгаузену, когда он рассказывал о том, как вытащил себя за волосы из болота).

Такой принцип движения в корне отличается от того, что используют современные космические корабли, сжигающие огромное количество топлива для производства энергии, подымающей в небо массивные аппараты. Одной из метафор, раскрывающих суть «невозможности» такой технологии, может также стать предположение, что сидящий в салоне незаведенного автомобиля водитель способен сдвинуть его с места — всего лишь надавив, как следует, на рулевое колесо.

Несмотря на то, что было проведено несколько успешных тестов экспериментальных прототипов – с очень небольшой, порядка нескольких грамм, тягой (вес мелкой монеты) – итоги ни одного из исследований не были опубликованы в каком-либо рецензируемом журнале, которые строго блокируют любые публикации, подрывающие релятивистские догматы. Это значит, что любые положительные результаты и описания технологии можно найти только в Интернете.

Роджер Шойер и его EM-Drive

Пока технология не получила соответствующего официального академического подтверждения, логично было бы предположить, что EM-Drive, на самом деле, не работает. Однако есть множество людей, которые опытным путем доказали, что «невозможный» электромагнитный двигатель все-таки работает:

В 2001 году
Шойер получил от британского правительства грант в размере 45 тыс. евро на тесты для EM-Drive. Он заявил, что в ходе испытаний была получена тяга силой 0,016 Н (~1,5 Г) и для этого потребовалось 850 Вт энергии, однако экспертные оценки релятивистов, естественно, опровергают этот результат. Причем цифры были настолько малы, что легко могли сойти за погрешность измерительной техники.

В 2008 году
группа китайских ученых Северо-западного политехнического университета во главе с Ян Хуаном
(Yang Juan), по их заявлению, подтвердила дееспособность технологии создания тяги за счет электромагнитного резонанса и позднее разработала свою собственную рабочую модель двигателя. С 2012 по 2014 год было проведено несколько удачных тестов, в которых удалось получить тягу силой 0,75Н при электрической мощности питания 2,5 Квт.

В 2014 году
исследователи NASA протестировали свою модель EM-Drive, причем испытания проходили также и в условиях вакуума. И снова ученые отрапортовали об успешном эксперименте (они зафиксировали тягу в 0,0001Н) результаты которого, опять, не были подтверждены независимыми экспертами. В тоже время, другая группа ученых космического агентства весьма скептично отозвалась о работе коллег – однако, ни опровергнуть, ни подтвердить возможность технологии так и не смогла, призвав к проведению более глубоких исследований.

В 2015 году
эта же группа NASA протестировала другую версию двигателя Cannae Drive (бывший Q-drive), созданную инженером-химиком Гвидо Фетта
(Guido Fetta) и заявила о положительном результате. Практически в одно время с ними, немецкие ученые из Дрезденского технологического университета также опубликовали результаты, в которых предсказуемо подтвердили наличие «невозможной» тяги.

И уже в конце 2015, еще один эксперимент от НАСА, проведенный группой Eagleworks (космический центр имени Джонсона) окончательно подтвердил состоятельность технологии. Тестирование проводилось с учетом предыдущих ошибок и, тем не менее, результаты оказались положительными – двигатель EM-Drive производит тягу. В то же время, исследователи допускают, что обнаружились новые неучтенные факторы, одним из которых может быть тепловое расширение, ощутимо влияющее на устройство в условиях вакуума. Будет ли передана работа на рассмотрение экспертам или нет, ученые из Исследовательского центра Гленна, Кливленд, штат Огайо, Лаборатории реактивного движения НАСА и Лаборатории прикладной физики университета Джонса Хопкинса уверены, что продолжать эксперименты стоит.

Чем нам «светит» EM-DRIVE

Вообще научное сообщество очень осторожно воспринимает все, что связано с EM-Drive и с электромагнитными резонансно полостными двигателями в целом. Но с другой стороны, такое количество исследований вызывает несколько вопросов. Почему к технологии такой повышенный интерес и почему столько людей хотят ее протестировать? Что на самом деле может предложить двигатель с таким привлекательным концептом?

От разного рода атмосферных спутников и до более безопасных и эффективных автомобилей – такую широкую сферу применения пророчат новому устройству. Но главным, по-настоящему революционным последствием его внедрения являются невообразимые горизонты, которые открываются для космических путешествий.

Потенциально, корабль, оснащенный двигателем EM-Drive, способен добраться до Луны всего за несколько часов, до Марса – за 2-3 месяца и до Плутона – примерно за 2 года (для сравнения: на то, чтобы долететь до Плутона зонд New Horizons потратил более 9 лет). Это достаточно громкие заявления, однако, если выяснится, что технология имеет под собой реальное основание, эти цифры не будут настолько фантастическими. И это с учетом, того что нет нужды перевозить тонны горючего, производство космических аппаратов станет более простым, а сами они будут намного легче и значительно дешевле.

Для НАСА и подобных организаций, включая множество частных космических корпораций вроде SpaceX или Virgin Galactic легковесный и доступный корабль, способный быстро добираться до самых отдаленных уголков Солнечной системы, является вещью, о которой пока можно только мечтать. Тем не менее, для реализации технологии, науке еще придется потрудиться.

В то же время, Шойер твердо убежден, что для того, чтобы объяснить, как работает EM-Drive, не требуется никаких псевдонаучных или квантовых теорий. Наоборот, он уверен, что технология не выступает за рамки действующей модели механики. В подтверждение своих слов он написал несколько статей, одна из которых сейчас находится на рецензировании. Ожидается, что документ будет опубликован в этом году. Вместе с тем, его прошлые работы подверглись критике за некорректные и непоследовательные научные изыскания.

Несмотря на его настойчивые утверждения о том, что двигатель работает в пределах существующих законов физики, Шойер умудряется делать и несколько фантастичные предположения относительно EM-Drive. Например, он заявил, что новый двигатель работает за счет варп-поля и именно поэтому последние результаты NASA были успешными. Такие выводы привлекли массу внимания онлайн сообщества. Однако, опять-же, на сегодняшний день нет прозрачных и открытых подтверждающих данных, и для того чтобы технологию восприняла официальная наука нужно провести еще не одно глубокое исследование.

Колин Джонсон (Colin Johnston), сотрудник Планетария Арма, написал объемную статью, в которой раскритиковал EM-Drive и неубедительные результаты множества проведенных экспериментов. Кроме того, Кори С. Пауэлл (Corey S. Powell) из Discovery, вынес свой обвинительный вердикт для двигателей EM-Drive и Cannae Drive, точно также, как и для исследований NASA. Другая сановная обезьяна — профессор математики и физики Джон С. Баэз вообще назвал концепцию этой технологии «вздором» и его заключения отражают настроения многих так называемых ученых, на самом деле вздорных начетчиков, думающих, что если они всю жизнь зубрили релятивистский вздор, то стали учеными.

Двигатель EM-Drive был воспринят многими с воодушевлением, среди них – вебсайт NASASpaceFlight.com, где была размещена информация о последних экспериментах Eagleworks, и популярный журнал New Scientist, который написал положительный и оптимистический отзыв об электромагнитном двигателе, в котором, тем не менее, не забыл упомянуть о необходимости предоставления дополнительных фактов, обязательных для таких спорных вопросов. Кроме того, энтузиасты со всего мира принялись строить свои модели двигателей с тягой «неизвестного происхождения», одну из интересных рабочих версий, созданную в «гаражных» условиях, предложил румынский инженер Юлиан Берка
(Iulian Berca).

Нужно понимать, что релятивистская физика (физика Эйнштейна и его апологетов) в принципе исключает появление какой-либо тяги в EM-Drive и ему подобных устройствах, так как начисто отрицает эфир, а если признает, то распишется в своем вековом мошенничестве, обмане человечества. Тем не менее, действительно доказанные рабочие варианты двигателей на электромагнитных волнах могут отрыть до сих пор невиданные возможности как для космического, так и наземного транспорта и перевернуть современную науку с ног на голову
, а вернее снова поставить ее на ноги после столетия релятивистского шулерства.

О проекте EM-Drive несколько лет назад

На сайте computerra.ru 14 февраля 2013 года была опубликована обозревателя ИД Компьютерра Евгения Золотова «Провал как топливо успеха: почему китайцы поступают правильно, финансируя лженаучный двигатель?

», в которой ещё тогда был сделан вывод:

«… китайцы наверняка придут к цели первыми, вне зависимости от того, заработает ли электромагнитный двигатель в космосе или останется неподвижным. В отличие от автора EmDrive, они работают в государственном вузе, на государственные деньги: коммунистическая Поднебесная хорошо выучила уроки бизнес-школы. Там не боятся ставить на рисковые проекты».

Ниже статья приводится в сокращённом виде.

«Что ни говори, а британскому инженеру-изобретателю Роджеру Шаеру повезло больше многих его коллег. Когда в начале нулевых он получил небольшой государственный грант на постройку прототипа инновационного ракетного двигателя, то едва ли мог представить, сколько кругов ада придётся пройти, прежде чем его идея будет всерьёз воспринята хоть кем-нибудь. Сегодня, больше десяти лет спустя, он по-прежнему ограничивается лабораторными опытами, но его упрямство разожгло интерес нескольких научных коллективов по миру и того и гляди привлечёт, наконец, какого-нибудь венчурного инвестора. Отсутствие которых — пожалуй, самая большая загадка в этой истории.

Проект Шаера, периодически, примерно раз в несколько лет, попадающий на первые страницы научно-популярной прессы, необычен, если не сказать экстравагантен. Суть вкратце такова. Отработав двадцать лет в европейском космическом гиганте Astrium, он основал собственное ООО «Satellite Propulsion Research» и при уже упоминавшейся денежной поддержке занялся фантастической темой: двигателем, создающим тягу без выброса рабочего вещества. Физически подкованный читатель после этих слов должен изобразить гримасу недоверия, поскольку вся физика, начиная от ньютоновской механики и заканчивая механикой квантовой, подобный фокус запрещает: чтобы образовалась тяга, нужно выбросить что-нибудь за пределы корабля, от чего-нибудь оттолкнуться. А уж отталкиваться от воды, земли, струи сгоревшего или ионизированного газа — дело десятое.

Шаер не стал утверждать, что законы физики ошибаются, — он предположил, что ошибаются учёные, их трактующие. И на выделенные деньги построил пару прототипов своего EmDrive (сокращение от «электромагнитный двигатель»). По его же собственным измерениям, прототипы развивали тягу в доли грамма (технические подробности см. в статье Андрея Василькова «Краткая история смелых проектов«).

EmDrive — это, грубо говоря, конусообразная микроволновая печь, за пределы которой также ничего не просачивается, но тяга в которой якобы создаётся по направлению к широкому концу за счёт некой несбалансированности электромагнитного излучения.

Всё, что требуется для работы такого движка, — это электричество. Тягу можно наращивать бесконечно, увеличив размеры и задействовав сверхпроводники. А применяться он может практически везде, начиная от космических кораблей и заканчивая левитирующими автомобилями. Заманчиво, что и говорить, но почему же тогда до сих пор не построен полномасштабный, практически полезный образец? Дело в том, что Шаер столкнулся с недоверием. Из научного сообщества его не поддержал почти никто. Критики объясняют возникающую тягу ошибками в расчётах и погрешностью при измерениях: мол, на стенде такой «двигатель» работать будет, но вот в космосе, где он не подвешен на шарнирах, а предоставлен сам себе, тяга окажется нулевой.

Так что же это? Заблуждение? Обман? Да очень может быть! Но чтобы понять и оценить всю прелесть ситуации, нужно взглянуть на неё не глазами учёного, а глазами инвестора. Наука на сомнительные проекты ставить не может. А вот венчурный капиталист не только может, но и должен! И Шаер, по-хорошему, должен был быть профинансирован уже после демонстрации первых положительных результатов».

Пришло время положить конец спорам

Окончательную точку в спорах намерен поставить Гвидо Петта
(Guido Fetta) — единомышленник Шойера и конструктор ещё одного гипотетического двигателя Cannae Drive, который работает на том же принципе: генерация микроволн и создание тяги в замкнутом контуре без выхлопа.

