Новый космический двигатель нарушает законы физики: В Китае изобрели двигатель, нарушающий законы физики |

Содержание

NASA тихо испытывает двигатель, нарушающий законы физики

NASA успешно испытывает новый космический двигатель, который не использует топливо и в принципе не должен работать, по крайней мере в соответствии с законами физики. Мы о нем немного знаем, да и концепция не нова. Двигатель, который называется Cannae Drive, хорошо показал себя в прямых испытаниях NASA, отрицая физику.

Cannae Drive построен по работам Роджера Шойера, британского ученого, который задумал так называемый EMDrive. В основе его работы лежит отскакивание микроволн в закрытой камере, которое создает тягу. Шойер так и не нашел того, кто был бы заинтересован в его устройстве, несмотря на многочисленные демонстрации. Его критики просто отрицали устройство, указывая на нарушение закона сохранения движения.

Китайцы тихо испытывают свою версию EMDrive с 72-граммовой тягой, чего достаточно, чтобы вести спутник. Об устройстве просто не сообщают, потому что мало кто верит в саму возможность его существования.

Cannae Drive, по всей видимости, был разработан независимо от EMDrive, хотя работает точно так же. В испытаниях NASA продемонстрировало, что двигатель Cannae был в состоянии создать менее одной тысячной от тяги китайской версии. Но демонстрация показала, что он работает.

NASA — серьезный игрок в области космической науки, поэтому когда команда из агентства представила, что «невозможный» микроволновый двигатель работает, это очень странно: либо результаты ошибочны, либо NASA осуществило серьезный прорыв в сфере космических двигателей.

Британский ученый Роджер Шойер пытался заинтересовать людей в своем EMDrive на протяжении нескольких лет. По его заверениям, EmDrive конвертирует электрическую энергию в тягу, не требует никакого топлива, и всю работу делают микроволны в закрытом контейнере. Он построил ряд демонстрационных установок, но критики стояли на своем: в соответствии с законом сохранения импульса, работать они не могут.

По хорошей научной практике, необходимо было, чтобы третья сторона повторила результаты Шойера. Это произошло: в прошлом году китайская команда инженеров создала свой собственный EmDrive, о котором мы упомянули. Такой двигатель мог бы работать на солнечной энергии, исключая необходимость подачи топлива, которое занимает до половины стартовой массы многих спутников. Китайская работа тоже привлекла немного внимания; похоже, никто на Западе всерьез не верит в такую возможность.

Свой собственный микроволновый двигатель построил и американский ученый Гвидо Фетта, и вот ему как раз удалось убедить NASA испытать его. Результаты оказались положительными.

Команда NASA из Космического центра Джонсона назвала работу «Производство аномальной тяги из радиочастотного устройства, измеренное с помощью низкотягового торсионного маятника». Пять ученых провели шесть дней, создавая испытательное оборудование, а после еще два дня экспериментировали с разными конфигурациями. Испытания включали «нулевое движение», идентичное живой версии, но модифицированное таким образом, что устройство производит нагрузку, которая могла бы проявить некоторый эффект, не связанный с актуальным устройством.

В 90-х годах NASA испытывало то, что можно было бы назвать антигравитационным устройством, основанном на вращающихся сверхпроводящих дисках. Результаты испытаний показывали себя очень хорошо, пока ученые не поняли, что помехи от устройства влияют на измерительные приборы. Это был хороший урок.

Крутильные (торсионные) весы, которые они используют для проверки тяги, были достаточно чувствительны, чтобы обнаружить тягу менее чем в десять микроньютонов, но двигатель на деле произвел от 30 до 50 микроньютонов — меньше одной тысячной от китайских результатов, но определено положительно, несмотря на закон сохранения импульса.

«Результаты испытаний показывают, что проект радиочастотного двигателя с резонирующей полостью, уникального устройства на электроэнергии, производит силу, которую нельзя отнести к любому из известных классических электромагнитных явлений, и, следовательно, может демонстрировать взаимодействие с квантовой вакуумной виртуальной плазмой».

Последняя строка означает, что двигатель может работать, толкая призрачное облако частиц и античастиц, которые постоянно выскакивают на свет и снова исчезают в пустом пространстве. Но команда NASA пытается избежать объяснения своих результатов, просто сообщая о том, что нашла.