17 августа 2016 года Гвидо Петта объявил, что намерен запустить экспериментальный образец Cannae Drive на орбиту — и проверить его в действии. Гвидо Петта является исполнительным директором компании Cannae Inc. Сейчас компания Cannae Inc. лицензировала технологию электромагнитного двигателя фирме Theseus Space Inc., которая выведет на низкую околоземную орбиту спутник CubeSat.

Среди основателей компании Theseus Space — сама Cannae Inc., а также малоизвестные фирмы LAI International, AZ и SpaceQuest.

Дата запуска пока не объявлена. Возможно, энтузиастам удастся собрать деньги и построить экспериментальный аппарат в 2017 году.

Единственная задача этого спутника — испытания двигателя Cannae Drive в течение шести месяцев. Спутник попробует передвинуться с помощью электромагнитной тяги Cannae Drive.

Разработчики Cannae Drive заявляют, что их двигатель способен генерировать тягу до нескольких ньютонов и «более высоких уровней», что лучше всего подходит для использования в маленьких спутниках. Двигателю не требуется топлива, у него нет выхлопа.

Объём двигателя на спутнике CubeSat — не более 1,5 юнитов, то есть 10×10×15 см. Источник питания — менее 10 Вт. Сам спутник будет состоять из шести юнитов.

Спутник компании Cannae. Рендер: Cannae Inc.

Сразу после успешной демонстрации на орбите компания Theseus Space намерена предложить новый двигатель сторонним производителям для использования на других спутниках.

По расчётам Cannae, более массивная версия электромагнитного двигателя весом 3500 кг способна доставить груз массой 2000 кг на расстояние 0,1 светового года за 15 лет. Общая масса такого аппарата вместе с системами охлаждения и другими деталями составит 10 тонн.

Испытания электромагнитного двигателя Cannae с гелиевым охлаждением. Фото: Cannae

Если работоспособность двигателя подтвердится в результате надёжного повторяемого научного эксперимента, то учёным придётся найти объяснение этому феномену. Сам Роджер Шойер предполагает, что принцип работы двигателя основан на специальной теории относительности. Двигатель преобразовывает электричество в микроволновое излучение, которое испускается внутри закрытой конической полости, что приводит к тому, что микроволновые частицы прилагают к большей, плоской части поверхности полости, большее усилие, чем в более узком конце конуса, и тем самым создают тягу.

Шойер уверен, что такая система не противоречит закону сохранения импульса.

Гвидо Петта предлагает похожее объяснение в описании патента США № 20140013724, упоминая силу Лоренца — силу, с которой электромагнитное поле действует на точечную заряженную частицу.

Исследователи НАСА, которые испытывают EmDrive, предполагают, что тяга создаётся благодаря «квантовому вакууму виртуальной плазмы» частиц, которые появляются и исчезают в замкнутом контуре пространства-времени. То есть система на самом деле не изолированная, поэтому она не нарушает закон сохранения импульса благодаря эффектам квантовой физики.

Прототип EmDrive немецкого инженера Пола Коцылы

Разработка EmDrive в целом игнорируется научным сообществом, хотя некоторые эксперименты всё-таки проводятся. Например, в 2012 году группа китайских физиков опубликовала результаты измерений тяги электромагнитного двигателя, которая составила 70-720 мН при мощности микроволнового излучателя 80-2500 Вт, при ошибке измерений менее 12%. Это слегка превышает тягу ионного двигателя.

Энтузиасты уверены: если EmDrive работает, то в перспективе станет возможным создание не только эффективных космических двигателей, но и летающих автомобилей, а также кораблей, самолётов — любого транспорта на электромагнитной тяге.

Компания Cannae — не единственная, кто хочет проверить работу электромагнитного двигателя в космосе. Немецкий инженер Пол Коцыла
(Paul Kocyla) сконструировал маленький карманный EmDrive, а сейчас собирает деньги в рамках краудфандинговой кампании. Чтобы запустить прототип в космос на мини-спутнике PocketQube, требуется 24 200 евро. За три месяца удалось собрать 585 евро.

«По всему миру люди измеряли тягу. Одни строили двигатели у себя в гаражах, другие — в крупных организациях. Все они выдают тягу, тут нет великой тайны. Кто-то думает, что здесь некая чёрная магия, но это не так. Любой нормальный физик должен понять, как оно работает. Если кто не понимает, ему пора менять работу
»

Общая оценка материала: 4.5

АНАЛОГИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (ПО МЕТКАМ):

Графен прозрачный, магнитный и фильтрующий воду

НАСА может доставить человека на Марс за 10 недель. Все дело невозможной скорости заключено в ведре двигателя «EМ Drive», стянутого многочисленными шпильками и болтами.

Ломающий основы физики, двигатель не требующий топлива кроме как солнечных лучей – можно считать вечным, пока наша звезда не потухнет.

Передовая система двигательной установки изобретена Роджером Шоер 10 лет назад в его «Satellite Propulsion Research Ltd. », выдержав тестово-показательный запуск экспериментальной модели.

Демонстрация удалась, это была сенсация – двигатель, не требующий заправки топливом или ядерного реактора работал! Он создавал дикую тягу усилиями микроволн, отталкиваясь ими от…от…

А никто толком не знает, на каком принципе работает странное устройство, и даже сам изобретатель. Машина «разогревает» фотоны, те «катапультируются» из рабочей камеры с высокой скоростью, сообщая устройству движение.

В последнем докладе НАСА (просочившимся в прессу) якобы сообщается о ряде испытаний, проведенных специалистами Космического центра имени Джонсона в Техасе.

Документ инженеров НАСА показывает успешные технологические испытания в вакууме. Как некоторые подозревают, именно с двигателем «EM Drive» на борту, находился в космосе – тестировавший технологии будущего.

Технологичный двигатель свободной энергии, иначе EM Drive попросту и назвать то нельзя, теперь как полагают сделал Марс ближе к Земле минимум на полгода. Названый как EM Drive, двигатель по неподтвержденным данным обладает гигантским потенциалом в плане быстрых внутрисистемных полетов.

EM Drive способен доставить человеческий экипаж на Марс всего за 10 недель, без использования обычного ракетного топлива или ядерного реактора. Тем более что химические двигатели значительно проигрывают в скоростных характеристиках новинке.

Изображенный прототип EM Drive — экспериментальная двигательная система, вызвавшая сенсацию, поскольку согласно законам физики, он не должен работать. Традиционные ракетные двигатели используют химическое топливо, которое сгорает и выталкивается из подруливающих устройств.

В безвоздушном вакууме пространства, это работает по третьему закону Ньютона движения — генерации тяги путем выбрасывания массы в безвоздушном пространстве, без необходимого воздуха. И это вполне понятно, это работает.

Испытания двигателя EM-Драйв.

В случае с EM-Драйв, нет топлива, чтобы извлечь тягу, как же он работает? Не спрашивайте, потому что без «полу-литра брат, здесь не разобраться». Впрочем, вторая половина литра тоже не поможет, потому как автор изобретения либо действительно не знает, что он изобретал и какой принцип разрабатывал – что похоже на бред, либо все в глубоком секрете.

На испытаниях небольшой агрегат показывал силу тяги в 1,2 мН на киловатт (Мn / квт), малую долю от возможности в 60 Мн / кВт (на примере). Двигательная система может совершить глубокий космический полет, как герои космической эпопеи Star Trek.

Все это конечно выглядит для нас сомнительно, слишком уж чужд принцип работы на микроволнах /ионах и фотонах современным технологиям. Тем не менее НАСА в начале этого года заявило: Было , которые стали реальностью в заключение многих лет научных исследований.

И еще, ведя наступление на Марс, планируя полеты по нашей домашней системе, агентство отмахнулось от создания – для них это интересно, но не приоритетный вопрос. Не потому ли, что у них есть «быстрый двигатель»?

Уважаемый профессора физики в Университете Хельсинки Арто Эннила, отзываясь о работе ЕМдрайв сказал загадочную фразу: как и любой другой двигатель, EmDrive способен генерировать тягу без топлива. Его топливо входные фотоны сверхвысокой длинны (со слов зарубежных СМИ).

Секретный двигатель – оружие НАСА для скоростных путешествий.

Конструкция генерирует тягу путем задействования частицы света, выбрасывая микроволны внутри закрытой камеры в форме конуса. Движение внутри создает тягу на тонкий раструб конуса, который приводит двигатель в движение. Судя по множеству болтов в аппарате находится высокое давление.

Впервые увлекательный документ появился на форуме Nasa от австралийского пользователя Фил Уилсон (пишет dailymail), прежде чем пост был удален администраторами. Впоследствии публикация с отчётностью о полевых испытаниях устройства в условиях космоса «пробежалась» по всему интернету, и тайну было уже не скрыть.

Несмотря на кажущийся в «документе» успех НАСА в тестовых экспериментах, нет никаких признаков публикации в научном журнале. А ведь как сообщается, несколько команд работает над технологией, включая НАСА «Eagleworks Laboratories», которая занимается разработкой передовых двигательных систем.

Что такое ЕМдрайв?

Понятие EmDrive двигателя является относительно простым. Он обеспечивает тягу на космическом корабле с помощью микроволн. Солнечная энергия обеспечивает электроэнергию для микроволн. Последствия действительно существующей технологии, будучи запущенной в производство, неоценимы.

Невероятная сила двигателя-без-топлива дает людям возможность путешествовать дальше в космос, при значительно возросших скоростях. Отпадает необходимость тащить с собой запасы драгоценного в космосе топлива.

А место и масса(?) подумать страшно, насколько «облегчиться» космический корабль и возрастет полезный объём. В сущности, ракета-носитель с топливными цистернами также отойдет в историю.

В самом деле, есть множество плюсов, даваемых очаровательным агрегатом. Правда, когда эта концепция была впервые предложена, ее сочли мистификацией, поскольку «мотор» пошел против законов физики.

Теперь специалисты, зная лишь примерный принцип работы устройства, пытаются разобраться с возможностью фотонной тяги, что вероятно и служит инерционной массой для движения машины, когда фотоны «выбрасываются» из камеры мотора.

Несмотря на десяток лет тестирования и обсуждения, привод остается спорным.Суть заключается в том, что, на бумаге, он не должен работать, соблюдая законы физики. И все же, в тесте после испытания EM Drive просто продолжает работать.

Несмотря на многочисленные
слухи
о том,
что документ НАСА об этих испытаниях прошел процесс рецензирования, это
не было опубликовано в научном журнале.
Таким образом, на данный момент, это только одна группа исследователей, сообщающая о невероятных результатах, совершенно без какой-либо внешней проверки.

Мифический космический двигатель наконец-то пройдет настоящее испытание

С самого рождения космической эпохи мечта о поездке в другую солнечную системы удерживалась в «ракетной узде», которая жестко ограничивает скорость и размеры космического корабля, который мы запускаем в космос. По оценкам ученых, даже при использовании самых мощных ракетных двигателей сегодня потребуется около 50 000 лет, чтобы достичь нашего ближайшего межзвездного соседа — Альфы Центавра. Если люди когда-либо надеются увидеть восход инопланетного солнца, время транзита должно существенно сократиться.

На орбите можно разместить и такое.

Содержание

• 1 Работает ли невозможный двигатель EmDrive?
• 2 Можно ли нарушить законы физики
• 3 Вечный двигатель существует?
• 4 Будущее космических двигателей

Работает ли невозможный двигатель EmDrive?

Среди передовых концепций двигателя, который мог бы сдвинуть все это с мертвой точки, очень немногие вызывали столько же волнения — и противоречий — как EmDrive. Впервые описанный почти двадцать лет назад, EmDrive работает за счет преобразования электричества в микроволны и направления этого электромагнитного излучения через коническую камеру. Теоретически, микроволны могут оказывать давление на стенки камеры и создавать достаточную тягу для движения космического аппарата, находящегося в космосе. На данный момент, однако, EmDrive существует только как лабораторный прототип, и до сих пор неясно, способен ли он вообще создавать тягу. Если и создает, то силы, которые недостаточно сильны, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, не говоря уж о том, чтобы двигать аппарат.