Изобретатель двигателя, Гвидо Фетта, назвал его Cannae Drive («Каннский двигатель»), сославшись на битву при Каннах, в которой Ганнибал одержал победу над более сильным римским войском: вы хорошо сражаетесь, оказавшись в трудном положении. Впрочем, как Шойер, Фетта потратил годы, пытаясь убедить скептиков просто взглянуть на него. Похоже, он пришел к успеху.

«Из того, что я понимаю о работе NASA и Cannae, — их радиочастотный двигатель на самом деле работает аналогично EmDrive, кроме того, что асимметричная сила вытекает из пониженного коэффициента отражения на одном конце платы, — говорит Шойер. Он считает, что это снижает удельную тягу двигателя.

Фетта работает над рядом проектов, которые пока не может обсуждать, а PR-команда NASA не смогли получить комментарии у группы ученых. Однако справедливо предположить, что эти результаты были получено довольно быстро, как в случае с аномальными нейтрино быстрее скорости света. Вопрос с теми нейтрино прояснился достаточно быстро, но, учитывая то, что это уже третий случай создания независимого двигателя без топлива, который работает в тестах, аномальную тягу может быть намного сложнее объяснить, чем кажется.

Работающий микроволновый двигатель может серьезно сократить расходы спутников и космических станций, продлить их рабочую жизнь, обеспечить тягой миссии в глубокий космос и доставить астронавтов до Марса за недели, а не за месяцы. Возможно, это станет одним из величайших изобретений Великобритании.

Впрочем, из объяснений NASA можно предположить, что космическое агентство тоже не до конца уверено. Вопрос в другом: можно ли масштабировать этот двигатель и использовать для космических путешествий? Возможно. Но нужно больше исследований.

Невозможный двигатель. NASA полетит на Марс с помощью установки, которая нарушает законы физики

Первый образец невозможного двигателя будет испытан в космосе в ближайшие месяцы

Илон Маск со своими ракетами, возможно, «копает» не в том направлении. NASA успешно испытало двигатель, который функционирует вопреки законам физики и теоретически способен доставить корабль на Марс за 70 суток.

Разговоры о странной установке под названием EM Drive, преобразующей электроэнергию в тягу с помощью электромагнитных микроволновых полостей, идут не первый год. Результаты первых экспериментов были опубликованы еще в 2002 году. Многочисленные эксперименты после этого также показывали невероятное — двигатель создает тягу вопреки третьему закону Ньютона. И без всякого топлива.

Согласно недавней утечке данных о результатах экспериментов в лабораториях американского космического агентства NASA в очередной раз подтвердили — двигатель работает. Причем, работает не только в «земных» условиях, но и в ваккууме.

Это означает, что в перспективе возможно создание космического корабля, питаемого от солнечных батарей, которые будут снабжать электричеством двигатель, действующий вопреки законами физики. По крайней мере, тем, которые вот уже пару столетий изучают в школах.

Двигатель без топлива

Двигатель EM Drive был предложен британским инженером Рождером Шойером и его компанией Satellite Propulsion Research в 2001 году. В основе двигателя лежит магнетрон, который генерирует микроволны в резонаторе особой формы. Шойер изначально заявлял, что сам факт наличия волны электромагнитных колебаний в замкнутом резонаторе является источником тяги.

Возможно, когда-нибудь изобретателя Em Drive Роджера Шойера назовут отцом величайшего открытия XXI века

Научный мир возражал, ссылаясь на общепринятые представления о природе вакуума, инерции и электромагнитных волн. Тем не менее, Шойер в 2002 году продемонстрировал экспериментальный прибор, в котором возникла пусть и крошечная, но все же реальная тяга — усилие 0,02 Н.

В 2006 году Шойер с коллегами показали прибор, дающий усилие 0,1 Н.

Идею Шойера подхватили китайские физики. В 2010 году в Северо-Западном техническом университете в городе Сиань был создан аналог EM Drive, развивающий усилие 0,72 Н.

В 2011 году американская компания Cannae создала свою аналогичную разработку под названием Q-Drive.

Наконец, подтянулась крупная артиллерия в лице инженеров NASA. В Космическом центре имени Линдона Джонсона в Хьюстоне под руководством физика Гарольда Уайта была проведена серия тестов. Ученые зафиксировали значительно меньшее усилие, чем Шойер — всего 0,0001 Н. Однако, и этот результат в NASA назвали «аномальным». Т.е. фактически с этого момента идею Шойера в научном мире стали официально считать рабочей.

Малые значения тяги отчасти объяснялись меньшей мощностью оборудования, которое использовал Уайт. Зато он использовал новейшее сверхчувствительное оборудование. Уайт применял крутильный маятник для малых сил, который способен обнаруживать силы, измеряемые в микроньютонах. Прибор был установлен в герметичной вакуумной камере из нержавеющей стали. Тесты проводились при комнатной температуре и при нормальном атмосферном давлении.

Скептики — а их всегда хватало — на некоторое время получили поддержку в лице немецкого физика Мартина Таймара, который в 2015 году провел независимый эксперимент в Дрезденском университете. Таймар не смог подтвердить, что двигатель развивает усилие. Но и полностью опровергать работоспособность метода он не стал.

В августе нынешнего года Em Drive получил новую порцию позитивного освещения в СМИ после того, как глава компании Cannae заявил о намерении протестировать экспериментальный образец двигателя в космосе.

Em Drive напрямую преобразует электроэнергию в тягу вопреки третьему закону Ньютона

Также в конце августа стало известно о том, что научная работа NASA о EM Drive прошла рецензирование в Американском институте аэронавтики.

И вот наконец стали известны подробности этих экспериментов. Двигатель и вправду работает. Причем, в ваккуме тоже. А именно это было чуть ли не основным условием для его применения в условиях космоса.

Ученые из NASA довольно подробно описали свое оборудование и методику экспериментов. Они подчеркивают, что их основной задачей был поиск «аномалий» в условиях эксперимента, которые могли бы привести к появлению тяги, которая противоречит законам физики. Но таких «аномалий» не было.

Ньютон ошибался?

Согласно законам современной физики детище Шойера работать попросту не может, отмечает обозреватель ScienceAlert Фиона Макдональд.

Согласно третьему закону Ньютона, силы возникают лишь попарно. Любая сила, действующая на тело, имеет источник происхождения в виде другого тела. Т.е. любая сила всегда является результатом взаимодействия тел. Никакие силы не могут возникать сами по себе, без взаимодействия каких-то тел, гласит один из фундаментальных законов современной физики.

Если EM Drive работает, значит, третий закон Ньютона не полностью отражает картину мира. Согласно этой устоявшейся картине для того, чтобы давать импульс, система должна отталкивать нечто в противоположном направлении.

Таков принцип, к примеру, реактивных двигателей — основного средства передвижения в современной космической индустрии. Корабли приводят в движение двигатели, которые отталкивают в противоположную сторону струи реактивного двигателя. Это происходит благодаря сжиганию ракетного топлива.

Читайте также: Илон Маск: Взрыв ракеты Falcon 9 произошел из-за твердого кислорода

Однако EM Drive топливо не нужно. Он создает усилие попросту отталкивая микроволновые фотоны туда-сюда внутри конической емкости из металла. Это движение заставляет «узкий» конец конуса генерировать тягу в противоположном направлении.

На бумаге это просто не может работать. С законами физики EM Drive не сочетается. Но все же эксперименты один за другим показывают, что он работает.

Вот и утечка данных об очередном эксперименте NASA подтверждает, что невозможный двигатель способен генерировать усилие. И довольно впечатляющее.

Документы, попавшие в распоряжение СМИ, показывают, что в вакууме EM Drive производит усилие 1,2 мН на киловатт. На самом деле, это не так уже и мало.

К примеру, современные реактивные двигатели, применяемые в космической индустрии — так называемые двигатели на эффекте Холла — создают усилие 60 мН на киловатт. Но для этого им требуется ракетное топливо, запасы которого утяжеляют сам корабль. Что в свою очередь приводит к потребности в двигателях большей мощности.

Концепция солнечного паруса также не требует сжигания топлива, но мощность такого «двигателя» намного меньше, чем у Em Drive

Эксперты NASA заключают, что этот лишний вес нивелирует эффект от большей тяги традиционных реактивных двигателей в сравнении с тягой EM Drive, который позволит облегчить корабль, лишив его топливных баков.