Вам будет интересно: «Гало-двигатель» сможет разогнать космический корабль почти до скорости света

Однако за последние несколько лет несколько ученых, в том числе и NASA, утверждали, что успешно произвели тягу с EmDrive. Если это правда, нас ждет один из крупнейших прорывов в истории освоения космоса. Проблема в том, что тяга, наблюдаемая в этих экспериментах, настолько мала, что трудно сказать, существует ли она вообще.

Решение заключается в разработке инструмента, который сможет измерить эти незначительные проявления тяги. Поэтому команда физиков из немецкого Technische Universität Dresden решила создать устройство, которое позволило бы решить эту проблему. Проект SpaceDrive, возглавляемый физиком Мартином Таймаром, заключается в создании инструмента, настолько чувствительного и невосприимчивого к помехам, что он раз и навсегда положит конец дискуссии. В октябре Таймар и его команда представили свой второй набор экспериментальных измерений EmDrive на Международном астронавтическом конгрессе, и их результаты будут опубликованы в Acta Astronautica уже в этом августе. Отталкиваясь от результатов экспериментов, Таймар говорит, что разрешение саги с EmDrive ждет нас через пару месяцев.

Способен ли существовать такой агрегат?

Можно ли нарушить законы физики

Многие ученые и инженеры не верят в EmDrive, поскольку он нарушает законы физики. Микроволны, толкающие стенки камеры EmDrive, по всей видимости, генерируют тягу ex nihilo, то есть из ничего, которая идет вразрез с сохранением импульса — действие и никакого противодействия. Сторонники EmDrive, в свою очередь, ищут ответы в хитрых интерпретациях квантовой механики, пытаясь понять, как мог бы работать EmDrive без нарушения ньютоновской физики. «С теоретической точки зрения никто не воспринимает это всерьез», говорит Таймар. Если EmDrive способен генерировать тягу, как утверждают некоторые группы, «никто понятия не имеет, откуда она берется». Когда в науке есть теоретический разрыв такого масштаба, Таймар видит лишь один способ его закрыть: экспериментальный.

В конце 2016 года Таймар и 25 других физиков собрались в Эстес-Парке, штат Колорадо, на первую конференцию, посвященную EmDrive и связанным с ним экзотическим двигательным системам. Одно из самых интересных выступлений сделал Пол Марш, физик лаборатории NASA Eagleworks, в которой он со своим коллегой Гарольдом Уайтом тестировал различные прототипы EmDrive. Согласно презентации Марша и последующему докладу, опубликованному в Journal of Propulsion and Power, он и Уайт наблюдали несколько десятков микроньютонов тяги в своем прототипе EmDrive. Для сравнения, один двигатель SpaceX Merlin производит около 845 000 ньютонов тяги на уровне моря. Однако проблема для Марша и Уайта заключалась в том, что их экспериментальная установка включала несколько источников помех, поэтому они не могли утверждать наверняка, чем была обусловлена тяга, либо конкретная помеха.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.

Таймар и дрезденская группа использовали точную копию прототипа EmDrive, использованного в лаборатории NASA. Она представляет собой медный усеченный конус — с обрезанным верхом — длиной чуть меньше фута. Эту конструкцию придумал еще инженер Роджер Шойер, который первым описал EmDrive в 2001 году. Во время испытаний конус EmDrive помещается в вакуумную камеру. За пределами камеры устройство генерирует микроволновый сигнал, который передается по коаксиальным кабелям на антенны внутри конуса.

Это не первый случай, когда команда в Дрездене пытается измерить почти незаметную силу. Они создавали подобные устройства для работы над ионными двигателями, которые используются для точного позиционирования спутников в космосе. Эти микроньютоновые двигатели помогают спутникам обнаруживать слабые явления, такие как гравитационные волны. Но для изучения EmDrive и подобных двигателей без топлива потребуется наноньютоновое разрешение.

EmDrive вид сбоку.

Вечный двигатель существует?

Новый подход заключался в применении торсионных весов, баланса маятникового типа, который измеряет величину крутящего момента, приложенного к оси маятника. Менее чувствительная версия этого баланса также использовалась командой NASA, когда они решили, что EmDrive производит тягу. Чтобы точно измерить эту небольшую силу, дрезденская команда использовала лазерный интерферометр для измерения физического смещения весов баланса, производимого EmDrive. По словам Таймара, их торсионные весы обладают наноньютоновым разрешением и поддерживают подруливающие устройства весом в несколько килограммов, что делает эти весы тяги самыми чувствительными из существующих.

Но по-настоящему чувствительные весы тяги вряд ли будут полезны, если вы не сможете определить, является ли обнаруженная сила тягой, а не проявлением внешнего вмешательства. И существует множество альтернативных объяснений наблюдений Марша и Уайта. Чтобы определить, производит ли EmDrive тягу на самом деле, ученые должны суметь экранировать устройство от интерференции магнитных полей Земли, сейсмических вибраций окружающей среды и теплового расширения EmDrive, связанного с нагреванием микроволнами.

По словам Таймара, внесение изменений в конструкцию торсионного баланса — чтобы лучше контролировать источник питания EmDrive и защитить его от магнитных полей — позволит решить ряд интерференционных проблем. Куда сложнее было решить проблему «теплового дрейфа». Когда мощность подается на EmDrive, медный конус нагревается и расширяется, что смещает его центр тяжести настолько, что торсионный баланс регистрирует силу, которую ошибочно можно принять за силу тяги. Тайман и его команда надеялись, что изменение ориентации двигателя поможет решить эту проблему.

Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там много всего интересного.

В ходе 55 экспериментов Таймар и его коллеги зарегистрировали в среднем 3,4 микроньютона силы от EmDrive, что было очень похоже на то, что обнаружили и в NASA. Увы, эти силы, по всей видимости, не пришли испытание на тепловое смещение. Они были более характерны для теплового расширения, нежели для тяги.

Будущее космических двигателей

Но для EmDrive надежда еще не потеряна. Таймар и его коллеги также разрабатывают два дополнительных типа весов тяги, включая сверхпроводящий баланс, который поможет устранить ложные срабатывания, вызванные тепловым дрейфом. Если они обнаружат силу от EmDrive на этих весах, есть большая вероятность, что это действительно толчок. Но если никакой тяги весы не выявят, это будет означать, что все предыдущие наблюдения тяги EmDrive были ложноположительными. Таймар надеется получить окончательный вердикт до конца года.

Но даже отрицательные результаты не будут означать приговор для EmDrive. Есть много других типов двигателей без топлива. И если ученые когда-либо разработают новые формы движения на слабой тяге, сверхчувствительные тяговые весы помогут отделить фантастику от факта.

А вы верите в то, что EmDrive работает? Расскажите в нашем чате в Телеграме.

Ученые проверили теорию постоянной тяги в двигателе EmDrive / НВ

• Новости
• Мнения
• Бизнес
• Life
• Радио
• Журнал

ПоддержатьПодписка

6 июня 2019, 20:00

Физики из Немецкого Технического Университета Дрездена проверили, действительно ли проект двигателя EmDrive может создавать тягу. Предыдущие эксперименты не могли точно установить работоспособность двигателя.

Путешествие в другую звездную систему является заветной мечтой любого исследователя космоса на Земле. Но, к сожалению, современные космические технологии позволяют нам изучать только окрестности нашей планеты.

Видео дня

Аппарату Voyager 2, к примеру, понадобилось более 40 лет, чтобы преодолеть всего 18 млрд км и выйти за пределы Солнечной системы. А теперь представьте, что ближайшая к нам звездная система — Альфа Центавра — находится на расстоянии в 40 трлн км или 4,3 световых года, что в 2,2 тыс. раз дальше, чем сумел пролететь Voyager 2.

Это, по космическим меркам смешное, расстояние является недостижимой целью для всего человечества. Несмотря на это, ученые по всему миру не оставляют попытки создать двигатель, который будет постоянно генерировать тягу и, в перспективе, сможет доставить человека или хотя бы земное оборудование на другую звезду.

Вечный двигатель

Одним из таких двигателей является EmDrive. Проект предложил британский инженер Роджер Шойер в 1999 году, вызвав тем самым много разногласий в научном сообществе. Дело в том, что установка Шойера не имеет рабочего тела, — в качестве движущей силы устройства используется магнетрон, который генерирует микроволны, и, по заявлениям автора, накапливает энергию колебаний в резонаторе, создавая тягу.

Фото: geektimes.com

Автор идеи заявлял, что суть двигателя в его асимметричной конструкции: дескать, электромагнитные волны производят разное давление на стены двигателя и создают тягу. Загвоздка в том, что заявленный «вечный двигатель» противоречит закону Ньютона о сохранении импульса.

Ученые проводили многочисленные эксперименты с проектом EmDrive и всегда добивались незначительной тяги в несколько микроньютонов, что может соответствовать погрешности измеряемых приборов из-за недостаточного экранирования двигателя и воздействия на него внешних сил.

В прошлом году физики Немецкого Технического Университета Дрездена провели исследование и подтвердили, что тяга в двигателе EmDrive создается из-за плохой внешней защиты резонатора и, как следствие, воздействия внешних сил на электромагнитные колебания внутри двигателя.

Тогда ученые не нашли конкретный внешний фактор, который создает тягу в EmDrive, но все равно пришли к выводу, что двигатель не может нарушать существующие законы физики. Таким образом, теория «невозможного двигателя» продолжила свое существование, хотя и большинство ученых относятся к этой истории скептически.

Конец сомнениям

Через год представители того же Немецкого Технического Университета Дрездена провели еще одно исследование, чтобы точно установить, работает ли двигатель EmDrive. Как пишет журнал WIRED, команда физиков под руководством Мартина Таймара разработали проект SpaceDrive, — «чрезвычайно чувствительный и невосприимчивый к вмешательству инструмент, который раз и навсегда положит конец дискуссии о EmDrive».

Таймар и физики из Дрездена создали точную копию двигателя EmDrive, с которым ученые NASA Пол Марч и Гарольд Уайт смогли достичь незначительной тяги пару лет назад. Конструкция двигателя представляет собой медный конус с обрезанным верхом, которая помещена в вакуумную камеру. Источник микроволнового сигнала находится за пределами камеры и передается с помощью кабелей на антенны внутри конуса.

Фото: TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN

В отличие от своего прошлогоднего эксперимента, в этот раз для измерения тяги ученые использовали маятниковые весы, которые измеряют силу крутящего момента, приложенного к оси маятника. Чтобы точно измерить тягу ученые также применили лазерный интерферометр, который нивелирует физическое смещение маятниковых весов.

Авторы проекта SpaceDrive называют свое устройство самым чувствительным балансом тяги из когда-либо существовавших в мире.

Кроме этого, чтобы избежать воздействия на двигатель внешних неучтенных сил, ученые должны были создать специальный экран, который блокировал бы EmDrive от помех, вызванных магнитными полюсами Земли, сейсмическими колебаниями планеты и тепловым расширением из-за нагрева от микроволн.

С естественными земными источниками помех можно было справиться, но вот нагревание меди могло вызвать расширение конструкции и смещение центра тяжести двигателя, что снова привело бы к появлению тяги из-за внешнего воздействия. Чтобы устранить эту проблему, команда Мартина Таймара проводила эксперименты, изменяя положение двигателя в пространстве.

В итоге, после 55 проведенных экспериментов, физики все же зафиксировали тягу в 3,4 микроньютона, что соответствует результатам предыдущих исследований. Тем не менее, ученые не могут с точностью заявить, что нейтрализовали термальный источник воздействия, и, по всей видимости, именно это может вызывать минимальную тягу в двигателе.

Получившийся результат вновь оставляет надежды адептам EmDrive, которые объясняют противоречивую законам физики тягу в двигателе квантовой механикой или даже «магией единорогов, движущей нас сквозь космическое пространство», как выразился физик Крис Ли.