До сих пор в научном мире всерьез воспринимали лишь одну концепцию передвижения в космосе без сжигания топлива. Это был проект солнечных парусов. Раскинув вокруг корабля паруса огромной площади, теоретически, можно приводить корабль в движение тягой от солнечного ветра. Но эксперименты показывают, что в таких случаях создается усилие лишь в 5-6 микроньютонов.

По сравнению с этим тягу EM Drive можно назвать попросту могучей, заключают исследователи из NASA.

При этом, команда Гарольда Уайта отмечает в своей работе, что, возможно, такая тяга — не предел для EM Drive. Ученые в этот раз не ставили перед собой задачу оптимизировать мощность двигателя. Их задачей было проверить, работает ли двигатель вообще.

В связи с такими результатами многие ученые, в том числе и в NASA, готовы всерьез рассматривать EM Drive как потенциальное средство передвижения космических кораблей будущего. Двигатель нужно испытать в космосе в «полевых» условиях, заключают они.

Собственно, первый EM Drive уже был запущен в космос и находится на борту небольшого спутника. По словам Гвидо Фетта, директора компании Cannae, первые результаты могут быть получены уже в ближайшие месяцы. Двигатель будет осуществлять корректировки высоты и наклона орбиты спутника.

О своих планах по проверке невозможного двигателя в космосе заявлял и Китай.

На Марс за 70 дней?

Появление реально работающих двигателей EM Drive может изменить космическую индустрию в корне. В NASA уже подсчитали, что даже в случае если двигатель будет иметь мощность 0,4 Н/киловатт, оснащенный им корабль смог бы достигнуть Плутона менее, чем за 18 месяцев. Это в 6 раз меньше, чем потребовалось зонду New Horizons, который добирался до Плутона на реактивной тяге со скоростью 58 тыс. км/ч.

Теоретически, полет на Марс с таким двигателем мог бы занять всего 70 дней, подчеркивают исследователи. При этом не потребовалось бы запасаться топливом ни на полет к Марсу, ни на обратную дорогу. Хотя, конечно, остается вопрос о солнечных батареях и подаче электричества к EM Drive.

По большому счету, нет никаких сомнений в том, что если космические испытания пройдут успешно, EM Drive станет одним из важнейших элементов грядущей колонизации Марса и других этапов освоения космоса.

Читайте v-n-zb в социальных сетях

Владимир Путин опроверг законы физики / Колонка обозревателя / Независимая газета

Тэги: путин, послание федеральному собранию, военные разработки, сармат, кинжал, авангард, подлодки

Инфографика МО РФ

В своем Послании Федеральному Собранию глава России сообщил о новых успешных военных разработках в стране. Ну, о тяжелой межконтинентальной баллистической ракете «Сармат», которую невозможно перехватить самыми современными комплексами ПВО, СМИ, в том числе и «НГ», писали не раз. «Сармат», по оценкам экспертов, сможет доставить разделяющуюся головную часть массой до 10 тонн в любую точку мира: как через Северный, так и Южный полюс.

Кроме того, по словам главы государства, в декабре поставлен на опытно-боевое дежурство в Южном военном округе новый самолет-носитель «Кинжал», испытания которого успешно завершены. «Важнейшим этапом в разработке современных систем вооружения стало создание высокоточного гиперзвукового авиационно-ракетного комплекса, так же, как вы наверняка поняли, не имеющего мировых аналогов. Его испытания успешно завершены», – сказал Путин. Уникальные летно-технические характеристики высокоскоростного самолета-носителя, по его словам, позволяют доставлять ракету в точку сброса за считанные минуты, а сама ракета, летящая со скоростью, превышающую скорость звука в 10 раз, осуществляет маневрирование на всех участках траектории полета. При этом ракета гарантированно преодолеет все существующие и перспективные системы ПВО и ПРО, доставляя к цели на дальность более 2 тыс. км ядерные и обычные боевые заряды. Об этом комплексе писалось еще в конце 2000-х, но в последнее время эта тема как-то прошла мимо военных экспертов.