Мартин Таймар не собирается оставлять вопрос тяги EmDrive повисшим в воздухе, и, по его словам, они уже разрабатывают два других измерительных прибора, которые должны исключить любое внешнее воздействие, включая термальную погрешность.

Если физики действительно докажут, что сам по себе EmDrive не создает никакой тяги — научное сообщество лишится почти 20-летней загадки, которую пока никому не удалось решить. В другом случае — феномен этого двигателя может стать основой для величайших открытий.

Редактор: Константин Ценцура

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости

Про использование cookies

Продолжая просматривать NV.ua вы подтверждаете, что ознакомились с Правилами пользования сайтом и соглашаетесь на использование файлов cookies

Про файлы cookies

Невозможный двигатель EmDrive провалил новый самый точный тест

FUTURYCON

Автор:

FUTURYCON

03 апреля 2021 21:08

Метки: EmDrive   будущее   колонизация космоса   космический корабль   космос   межзвездные перелеты   технологии   

4982

2

1

EmDrive — это гипотетический двигатель для космических ракет, который, как утверждают его энтузиасты и сторонники, может генерировать тягу без выхлопа. Но это нарушило бы всю известную физику.

Когда в 2016 году команда из лаборатории НАСА Eagleworks заявила, что замерила тягу от устройства EmDrive, это вызвало настоящий переполох. Но последняя попытка воспроизвести шокирующие результаты привела к простому ответу: предыдущее измерение Eagleworks было связано с нагревом подвески двигателя, а не с какой-либо новой физикой.

EmDrive — относительно простое устройство: это пустая полость, которая не является идеально симметричной. По объяснению адептов технологии EmDrive, отражая электромагнитное излучение внутри, конусная форма полости приводит к чистой тяге двигателя, несмотря на то, что из привода ничего не проистекает. Была надежда, что результат с фиксацией чистой тяги привода EmDrive в 2016 году командой из лаборатории НАСА Eagelworks это начало революции в понимании физики и будущего космических полетов.

Но большинство физиков было настроено скептически. Закон сохранения импульса (количества движения) утверждает, что изначально неподвижный объект не может начать двигаться без действующей на него внешней силы. Эксперимент Eagleworks нарушал этот закон.

Закон сохранения импульса подтверждался бесчисленное количество раз на протяжении веков — фактически, этот принцип лежит в основе почти каждой отдельной теории физики. Поэтому, по сути, почти каждый раз, когда подтверждается какая-либо физика, также проверяется сохранение количества движения.

Результаты эксперимента Eagleworks изначально выглядели не очень надежными. Хотя команда утверждала, что измерила тягу, это не была статистически значимая величина и, по-видимому, она явилась результатом наблюдения случайных колебаний, о которых и сообщили авторы.

Для проверки результатов 2016 года команда из Дрезденского технологического университета под руководством профессора Мартина Таймара переоборудовала экспериментальную установку Eagleworks.

И эта проверка многих разочаровала .

Сообщая о своих результатах на конференции Proceedings of Space Propulsion Conference 2020, профессор Таймар сказал:
«Мы обнаружили, что причиной «тяги» было тепловое воздействие. Для наших тестов мы использовали конфигурацию EmDrive, созданную группой Гарольда Уайта (которая использовалась в лабораториях Eagleworks, потому что она лучше всего задокументированв, и ее результаты опубликованы в Journal of Propulsion and Power).

С помощью новой конструкции измерительной шкалы и измененных точечных опор подвески того же двигателя мы смогли воспроизвести видимые силы тяги, аналогичные тем, которые были измерены командой НАСА, но также [смогли и] заставить их исчезнуть с помощью точечной подвески».
По сути, кажущаяся тяга Eagleworks привода EmDrive возникла из-за нагрева шкалы, которую они использовали для измерения тяги, а не из-за какого-либо движения самого привода.

«Когда мощность поступает на EmDrive, двигатель нагревается. Это также вызывает деформацию крепежных элементов на шкале, в результате чего шкала перемещается к новой нулевой точке. Мы смогли предотвратить это с помощью улучшенной конструкции», — продолжил профессор Таймар.

Его заключение ставит крест на мечтах об EmDrive:
«Наши измерения опровергают все утверждения EmDrive как минимум на 3 порядка».
Но убедит ли это сторонников EmDrive и заставит ли их отказаться от продолжения экспериментов по модернизации этой «невозможной технологии»?

Источник:

АНТИФИШКИ
Всё о политике в мире

Ссылки по теме:

• Китайцы доставили на Землю лунный груз

• Самый большой в мире дрон будет запускать спутники на орбиту

• Реалистичные секс-роботы — конец человеческих отношений

• Спутник от Capella Space может видеть сквозь стены

• Как в 1900-е годы люди представляли себе путешествия будущего

Метки: EmDrive   будущее   колонизация космоса   космический корабль   космос   межзвездные перелеты   технологии   

Новости партнёров

Невозможный двигатель EmDrive всё-таки возможен?

По информации Американского института аэронавтики и астронавтики, издающего журнал Journal of Propulsion and Power, туда принята статья, посвящённая электромагнитным двигателям EmDrive. Больше того, она даже уже прошла учёных-рецензентов, и её опубликуют до конца этого года. Назовём вещи своими именами: эта новость звучит так же, как если бы институт объявил о том, что Земля таки налетела на небесную ось. Сам факт такой публикации является громким скандалом, и вот почему.

Законы физики беспощадны — чтобы что-то двигалось вперёд, оно должно что-то оттолкнуть назад. Мы отталкиваемся от почвы под ногами, космические корабли — за отсутствием «небесной тверди» — отбрасывают назад топливо. Из-за этого путешествие к Луне пока требует сотен тонн топлива на человека. При таком раскладе про полёты к более дальним телам даже думать страшно. Доставка одного корабля на Марс и обратно стоит, как мегаГЭС. Есть варианты с ядерным реактором, но и он по средствам разве что США, у которых таких технологий пока просто нет. У нас, например, они в куда лучшем виде. Но отсутствуют деньги на реальный полёт к Красной планете даже в таком дешёвом варианте. И до (пока гипотетического) полёта туда американцев они вряд ли появятся.

Понятно, что от такой безысходности с дальними космическими полётами некоторые начинают видеть цветные сны наяву. Одним из них был инженер Роджер Шойер. В 2003 году он взял медное ведро, вставил в него магнетрон из бытовой микроволновки и заявил, что создал двигатель, который даёт тягу, не отбрасывая назад вообще ничего. Объяснял он это поначалу тем, что ведро якобы удерживает в себе стоячую волну электромагнитных колебаний в замкнутом резонаторе. Волна, мол, и есть источник тяги. С физической точки зрения это бессмыслица. Попробуйте залезть в надувной бассейн и получить тягу, двигающую бассейн, просто создавая в нём волну.

Физики-теоретики только смеялись над такими утверждениями. Однако физики-экспериментаторы решили выйти за пределы простого осмеивания и проверить утверждения Шойера на практике. И тут начались неприятности. Тяга действительно создавалась, и никакие попытки экспериментаторов найти источники ошибки в измерениях не давали результатов. Апофеозом в этом плане стала работа Мартина Таджмара (Martin Tajmar), главы немецкого Института аэрокосмического инжиниринга при Техническом университете в Дрездене. В мире экспериментальной физики этот человек известен как профессиональный «разрушитель легенд», скрупулёзной постановкой и перепроверкой эксперимента способный найти чуть ли не любую ошибку.

Когда у него не получилось, забеспокоились даже физики-теоретики. Беспокойство они выразили довольно своеобразно: «EmDrive — полное …» (Шон Кэролл из Калифорнийского технологического). Кое-кто пересилил себя и всё же высказал то же мнение мягче: «Из-за отсутствия теоретического объяснения нарушения закона сохранения импульса рецензенты в журналах не примут такой работы», — настаивал Эрик Дэвис из Института продвинутых исследований в Остине (США).

В этом плане то, что работа людей из NASA, посвящённая их испытаниям EmDrive, прошла этап рецензирования в приличном журнале, звучит революционно. Этого бы не случилось, если бы в работе были обнаруживаемые «на бумаге» ошибки. Очевидно, доказательства работоспособности устройства были настолько серьёзны, что даже уважение к закону сохранения импульса не позволило «зарезать» работу. Так что же, закон пора хоронить? Скажем прямо: вряд ли.

Пока общепринятых приемлемых с научной точки зрения объяснений работы «невозможного двигателя» нет. В NASA в ответ на вопрос, почему это работает, начинают рассказывать весьма сомнительные вещи. Например, про то, что двигатель «отталкивается» от виртуальных частиц. Да, современная физика считает, что в вакууме постоянно возникают и исчезают виртуальные частицы. Частицы появляются и исчезают так быстро, что их не зарегистрировать. Однако хорошо известный эффект Казимира показывает, что они могут дать реальное притяжение двух близких пластин в пустоте. Одно плохо — к «ведру Шойера» всё это никак не относится. Виртуальные частицы не имеют чётко заданного места в пространстве, и вкупе с другими факторами это не даёт от них «оттолкнуться».

Однако совсем недавно появилось и ещё одно объяснение работы «невозможного двигателя». Выдвинул его Николай Горькавый из Гринвичского института (США), уже известный нам по крайне экзотической гипотезе о возникновении Вселенной. Как мы помним, физик предположил, что в прошлом цикле существования Вселенной та сжималась, пока в ней не слились все чёрные дыры. При каждом цикле слияния пара чёрных дыр теряет 5—15% массы, уходящей в гравитационные волны. Поэтому многократные слияния в «прошлой Вселенной» должны были превратить в волны почти всю её массу. Мироздание, из которого масса так трагически пропала, резко «обеднело» в плане гравитации. Из-за такой «антигравитации» сжатие сменилось расширением — так и возникла наша Вселенная. По гипотезе Горькавого, лишь часть энергии тех реликтовых гравиволн ушла на образование вещества нашей Вселенной, значительная часть всё ещё «бродит» где-то здесь. Не видим мы его лишь потому, что волны эти высокочастотные, а наши детекторы пока умеют регистрировать лишь низкочастотные гравитационные волны.

Ну, то есть «умели». По Горькавому, «ведро Шойера» и есть первый случайно построенный детектор реликтовых гравиволн. В рамках его гипотезы уровень энергии реликтового излучения не ограничен «сверху» и может быть очень высок. Учёный полагает, что EmDrive нащупал фон высокочастотных гравиволн и черпает оттуда энергию для своей тяги. Тогда он работает как антенна, которая за счёт резонанса становится чувствительной к колебаниям от реликтовых гравиволн гигагерцовых частот. В таком случае «невозможный двигатель» не закрытая система со «стоячей волной», а открытая, «отталкивающаяся» от волн целого моря гравиволн. Это не значит, что он даст фантастическую тягу: на то, чтобы ввести медный конус в резонанс, также уходит энергия. Да и оптимизировать толком устройство пока никто не пытался (как отладить непонятное?). Но из-за использования внешних волн он действительно не нуждается в выбросе топлива. Если это так, то перспективы подобного двигателя при всей его слабости огромны. По расчётам, земной зонд к Плутону достиг бы этой планеты с EmDrive на борту за 18 месяцев, а не за много лет. Сегодня земной космонавтике путешествия на миллиарды километров за месяцы не могут даже присниться.

Пока это единственное объяснение работы EmDrive, не подвергшееся серьёзной теоретической критике. Впрочем, всё ещё может быть впереди — ведь сама гипотеза Горькавого лишь начинает толком обсуждаться в научном сообществе. К счастью, похоже, что есть способ проверить, права она или нет в случае «невозможного двигателя». EmDrive хотят испытать в космосе, на борту небольшого спутника. Такие испытания невозможно будет поставить под сомнение. На Земле регистрацию тяги всегда можно списать на ошибку эксперимента. Но в космосе аппарат либо отклоняется от своей базовой траектории (из точки А в точку Б), либо «стоит» на ней. Если случится первое, взаимодействие с реликтовыми гравиволнами из «прошлой Вселенной» может оказаться не таким уж и экзотическим объяснением «невозможной тяги».

EmDrive, «невозможный» космический двигатель НАСА, действительно невозможен

Экспериментальная установка EmDrive в NASA Eagleworks, где они пытались изолировать и протестировать… [+] безреактивный двигатель. Они нашли небольшой положительный результат, но было неясно, связано ли это с новой физикой или просто с систематической ошибкой.

Одной из заветных мечтаний людей во всем мире является безграничная свободная энергия. Это способность делать невозможное: вытягивать энергию из самого пустого пространства; создать устройство, которое вращается все быстрее и быстрее без источника энергии; для ускорения ракеты без топлива или топлива. Однако законы физики всегда стояли на пути.

Несколько лет назад несколько изобретателей-отступников придумали еще одно воплощение этой идеи в виде устройства под названием EmDrive. Эта электромагнитная полость утверждала, что это двигатель, который не требует топлива и не выбрасывает выхлопные газы. Ему просто требовалась входная мощность, и он мог преобразовывать эту энергию в тягу. Это нарушило бы законы физики, но эксперименты показали, что это сработало.

До сих пор, пока команда под руководством Мартина Таймара не раскрыла, что на самом деле происходит за кулисами. Этот предполагаемый «невозможный» космический двигатель, как оказалось, на самом деле слишком хорош, чтобы быть правдой.

Многие энтузиасты предлагали использовать «невозможный космический двигатель» для межзвездных путешествий, но… [+] от наблюдаемой таинственной тяги до звездолета долгий путь.

Марк Радемейкер для NASA Eagleworks

Каждое действие имеет равное противодействие. Это один из самых фундаментальных законов физики, впервые сформулированный Ньютоном более 300 лет назад. Каждый эксперимент, который мы когда-либо проводили, подтверждал это правило; каждое сделанное измерение согласовывалось с ним. Каждый раз, когда один объект воздействует на другой, это означает, что есть равная и противоположная сила, приложенная вторым объектом к первому. Каждый раз, когда один объект меняет свой импульс во Вселенной, должен быть другой, который меняет свой импульс на равную и противоположную величину.

Вечный двигатель долгое время был священным граалем мастеров и изобретателей, но он нарушает законы. .. [+] физики, в том числе 3-й закон Ньютона и законы термодинамики.

Norman Rockwell / Popular Science

Сама идея о том, что у вас может быть «безреактивный двигатель», эквивалентна вечному двигателю: нечто, явно нарушающее известные законы физики. Действие без равной и противоположной реакции — или, как иногда утверждают их сторонники, вообще без реакции — перевернуло бы огромное количество наших знаний о Вселенной. Тем не менее, это никогда не останавливало некоторых людей от попыток, поскольку попытки запатентовать устройства, нарушающие законы физики, предпринимаются постоянно. Многие области науки изобилуют ремесленниками, изобретателями и учеными, пытающимися сделать невозможное. EmDrive — последнее повальное увлечение в длинной череде этих претензий.

Устройство EmDrive, первоначально представленное компанией Роджера Шойера, SPR Limited.

СПР Лимитед

Несколько лет назад изобретатель по имени Роджер Шойер заявил, что изобрел рабочий прототип именно такого безреактивного двигателя. EmDrive, сокращенно от электромагнитного привода, утверждал, что, создав резонаторную полость, заполненную фотонами, где один конец полости уже, чем другой, вы создадите результирующую тягу даже без выхлопа. По словам Шойера и других, эти устройства действительно создавали небольшую, но не нулевую тягу без какой-либо заметной формы выхлопа.

Хотя верующих было много, научный ответ по умолчанию — скептический. Законы физики не так легко нарушить, а законы, которые были хорошо установлены при самых разных испытаниях и условиях, нарушить еще труднее. Когда коллаборация OPERA заявила об обнаружении нейтрино со скоростью, превышающей скорость света, в начале десятилетия, по умолчанию предполагалось, что в их эксперименте был изъян, а не в том, что теория относительности Эйнштейна вдруг оказалась неверной. Когда Понс и Флейшман объявили о холодном синтезе, по умолчанию предполагалось, что их система обнаружения и измерения ошибочна. И когда Шойер объявил об успехе EmDrive, можно было ожидать, что он обманывал себя.

Шойер со своим устройством. Тот ли это человек, который свергнет Ньютона, Клаузиуса, Больцмана и… [+] других титанов физики, законы которых стоят сотни лет? Или он был бы тем, кто в ошибке?

Роджер Шойер / Satellite Propulsion Research

И обмануть себя очень легко! Особенно, когда вы сами считаете, что изобрели что-то новое или революционное, вы очень хотите, чтобы дела шли в пользу того, что вы сделали новое открытие. Но именно поэтому требуется независимое подтверждение и проверка в качестве первого шага перед принятием новых, революционных идей. Как однажды сказал Ричард Фейнман:

Для успешной технологии реальность должна иметь приоритет над связями с общественностью, так как природу нельзя обмануть.

Людей легко обмануть. А вот саму Вселенную обмануть гораздо сложнее.

Умный трюк с проводкой мог легко «обмануть» токоизмерительное устройство, когда на самом деле внешний. .. [+] источник питал предполагаемый термоядерный генератор. Это пример устройства обмана, когда обман является преднамеренным, в отличие от самообмана, которым невольно занимаются многие другие исследователи.

Peter Thieberger, 2011

Тайна стала еще глубже в 2016 году, когда команда НАСА во главе с энтузиастом диких идей Гарольдом «Сонни» Уайтом построила свой собственный прототип, испытала его и обнаружила, что тяга действительно существует. что они не могли объяснить. Когда они включили питание устройства, они увидели дополнительную тягу и вообще не заметили какой-либо «реакции», чтобы сбалансировать это действие. Это означало бы, если бы это было правильно, насильственное ниспровержение законов физики, как мы их понимали. Когда вы смотрите на данные, которые команда собрала и опубликовала, кажется, что есть довольно четкая подпись, ну,  что-то .

Данные испытаний НАСА EmDrive действительно кажутся реальным эффектом, но действительно ли это связано с. .. [+] безотказным двигателем? Или может иметь место систематический эффект?

Х. Уайт и др., «Измерение импульсной тяги из закрытой радиочастотной полости в вакууме», AIAA 2016

Но является ли это свидетельством новой физики? Или все экспериментальные группы обманывали себя, включая команду Сонни Уайта? Согласно новой статье, опубликованной на этой неделе командой под руководством Мартина Таймара, был один эффект, который не учитывала ни одна из команд: магнитные поля, создаваемые электрическими проводами, питающими предполагаемый EmDrive.

Поверхностное магнитное поле активного EMdrive во время испытаний НАСА. Не отображаются… [+] внешние магнитные поля от проводов, земли и т.п.

Форумы космических полетов НАСА, через Криса Бергина

Электрические и магнитные поля и силы сложны именно потому, что электромагнитное поле невероятно мощное. Каждый раз, когда у вас есть движущийся электрический заряд, вы создаете ток, который сам по себе создает магнитное поле. Каждый раз, когда магнитное поле изменяется, оно индуцирует электрическое поле. Поскольку каждый атом состоит из положительных и отрицательных электрических зарядов, неизбежно, что почти все может иметь небольшое электромагнитное поле. Даже сама Земля благодаря механизмам в ядре нашей планеты имеет собственное внутреннее магнитное поле. И это становится во много раз хуже, когда вы смотрите на экспериментальные установки EmDrive и устройств, подобных EmDrive, и видите все токоведущие провода, ведущие к аппарату и обратно.

Экспериментальная установка EmDrive, использовавшаяся в испытаниях НАСА в 2016 году.

Команда Таймара впервые сделала настройку EmDrive, которая устранила эту потенциальную систематическую ошибку. Есть два класса ошибок, которые могут возникать в экспериментальной физике:

1. Статистические ошибки, когда есть некоторая неопределенность или случайность того, что вы измеряете. Многочисленные последующие измерения приведут к усреднению этого типа ошибки.
2. Систематические ошибки, при которых ваши экспериментальные результаты изначально предвзяты из-за того, как вы настроили свой эксперимент. Каждое измерение, которое вы делаете, будет смещено таким же образом.

Невидимой систематикой было разрешение OPERA нейтрино со сверхсветовой скоростью, и ожидалось, что это будет разрешение и для EmDrive, поскольку другие возможные объяснения были крайне спекулятивными.

EMdrive в установке SPR Ltd. Обратите внимание на огромное количество проводов и петель проводов, печально известных… [+] создаваемыми ими магнитными полями, присущими этой установке.

Roger Shawyer / SPR Ltd.

Результаты Таймара точно соответствуют объяснению систематической ошибки: при правильно экранированном аппарате, без дополнительных электромагнитных полей, наводимых проводами, тяга не наблюдается ни при какой мощности. . Они пришли к выводу, что эти индуцированные электрическими проводами поля, явно присутствующие в других установках, являются вероятными виновниками наблюдаемой необъяснимой тяги:

Наши результаты показывают, что магнитное взаимодействие от недостаточно экранированных кабелей или двигателей является основным фактором, который необходимо учитывать при правильном измерении тяги в мкН для устройств этого типа.

Насколько нам известно, для ракет по-прежнему требуется топливо. EmDrive вовсе не бесшумный привод, и все законы физики должны работать. Короче, мы обманули себя.

Независимо от того, какой тип или конструкция ракеты когда-либо была предложена, топливо определенного типа всегда… [+] требуется для сохранения импульса. При правильном учете электрических и магнитных полей EmDrive больше не выглядит жизнеспособным вариантом.

NASA / MSFC

Наука никогда не кончается, и эта статья, какой бы убедительной она ни была, наверняка не станет последним словом в этой теме. Многие будут продолжать исследовать его, строить прототипы и искать сигнатуры тяги без какого-либо выхлопа: действие без реакции. Возможно, что при некоторых до сих пор неизвестных условиях закон действия-противодействия нарушается на каком-то уровне. Но EmDrive, вероятно, не так. Противодействие электромагнитным полям, создаваемым вашими собственными электрическими проводами, не является нарушением принципа действия-противодействия и не может питать космический корабль. EmDrive был объявлен «невозможным» космическим приводом, который казался слишком хорошим, чтобы быть правдой. Проверка требуется всегда, как и полное устранение систематических ошибок. Нас, людей, легко обмануть, но природу обмануть не так-то просто. Похоже, что вечный двигатель, каким он был всегда, до сих пор является нашей несбыточной мечтой.

Немецкая команда сейчас пытается создать «невозможный» двигатель EmDrive

С момента начала космической гонки более полувека назад люди ходили по Луне и удаленно исследовали поверхность двух других планет в нашей Солнечная система с роботами. Но до сих пор только один космический корабль добрался до межзвездного пространства: «Вояджер-1», запущенный в 1977 году, в настоящее время мчится через пустоту со скоростью 40 000 миль в час и преодолевает около 325 миллионов миль в год. Но даже если бы он направлялся в направлении Альфы Центавра, нашего ближайшего звездного соседа, «Вояджеру» потребовалось бы более 80 000 лет, чтобы добраться до него. Чтобы получить немного больше информации о масштабах времени, задействованных здесь, 80 000 лет назад на Земле появились первые homo sapiens распространялись из Африки в Азию.

Реклама

Все это говорит о том, что с космической точки зрения Земля очень, очень изолирована. Возможно, интуитивное представление об этой изоляции является причиной того, что наши научно-фантастические рассказы всегда преследовали мечты о межзвездных путешествиях, но в последнее время физики начали серьезно задумываться о том, как превратить эти выдумки в реальность.

В документе, представленном на конференции Ассоциации аэронавтики и астронавтики Франции по космическим двигателям на этой неделе, группа немецких физиков объявила о SpaceDrive, исследовательской программе, изучающей экзотические двигательные механизмы, которые, как они надеются, однажды сделают межзвездные космические путешествия реальностью.