Наконец, как выясняется, начато серийное производство новейшего стратегического комплекса «Авангард», способного «совершать полеты в плотных слоях атмосферы на межконтинентальную дальность на гиперзвуковой скорости, превышающей число Маха более чем в 20 раз». «Использование новых композитных материалов позволило решить проблему длительного управляемого полета планирующего крылатого блока практически в условиях плазмообразования. Он идет к цели как метеорит, как горящий шар, как огненный шар. Температура на поверхности изделия достигает 1600-2000 градусов по Цельсию. Крылатый блок при этом надежно управляется», – сказал Путин.

Далее президент России рассказал, по его словам, о вообще «фантастических» достижениях отечественного оборонно-промышленного комплекса. В стране, оказывается, появились неуязвимые скоростные ядерные подлодки-беспилотники, для которых создана уникально малая ядерная установка. Эти подводные дроны способны двигаться на очень большой глубине и на межконтинентальную дальность со скоростью, кратно превышающей скорость подводных лодок, самых современных торпед и всех видов, даже самых скоростных, надводных кораблей. При этом данные аппараты, которые могут быть оснащены как обычными, так и ядерными боеприпасами, «обладают низкой шумностью, высокой маневренностью и неуязвимы для противника». А ядерная установка на этих самых беспилотниках в сто раз меньше, чем на современных атомных подводных лодках.

Правда, кое-что смущает. Ну не может подводная лодка иметь скорость больше, чем у торпеды или, к примеру, у современного надводного корабля. Это просто противоречит законам физики. И с размером реакторам тоже какая-то «фантастика». Ну ладно, допустим, на подводный дрон поставили атомный реактор (мы же не знаем размеров этого дрона, может, он больше «Юрия Долгорукого»). Хотя о какой бесшумности тогда можно говорить? И уж тем более о «кратно превышающей скорости»?

Кстати, самой быстрой подводной лодкой всех времен и народов считается советская лодка К-162 (проект 661), которая могла развивать скорость в подводном положении 44,7 узла (80,4 км/час). А средняя скорость атомных подводных лодок составляет 30 узлов в подводном положении. Например, подводные лодки проекта 955 «Борей» имеют подводную скорость 29 узлов. Самые скоростные надводные боевые корабли имеют скорость в 60-70 узлов. То есть если мы говорим о кратности, то новый подводный дрон имеет скорость как минимум 120-140 узлов (это 250 км в час, причем под водой).

Но самое интересное, что в РФ, оказывается, уже провели успешный пуск новой крылатой ракеты с ядерной энергетической установкой! «В конце 2017 года на центральном полигоне Российской Федерации состоялся успешный пуск новейшей российской крылатой ракеты с ядерной энергоустановкой», – сказал Путин, обращаясь к Федеральному Собранию. По словам президента, в ходе полета энергетическая установка вышла на заданную мощность, обеспечила необходимый уровень тяги: «Проведенный пуск ракеты и комплекс наземных испытаний позволяют перейти к созданию принципиального нового типа вооружения – стратегического комплекса ядерного оружия с ракетой, оснащенной ядерной энергетической установкой».

Есть подозрение, что военные главу государства просто подставили. К примеру, крылатая ракета Tomahawk имеет длину 6,25 м, а ее стартовый вес – 1,5 тонны (в зависимости от модификации, достигает 1,5 т). Представить себе крылатую ракету с ядерным реактором (не боеголовкой) просто нереально. Потому что никто в мире (и даже в России), надо полагать, еще не создал, и вряд ли когда создаст, ядерный реактор весом всего лишь в полтонны.

Что не так с «гиперзвуковым пуском» Китая, напугавшим США

США сейчас панически боятся любого прогресса со стороны китайцев, так как понимают, что отстают. © Фото с сайта mipt. ru

Краткое сообщение, появившееся на сайте газеты Financial Times, гласило, что еще в конце июля в Китае были проведены секретные испытания гиперзвукового оружия. И что некий «гиперзвуковой планирующий боевой блок, двигавшийся над Южно-Китайским морем в пять раз быстрее скорости звука, выпустил ракету». И хотя скорость звука — далеко не скорость света, тем не менее, это все-таки необычайно большая скорость, так что американские военные эксперты даже восприняли данное событие как «преодоление ограничений, налагаемых законами физики».