В частности, они описали результаты своих исследований EmDrive, типа «невозможного» двигателя космического корабля, который теоретически способен генерировать тягу без какого-либо топлива. Это немного похоже на попытку спроектировать гоночный автомобиль Формулы-1, которому не нужен бензин, а вместо этого приводится в движение водитель, нажимающий на внутреннюю часть ветрового стекла. Хотя исследователи не раскрыли секрет бестопливного двигателя, им удалось создать сверхчувствительное измерительное устройство и определить источники возможных ложных срабатываний, которые помогут лучше охарактеризовать эксперименты EmDrive в будущем.

Подробнее: Факты и вымыслы об утечке документов НАСА EmDrive

Обычные ракеты ограничены в своих возможностях по обеспечению межзвездного транспорта, потому что они не могут нести достаточно топлива для достижения скорости, необходимой для межзвездного путешествия осуществимы в человеческие промежутки времени. Преодоление ограничений обычных ракетных двигателей будет необходимо для межзвездных путешествий. Одна из передовых нереактивных систем исследуется компанией Breakthrough Starshot, которая планирует использовать невероятно мощные лазеры для ускорения микрочипов размером с ноготь до 20% скорости света по направлению к Альфе Центавра. Еще одним сильным кандидатом на роль нереактивных систем является EmDrive, который теоретически может быть увеличен для приведения в движение гораздо более крупных космических кораблей.

Реклама

Концепция EmDrive восходит к статье, написанной физиком Роджером Шойером в 2001 году, но лишь относительно недавно эта идея получила широкое распространение. В 2016 году группа физиков собралась в Эстес-парке в Колорадо, чтобы обсудить возможность создания экзотических двигательных установок, таких как EmDrive. Вскоре после встречи просочился документ НАСА, описывающий первые успешные испытания прототипа EmDrive. Затем китайские государственные СМИ сообщили, что у них тоже есть физики, исследующие эти невозможные двигатели, которые добились положительных результатов. Вскоре прототипы EmDrive, напечатанные на 3D-принтере, появились в сети, чтобы исследователи и любители могли проводить свои собственные тесты EmDrive дома.

То, что когда-то было чистой теорией, казалось, быстро превратилось в осуществимую реальность.

Прототип EmDrive, разработанный НАСА и описанный в просочившейся статье 2016 года, в основном состоит из закрытого медного конуса, установленного на невероятно чувствительном датчике маятника, который может обнаруживать даже малейшие движения. Затем конус помещали в вакуумную камеру, и его внутреннюю часть облучали микроволнами. Невероятно, но когда эти микроволны отражались от стенок конуса, маятник регистрировал очень небольшую тягу, которая менялась в зависимости от мощности микроволн, подаваемых на устройство. Результат был невероятным, потому что он, казалось, нарушал закон сохранения импульса, фундаментальный закон физики, который гласит, что на каждое действие есть равная и противоположная реакция.

Advertisement

«Вопрос здесь заключается в том, видит ли эксперимент что-то реальное или нет», — сказал журналу Motherboard Джим Вудворд, физик из Калифорнийского университета в Фуллертоне и ведущий исследователь экзотических двигательных механизмов после утечки документа НАСА. «Я подозреваю, что там действительно может быть что-то, но результат, который они видят, на самом деле не может быть объяснен с точки зрения теории, которую они предлагают. Так что вопрос в том, что вызывает это?»

Сами исследователи предложили объяснение, которое пытается объяснить тягу с помощью теории пилотной волны. Эта теория объясняет странные свойства квантовой материи (такие как запутанные частицы, которые могут мгновенно влиять друг на друга), предполагая, что действуют «скрытые переменные», которые могут объяснить воспринимаемые квантовые странности с помощью обычной ньютоновской физики — никакого «призрачного действия на расстоянии». » требуется.

Объяснение исследователя было предварительным и не предлагало последовательной модели того, как именно это должно работать. Это привело к шквалу альтернативных объяснений, включая нелокальную интерпретацию теории пилотной волны, которая удерживает квантовые эффекты в смеси, и теорию радиационного давления, выдвинутую Шойером, которая утверждает, что микроволновое излучение оказывает давление на стенки EmDrive для создания тяги. Вудворд, с другой стороны, предложил эффекты Маха как «единственное возможное объяснение» наблюдаемой тяги.

Согласно теории эффекта Маха Вудворда, когда тело с массой ускоряется, часть силы, приложенной к этому телу, не приводит к возникновению кинетической энергии, а запасается в виде потенциальной энергии в теле. При изменении ускорения изменяется и внутренняя энергия тела, что проявляется в изменении массы покоя этого тела. Ускоряющееся тело, по сути, сжимается между силой, приложенной в направлении его ускорения, и отталкиванием остального материала во Вселенной через гравитационное поле.

Подробнее: Физики-теоретики приближаются к объяснению того, как работает «невозможный» EmDrive НАСА. Если микроволны, распространяющиеся в конусе EmDrive, прикладывают силу тяги к материалу, из которого сделан конус, то вы можете объяснить возникающее таким образом доверие. «На мой взгляд, это единственная физика, которую я знаю и которой доверяю, не связанная с принятием желаемого за действительное и магическими полями», — сказал мне Вудворд, когда мы разговаривали после утечки из НАСА.

В пользу теории эффекта Маха Вудворда есть веские доводы, но гораздо более очевидным объяснением было то, что наблюдаемая тяга возникла просто из-за ошибки. В своей работе исследователи НАСА стремились устранить все основные источники ошибок, такие как электромагнитные помехи, вибрация или тепловое расширение конуса. Тем не менее, группа немецких физиков работает над сверхточной испытательной установкой, которая, как мы надеемся, решит вопрос о том, была ли наблюдаемая тяга просто ошибкой.

Как подробно описано в статье, представленной исследователями на этой неделе, за последние четыре года они разработали сложные весы, которые помещаются в вакуумную камеру и измеряют движение прототипа EmDrive с помощью лазеров. EmDrive НАСА создавал тягу всего в несколько микроньютонов, но эта измерительная система способна измерять степень тяги на субмикроньютоновом уровне.

Реклама

Прототип EmDrive, созданный немецкими исследователями, представлял собой медную полость с такими же размерами, что и прототип, испытанный НАСА в 2016 году. Хотя они ограничили мощность, подаваемую на EmDrive, всего 2 Вт, их датчики смогли измерить примерно 4 микроньютона тяги. Экстраполируя эти данные, это означает, что их прототип EmDrive имел отношение тяги к мощности около 2 миллиньютонов на киловатт, что почти вдвое превышает отношение тяги к мощности, достигнутое в НАСА (1,3 миллиньютона на киловатт).

Тем не менее, немецкие исследователи отметили, что, когда они изменили направление, в котором был обращен EmDrive, направление тяги изменилось, но уровень тяги не изменился, даже когда EmDrive был ориентирован таким образом, что любая приложенная мощность должна производить нулевая тяга.

«Это ясно указывает на то, что «толчок» исходит не от EmDrive, а от какого-то электромагнитного взаимодействия», — пишут исследователи в своей статье. «Хотя мы максимально использовали витые или коаксиальные кабели, некоторые магнитные поля в конечном итоге будут просачиваться через наши кабели и разъемы».

Когда они рассчитали силы, возникающие в результате комбинации магнитного поля Земли, длины их кабелей и протекающего по ним электрического тока, они обнаружили, что результат равен нескольким микроньютонам, что сравнимо с «тягой». — заметили они в вакуумной камере. «Поэтому мы подозреваем, что взаимодействие питания усилителя с магнитным полем Земли маскировало любые реальные толчки, которые могли быть ниже наблюдаемого нами значения», — написали они. В будущих испытаниях исследователи заявили, что планируют добавить в установку листы из мю-металла, которые защитят устройство от нежелательных внешних электромагнитных воздействий. Однако, как они отмечают в своей статье, этот тип защиты не использовался во время экспериментов НАСА.

Хотя немецким исследователям не удалось продемонстрировать тягу в своих экспериментах с EmDrive, они помогли определить возможный источник ложных срабатываний в экспериментах с EmDrive. Исследователи признают, что это был «отличный опыт обучения с возможностью найти что-то, что может привести к исследованию космоса в следующем поколении».

Более того, им удалось создать сверхчувствительные приборы, которые, вероятно, будут необходимы для измерения очень небольшого количества тяги, создаваемой этими прототипами EmDrive, если тяга вообще будет производиться.

Невероятный двигатель EmDrive может разогнать космический корабль до 99% скорости света, но…

Все космические ракеты работают на идее, что каждое действие имеет равное и противоположное противодействие. Космические ракеты выбрасывают топливо в одном направлении, чтобы двигаться в другом. Но инженер НАСА, работающий над EmDrive, считает, что сможет доставить нас к звездам без обычного топлива.

Поскольку экологи продолжают критиковать количество загрязняющих веществ при запуске космических кораблей SpaceX, возможно ли создать космическую ракету, которая не нуждается в топливе?

Если послушать экс-главу Роскосмоса Дмитрия Рогозина, который в прошлом предлагал НАСА использовать батуты и метлы вместо российской ракетной техники, возможно, есть что-то в идее опробовать новую технологию, которая не не требует топлива?

EmDrive вполне может стать будущим решением, позволяющим доставлять астронавтов и оборудование в космос без использования топлива; кроме того, ученый Дэвид Бернс, который работает над этим, надеется, что однажды EmDrive сможет двигаться со скоростью до 99% скорости света.

Рекламные объявления

Что такое EmDrive и кто такой Дэвид Бернс?

Джон Картрайт писал для Newscientist.com и просматривал дискуссию с Дэвидом Бернсом об EmDrive.

EmDrive разрабатывается Дэвидом Бернсом в Центре космических полетов НАСА им. Маршалла в Алабаме. Он использует эффекты изменения массы, которые, как известно, происходят на околосветовых скоростях. Бернс разместил документ на сервере технических отчетов НАСА, объясняющий эту идею.

Идея EmDrive, делать то, что теоретически возможно

Картрайт объясняет, чтобы понять, как работает двигатель Бернса, вам нужно представить ящик, стоящий на гладкой поверхности, и стержень, по которому может скользить кольцо, находится внутри этого ящика. .

Объявления

Если пружина внутри коробки давит на кольцо, кольцо будет двигаться вдоль стержня в одном направлении, а коробка будет двигаться в противоположном направлении. Когда кольцо доберется до конца коробки, оно отскочит назад, а также изменится направление отдачи коробки. Это действие-противодействие, также называемое третьим законом движения Ньютона.

Третий закон Ньютона от НАСА

Судя по научному опыту проведения этого эксперимента, в большинстве случаев он удерживает коробку от каких-либо других движений, кроме как вперед и назад. Но Бернс проводит еще один эксперимент.

Что, если масса кольца намного больше, когда оно движется в одном направлении, чем в другом? Тогда один конец коробки будет иметь более сильный удар, чем другой. Действие было бы сильнее противодействия, и коробка ускорилась бы.

Реклама

Это изменение массы не противоречит законам физики. Специальная теория относительности Эйнштейна говорит, что вещи становятся тяжелее, когда приближаются к скорости света. Это то, что должны учитывать ускорители частиц. Идею Бернса можно было легко реализовать, заменив кольцо кольцевым ускорителем частиц. Во время одного удара ионы будут быстро разгоняться до релятивистских скоростей и замедляться во время другого.

Бернс считает, что имеет смысл избавиться от ящика и стержня и использовать ускоритель частиц для движения как из стороны в сторону, так и по кругу. Он считает, что ускоритель должен иметь форму спирали.

Бернс разрабатывает EmDrive самостоятельно

Бернс работал над идеей EmDrive самостоятельно, без какой-либо помощи со стороны НАСА, и он признает, что это ужасная идея.

Рекламные объявления

EmDrive, созданный компанией Eagleworks Дэвидом А. Брейди

EmDrive — это концептуальный «винтовой» двигатель, который может игнорировать законы физики и создавать поступательную тягу без топлива.

Вне космических ракетных исследований винтовой двигатель будет типом двигателя внутреннего сгорания, который использует винтовую передачу для преобразования линейного движения во вращательное движение. Винтовые двигатели обычно более эффективны, чем другие двигатели, поскольку производят меньше шума и вибрации. Наиболее распространенным типом винтового двигателя является бензиновый двигатель, но также доступны дизельные и другие типы двигателей.

Косозубая шестерня представляет собой цилиндрическую шестерню с зубьями, расположенными под углом к ​​поверхности шестерни.

Объявления

Винтовые двигатели работают за счет использования ряда соединенных шестерен для вращения вала. Шестерни расположены по спирали, а вал соединен с коленчатым валом двигателя. Когда двигатель вращается, вал вращает шестерни, которые, в свою очередь, вращают коленчатый вал двигателя. Это действие создает мощность двигателя.

Большой двигатель, необходимый для достижения почти скорости света

Исследователи концептуального «винтового» двигателя EmDrive надеются, что он сможет разогнаться до 99 процентов скорости света.

Инженер Дэвид Бернс считает, что для этого двигатель должен быть огромным — 200 метров в длину и 12 метров в диаметре. Для создания тяги всего в 1 ньютон потребуется 165 мегаватт энергии.

Рекламные объявления

Бернс предполагает, что петля ионов разгоняется почти до скорости света, прежде чем их скорости (и, соответственно, их массы) изменятся. Согласно закону относительности Эйнштейна, это вызовет экспоненциальную тягу вперед без необходимости в топливе.

История и основные моменты концепции EmDrive

• EmDrive — это силовая установка, которая создает тягу, преобразуя электрическую энергию в микроволны и излучая их через заднюю часть устройства.
• Роджер Шойер впервые предложил EmDrive в 2001 году. 
• EmDrive был предметом многочисленных споров, причем некоторые ученые утверждали, что он нарушает законы физики.
• Несмотря на это, в ряде экспериментов утверждается, что тяга от EmDrive измеряется, хотя эти результаты часто оспариваются.
• В 2016 году НАСА объявило, что они успешно протестировали EmDrive в своих лабораториях и измерили небольшую тягу.
• EmDrive еще не готов к космическим полетам, но потенциально может использоваться для длительных миссий или для исследования дальнего космоса.
• EmDrive также можно использовать на Земле, хотя его эффективность необходимо значительно повысить, чтобы он стал практичным.
• EmDrive — не единственная разрабатываемая силовая установка, не требующая топлива, хотя и наиболее известная.
• Если EmDrive действительно заработает, он может произвести революцию в космических полетах и ​​позволить людям исследовать Солнечную систему и ее пределы в гораздо более короткие сроки.
• Предстоит еще много работы, чтобы подтвердить осуществимость EmDrive, но это остается захватывающей возможностью для будущего исследования космоса.

Некоторые отнеслись к этому скептически, но Бернс считает, что его идея заслуживает внимания. Он говорит: «Я согласен выложить это там». Бернс знает, что эта идея может не сработать, но считает, что попробовать стоит. Но во всех тестах на сегодняшний день EmDrive не смог создать тягу…

НАСА подтверждает свои «невозможные» работы над двигателем EmDrive

---

---

---

Эшли Аллен / 7 лет назад

EMdrive НАСА — бестопливная электромагнитная двигательная установка, способная разгонять космические корабли до астрономических скоростей, когда-то ошибочно названная реальным «варп-двигателем» — была признана «невозможной» по законам физики, но агентство астронавтики подтвердило это во время второго раунда. тестов, что да, это работает. Скотти будь проклят.

https://youtu.be/nfZ12UGiisM?t=22s

Переписывая фундаментальные принципы физики в том виде, в каком мы их знаем, EmDrive, разработанный инженером НАСА Роджером Шойером, использует магнетрон и микроволны для приведения космического корабля в движение со скоростями, ранее считавшимися более подходящими для научной фантастики, чем для реальности. Микроволны проталкиваются через конус, через который они создают импульс, возвращаясь назад, чтобы толкать судно вперед. Ключевым моментом здесь является то, что действие не имеет равного и противоположного противодействия, что нарушает третий закон Ньютона.

Пол Марч, инженер NASA EagleWorks Labs, опубликовал на форуме NASA по космическим полетам следующее:

«Все:

Хотел бы я показать вам все фотографии, которые я сделал, чтобы показать, как мы приветствовали и смягчили проблемы, поднятые в группе PhD нашей лаборатории РЭБ, а теперь и в статье Потомак-Нейрон о возможных взаимодействиях сил Лоренца. Это взаимодействие Лоренца с постоянными токами на маятнике крутящего момента EW (TP) с рассеянными магнитными полями от магнитного демпфера с открытым лицом первого поколения маятника крутящего момента и геомагнитным полем Земли, но я не могу из-за ограничительного пресса НАСА правила выпуска теперь применяются к EW Lab.

Однако, поскольку я все еще не могу показать вам эти подтверждающие данные до тех пор, пока лаборатория EW не опубликует нашу следующую рецензируемую лабораторную статью, я скажу вам, что сначала мы построили и установили магнитный демпфер с закрытой поверхностью 2-го поколения, который уменьшил рассеяние магнитные поля в вакуумной камере, по крайней мере, на порядок и любые взаимодействия сил Лоренца, которые это может вызвать. Я также изменил схему заземляющего провода маятника крутящего момента и одноточечное расположение заземления, чтобы свести к минимуму взаимодействие тока контура заземления с оставшимися блуждающими магнитными полями и несбалансированными постоянными токами от ВЧ-усилителя при его включении. Это уменьшило взаимодействие силы Лоренца до менее чем 2 микроньютонов (мкН) для испытания с фиктивной нагрузкой. Наконец, мы переделали тестовый образец медного усеченного конуса так, чтобы он теперь был полностью интегрирован с ВЧ-ГУН, ФАПЧ, ВЧ-усилителем мощностью 100 Вт, двойным направленным ответвителем, тюнером с 3 ответвлениями и соединительными коаксиальными кабелями, а затем установили этот интегрированный тестовый образец на противоположном конце кабеля. маятник крутящего момента, как можно дальше от магнитного демпфера 2-го поколения, где теперь находятся только необходимые противовесы. Текущие нулевые испытания как с фиктивной нагрузкой 50 Ом, так и с повернутым интегрированным испытательным образцом 90 градусов по отношению к чувствительной оси TP теперь показывают менее чем одну мкН силы Лоренца на TP из-за постоянного магнитного взаимодействия с локальной средой, даже при максимальном постоянном токе РЧ-ампер 12 ампер.

Учитывая все вышеперечисленные модификации проводки TP и модификации тестового изделия по отношению к нашему базовому плану проектирования бумаги AIAA/JPC 2014 года, необходимому для решения этих проблем магнитного взаимодействия силы Лоренца, мы по-прежнему наблюдаем силу более 100 мкН при 80 Вт ВЧ-мощности, поступающей в Усеченный конус работает в резонансном режиме TM212, теперь в обоих направлениях, в зависимости от направления установленного интегрированного тестового образца на TP. Однако эти новые сигнатуры положительной и отрицательной тяги по-прежнему загрязнены термически индуцированными смещениями базовой линии центра тяжести (cg) TP при нулевой тяге, вызванными расширением медного усеченного и алюминиевого ВЧ-усилителя и его радиатора при нагреве ВЧ, даже хотя эти медные и алюминиевые смены cg теперь борются друг с другом. (К сожалению, эти смещения базовой линии TP cg примерно в 3 раза больше в вакууме, чем в воздухе, из-за лучших изолирующих свойств вакуума, поэтому прогоны тяги в вакууме выглядят очень термически загрязненными, тогда как прогон в воздухе выглядит очень импульсивным.) Таким образом, мы разработали аналитический инструмент, помогающий отделить вклад формы волны импульса тяги EM-Drive от сдвигов базовой линии TP, вызванных тепловым расширением cg. Не довольствуясь только этим аналитическим подходом к разделению импульсных и тепловых сигналов, мы сейчас работаем над новым интегрированным монтажным устройством подсистемы тестового образца с новой подсистемой управления температурным режимом с изменением фазы, которая должна раз и навсегда смягчить эту проблему сдвига базовой линии TP cg, вызванную термическим воздействием. -все.

И все же сигналы аномальной тяги остаются…

Бест, Пол Марч»

Tl;dr: работает!

Несмотря на то, что все еще находится в зачаточном состоянии, а влияние движения на таких скоростях на людей еще предстоит определить, EMdrive знаменует собой потенциально величайшее достижение в космонавтике со времен ракетного двигателя.

Изображение предоставлено Spaceflight Insider.

Действительно ли работал «невозможный» двигатель EmDrive?

EmDrive

Ученые
в Китае заявляют, что создали рабочий прототип «невозможного»
безреактивный двигатель — и говорят уже испытывают его на орбите
на борту космической лаборатории «Тяньгун-2».

радикальный, бестопливный EmDrive недавно вызвал споры после
статья, опубликованная группой исследователей НАСА, показала, что они
успешно построил технику.

Если концепция, бросающая вызов физике, станет реальностью, то двигатель сможет доставить людей на Марс всего за 10 недель.

Но
теперь ученые из Китайской академии космических технологий утверждают, что НАСА
результаты «подтверждают» то, что они уже достигли, и имеют планы
реализовать его на спутниках «как можно быстрее».

Бестопливный двигатель, описанный как
«невозможно» создать, теперь может быть на шаг ближе к реальности, согласно
к просочившимся документам НАСА. На фото прототип EMDrive

 

С
без топлива для выброса, EmDrive нарушил бы третий закон Ньютона, который
утверждает, что на каждое действие есть равное и противоположное противодействие.

В
Однако на пресс-конференции в Пекине исследователи из Cast подтвердили
правительство финансирует исследования в области технологии с
2010 и заявили, что разработали устройство, которое уже проходит испытания.
на низкой околоземной орбите, сообщает IBTimes UK.

Это произошло всего через месяц после того, как анонимные источники сообщили IBTimes UK, что на борту Tiangong-2 проводятся испытания EmDrive.

«Национальный
научно-исследовательские институты в последние годы провели ряд
длительные, повторяющиеся тесты на EmDrive», — д-р Чен Юэ, глава
Об этом на пресс-конференции сообщило подразделение спутниковой связи компании Cast.
Об этом сообщает IBTimes UK.

НАСА
можно сказать, что опубликованные результаты испытаний подтверждают технологию. Мы
успешно разработали несколько спецификаций нескольких прототипов
принципы.

«
создание экспериментальной верификационной платформы для завершения
миллиуровневое испытание на измерение микротяги, а также несколько лет
повторные эксперименты и исследования соответствующих помех
факторы, подтверждают, что в этом типе двигателя тяга существует».

Литой
является дочерней компанией Китайской аэрокосмической науки и техники.
Corporation (CASC) и производителя спутников Dong Fang Hong.

Согласно
Ли Фэну, главному конструктору отдела спутников связи Cast,
команда построила прототип, который на данный момент генерирует всего несколько
миллиньютонов тяги, сообщает IBTimes UK.

Чтобы он заработал на спутнике, им нужно поднять уровни до 0,1–1 ньютона.

Это
означает, что им придется улучшить конструкцию резонатора, чтобы уменьшить электрические
потерь, и разработать решение по размещению СВЧ
двигатель на самом спутнике.

‘Это
технология в настоящее время находится на последних стадиях проверки принципа
этап, с целью сделать технологию доступной в спутниковой
проектирование как можно быстрее», — сказал Ли Фэн на конференции.
Об этом сообщает IBTimes.

«Несмотря на то, что это трудно сделать, мы уверены, что у нас все получится».  

После официальной публикации исследования НАСА в прошлом месяце многие отвергли результаты как экспериментальную ошибку.

Это
включает в себя эксперта по передовым двигательным системам Брайса Кассенти, который говорит
за выводами, вероятно, скрывается «приземленное объяснение».

Но,
в то время как эксперт утверждает, что существует «тонкая» вероятность того, что
результаты будут подтверждены в дальнейшем расследовании, он также отмечает, что «это
не ноль. ’

нарушения, наблюдаемые в концепции EmDrive, «приведут к аннулированию большей части
основа всей физики, какой мы ее знаем», Кассенти, инженер
профессор Университета Коннектикута, сказал UConn Today.

В статье, опубликованной в журнале AIAA’s Journal of Propulsion and Power, описывается серия успешных испытаний, проведенных учеными из NASA Eagleworks Laboratories.

Его
публикация означает, что она была рассмотрена учеными, независимыми от
изучения, повышая его достоверность – но это не обязательно означает
что результаты действительны.

Как
нет никакого «правдоподобного доказанного физического объяснения» выводов, поскольку
еще, либо экспериментально, либо теоретически, эксперт говорит, что
результаты могут сводиться к экспериментальной ошибке.

— Лично я считаю, что этим результатам есть мирское объяснение, — сказал Кассенти.

‘Для
Например, электрические токи нагревают компоненты внутри Привода,
расширяться во время экспериментов, вызывая движение, которое выглядело бы как
сила.

Технология была названа «варп-двигателем» из-за ее сходства с
вымышленная двигательная установка, показанная в сериале «Звездный путь»

«Оно
убрать такие эффекты очень сложно, хотя авторы
в журнальной статье пытались устранить не только эти тепловые эффекты, но и
множество других возможных источников экспериментальных ошибок».

Согласно
Кассенти, чрезвычайно трудно быть уверенным, что все источники
ошибка была устранена, и это может быть доказано только через
независимые проверки гипотезы.

Если результаты EmDrive верны, достижение «указывает на новую физику».

И
в то время как были обстоятельства, когда законы Ньютона были обнаружены
не применять на больших скоростях, как в больших гравитационных полях, так и при
крошечных молекул, исследователь отмечает, что «Ньютон по-прежнему в основном прав».

Если концепция, бросающая вызов физике, воплотится в реальность, говорят, что двигатель сможет доставить людей на Марс всего за 10 недель

«Более
моей профессиональной жизни, я видел несколько таких захватывающих
экспериментальные или теоретические результаты, представленные в рецензируемых
литературы, — сказал Кассенти.

‘Пока только реальность черных дыр прояснилась.

‘Итак,
исходя из моего опыта, вероятность того, что это выдержит
дальнейший анализ и тестирование кажутся незначительными. Но это не ноль».  

По существу,
EmDrive создает тягу, используя частицы света и
отражающие микроволны внутри закрытой камеры, имеющей форму конуса.

Движение создает тягу на тонком конце конуса, который приводит двигатель в движение вперед.

В новом исследовании, в ходе которого проверялось, может ли устройство работать в вакууме, ученые обнаружили, что
данные от прямого, обратного и нулевого наводили на мысль, что система
стабильно работая при 1,2±0,1 мН/кВт1,2±0,1 мН/кВт, что было очень
близко к средней импульсивности, измеренной в воздухе».

поддерживающая физическая модель для этих условий, согласно
исследователей, может быть «нелокальной теорией скрытых переменных или пилотной волной».
Теория для краткости» — интерпретация квантовой механики.

Многие
заинтересовались результатами, включая одного физика,
утверждал, что в выводах «действительно может быть что-то есть», но
причиной может быть что-то совершенно иное, чем то, что было предложено.

Скорее
чем теория квантового вакуума, которая первоначально цитировалась в просочившемся
версия для объяснения результатов, явление, известное как «эффект Маха».
может быть виноват, согласно материнской плате.

По
этот эффект, который Вудворд впервые теоретизировал в 1990-х годах, некоторые из
сила, приложенная к ускоряющемуся телу массы, сохраняется как потенциал
энергию в своем теле, а не генерировать кинетическую энергию, согласно
Системная плата.

Это
вызывает флуктуации массы покоя объекта, и этот эффект может
использовать для создания тяги, наблюдаемой в экспериментах. Popular Science

Новости НАСА: «Физика нарушена» после того, как раскрыт невозможный двигатель WORKED | Наука | Новости

Новости НАСА: Заявление о том, что «физика нарушена», после раскрытия невозможного двигателя WORKED | Наука | Новости | Express.co.uk

Войти Зарегистрироваться

14°C

НАСА было ошеломлено после того, как «невозможный» ракетный двигатель бросил вызов законам гравитации во время испытаний, предполагая, что тяга может быть достигнута без топлива в космическом корабле.

Ссылка скопирована

НАСА: Эксперт объясняет принцип действия EM Drive

Неверный адрес электронной почты

Мы используем вашу регистрацию для предоставления контента способами, на которые вы дали согласие, и для улучшения нашего понимания вас. Это может включать в себя рекламу от нас и третьих лиц, исходя из нашего понимания. Вы можете отписаться в любое время. Подробнее

Ученые НАСА были ошеломлены после того, как «невозможный» ракетный двигатель бросил вызов законам гравитации во время испытаний, предполагая, что тяга может быть достигнута без топлива в космическом корабле. Радиочастотный резонансный двигатель — это устройство, которое можно использовать для создания двигателей космических кораблей и помощи людям в завоевании Солнечной системы. Он предназначен для создания тяги за счет отражения микроволн внутри устройства в нарушение закона сохранения импульса и специального закона относительности Альберта Эйнштейна, согласно которым необходимо применять отдельные системы отсчета при скоростях, приближающихся к скорости света.

Идея, получившая название «EmDrive», была впервые выдвинута Роджером Шойером, который представил свою статью в 2015 году, но год спустя она была воплощена в жизнь НАСА, которые были ошеломлены, когда Лаборатория усовершенствованной физики движения наблюдает тягу во время эксперимента.

Ведущий Джо Скотт объяснил на своем YouTube-канале Answerswithjoe, почему результат был потрясающим.

В 2016 году он сказал: «В 2015 году были новости о некоторых людях, которые построили самодельный EmDrive, и, похоже, он работал.

«Но сейчас НАСА изучило документы об этом эксперименте, и они кажутся законными.

НАСА испытало невозможный двигатель (Изображение: GETTY)

Конструкция Emdrive (Изображение: GETTY) это очень важно во время научного процесса, так как группа экспертов рассмотрит ваш проект и сделанные вами выводы, чтобы убедиться, что все в порядке.

«Без рецензирования практически невозможно, чтобы вас воспринимали всерьез или опубликовали в каком-либо научном журнале.

«EmDrive официально прошел экспертную оценку, что удивительно, поскольку он буквально нарушает все законы физики».

Мистер Скотт продолжил объяснять, что делает EmDrive с точки зрения непрофессионала.

Он добавил: «ЭмДрайв работает, запуская микроволны в эту коническую структуру, называемую усеченным конусом, и микроволны отскакивают взад и вперед внутри этого, усиливая энергию, таким образом создавая тягу.

ПРОЧИТАЙТЕ БОЛЬШЕ: Прямая трансляция с МКС: споры в НАСА после того, как миссия была прервана несколькими аномалиями

Как работает концепция (Изображение: GETTY) направлении, чтобы толкнуть корабль в другом направлении, все это заключено в этой капсуле, этого не должно происходить.

«Это как представить, что если вы находитесь в кузове 18-колесного грузовика и у вас нет двигателя, вы просто коробка на колесах.

«Если бы вы толкнули стену, грузовик не покатился бы, потому что вы находитесь внутри грузовика, было бы полным безумием, если бы вы нажимали на внутреннюю часть, и это каким-то образом заставило бы грузовик катиться.

«Но именно это и происходит с EmDrive».

Однако два года спустя, в 2018 году, немецкие исследователи построили собственный EmDrive с целью протестировать инновационные концепции двигателей и определить, реален ли их кажущийся успех.

НЕ ПРОПУСТИТЕ
Как ученые обнаружили «великолепные ископаемые останки Антарктиды» [ОБНАРУЖЕНО]
Как ученые раскрыли «секрет будущего Земли» [АНАЛИЗ]
Прорыв в Антарктиде: ученые сделали «удивительное» открытие [ВИДЕО]

Двигатель может изменить ход распорки (Изображение: GETTY)

НАСА необходимо провести дополнительные испытания (Изображение: GETTY)

Группа под руководством Мартина Таймара из Технического университета Дрездена протестировала привод в вакуумной камере с прилагается множество датчиков и автоматических штуковин.

Исследователи могли управлять вибрациями, тепловыми флуктуациями, резонансами и другими потенциальными источниками тяги, но им не удавалось защитить устройство от воздействия собственного магнитного поля Земли.

Когда они включили систему, но уменьшили мощность, подаваемую на реальный привод, так что, по сути, никакие микроволны не отражались, EmDrive все же смог создать тягу, чего он не должен был делать, если он работает так, как утверждает команда НАСА.

Исследователи сделали предварительный вывод, что эффект, который они измерили, является результатом взаимодействия магнитного поля Земли с силовыми кабелями в камере, с чем согласны и другие эксперты.

НАСА: Российский корабль «Прогресс-73» прибывает на МКС

Trending

Группа объявила: «Тяга исходит не от EmDrive, а от какого-то электромагнитного взаимодействия».

Чтобы определить, что происходит с EmDrive, тем не менее, группе необходимо поместить устройство в щит, сделанный из чего-то, называемого мю-металлами, который изолирует его от магнетизма планеты.0003

Звучит как неудача, но ученые пока не теряют надежды на эту идею.

Помимо отсутствия защиты из мю-металла, лабораторные тесты проводились при очень низких уровнях мощности, а это означает, что любой реальный сигнал было бы трудно идентифицировать.

Считается, что в августе этого года было проведено более мощное испытание, и научное сообщество с нетерпением ожидает публикации результатов.

Самое читаемое в журнале Science

Лиз Трасс делится последними подробностями о том, как вы можете «поддерживать свой доход» — проверьте сейчас

Дэниел Крейг снимается в новом документальном фильме о Джеймсе Бонде и эпическом видео, посвященном 60-летию – СМОТРЕТЬ

Имонн Холмс критикует «злой» HMRC, обвиняя «стрессовые» налоговые споры в ухудшении здоровья в центре Лондона

Королева была «сбита с толку» тем, что родители Кейт и Уильям «приложили руки» к королевской семье, «отказывающейся от няни»

Путин разоблачен, поскольку российские военные корабли были замечены рядом с утечкой саботированных газопроводов

Энергетический кризис: EDF готовится к «критическому, немедленному ускорению», расширяя два реактора в Великобритании

Мы можем быть следующими! Путин может нацелиться на норвежские трубопроводы, которые обеспечивают 60% британского газа

Марс: новые доказательства наличия жидкой воды под южным полюсом Красной планеты

Изменение климата: предупреждение Национального фонда о том, что осенние листья могут начать исчезать скорее всего, ударит по вашему региону

Энергетический кошмар Макрона: забастовка EDF исключает использование ядерного оружия, поскольку Франция обращается за помощью к Великобритании

Энергетический кризис: Truss представляет огромный энергетический спасательный круг стоимостью 1,5 млрд фунтов стерлингов, чтобы сократить счета на 700 фунтов стерлингов

Собака рождает клонированного арктического волка в крупном прорыве: «первый в своем роде»

Маск унижен за то, что предпочел Германию Великобритании, как называют местные жители чтобы завод Tesla был списан

Шольц смотрит на унизительный ядерный разворот, поскольку Германия изо всех сил пытается сохранить свет этой зимой

Предупреждение об азиатских шершнях: обнаружение в Великобритании инвазивных «хищных ос» заставляет британцев насторожиться

Прорыв в ядерном синтезе: ученые расшифровали жизненно важный код источника энергии «Святой Грааль»

Прорыв в Египте: эксперты подозревают, что Нефертити спрятана в гробнице Тутанхамона Илону Маску!» НАСА разорилось, потратив миллиарды на «застрявшую» лунную ракету

Четверг, 29 сентября 2022 г.