На следующий же день официальный представитель МИД КНР Чжао Лицзянь данную информацию на брифинге опроверг. «Насколько мне известно, эти испытания были рядовыми аэрокосмическими испытаниями по проверке технологии повторного использования космического аппарата, — цитирует китайского дипломата ТАСС. — То, что отделилось от аппарата перед возвращением, является частями комплекса, которые сгорают в атмосфере при падении».

Ситуацию прокомментировал исполнительный директор научно-технического центра мониторинга окружающей среды и экологии МФТИ Александр Родин.

— Александр Вячеславович, можем ли мы, опираясь на научное знание, понять, что же все-таки случилось? Опровержение тоже не всегда соответствует реальности, еще Виктор Суворов, помнится, писал, что для военной разведки опровержения — самая интересная часть газетной информации. Можем ли мы предположить, что китайцы совершили прорыв в гонке вооружений? И не были ли и впрямь нарушены какие-либо законы физики?

«Спутники умеют сбивать даже индийцы»

— Ну, на последний вопрос ответ однозначный: нет. Никакие законы физики нарушены не были, все осталось на месте. Этот диапазон скоростей понятен и хорошо известен. И, во всяком случае — с момента появления баллистических ракет, то есть, уже существенно больше полувека, ученые и конструкторы с ним работают.

— Но такая проблема как «преодоление скорости в пять Махов» в научно-популярной литературе встречается?

— Число Маха — это отношение скорости объекта к скорости звука. Скорость звука — 300 метров в секунду, так что пять Махов — это примерно полтора километра в секунду. Примерно на таких скоростях начинают вход в плотные слои атмосферы и боевые блоки баллистических ракет, и возвращаемые космические аппараты. Физические процессы, которые при этом происходят, очень хорошо известны.

Теперь, из-за чего, собственно, сыр-бор? Маленькая заметочка в Financial Times говорила о том, что от летящего на такой скорости «глайдера» отделился какой-то блок. И что это якобы был запуск гиперзвуковой ракеты.

Американскими средствами разведки был зафиксирован факт отделения какого-то аппарата. Мы с вами не знаем, что это за аппарат. Американцы считают, что летел какой-то боевой блок, и от него отделилась «ракета, которую невозможно запустить с точки зрения законов физики». Вот это последнее — полная чушь. Китайцы же сказали, что были испытания возвращаемого космического аппарата, а отделился от него просто кусок мусора. Это уже можно и, наверное, нужно проверять.

— Почему же американцы так всполошились, что даже допустили законов физики нарушение?

— Дело вот в чем: если поражающий снаряд движется с таким диапазоном скоростей, то с ним мало что можно сделать. Против него не помогут современные противоракетные системы, которыми защищено от ударов с воздуха большинство объектов военной инфраструктуры.

Китайские триады: от бандитской до ядерной

— Ничего себе!

— А США сейчас так панически боятся любого прогресса со стороны китайцев, что готовы «хвататься» за любые подобные новости. США реально отстают в гиперзвуковых технологиях и от РФ, и от КНР. Россия обладает передовыми в мире гиперзвуковыми технологиями — о некоторых из них мы с вами знаем, о большинстве, конечно же, не знаем. Но если американцы выдают такую нервную реакцию, значит, они понимают, что отстают.

— Но вероятность того, что это и впрямь гиперзвуковая ракета, велика?

— Думаю, что нет. Реализация подобного эксперимента связана с очень большими сложностями — не с точки зрения физики, а с инженерной точки зрения. Традиционно баллистическая ракета и возвращаемый космический аппарат — если не брать многоразовые космические системы типа «Бурана» или «Шаттла» — осуществляют именно неуправляемый вход в плотные слои атмосферы. «Пассивный баллистический спуск» без работающего двигателя. Вот он понятен, испытан и просчитан.

Но сейчас американцам показалось, что на скорости в пять Махов запущена управляемая ракета. Это несколько иное. Создание такой двигательной установки, которая могла бы в данном режиме стартовать и передвигаться уже не на пассивном баллистическом спуске, и даже не на управляемом аэродинамическом, а на собственной тяге, это задача, которая пока никем не решена.

Большинство известных на сегодняшний день гиперзвуковых систем обладают воздушно-реактивными двигателями. Они используют окружающий воздух как рабочее тело, как это делает и обычный турбореактивный двигатель в гражданском самолете, но процесс горения и подачи топлива осуществляется не с помощью вращающейся турбины, как в привычных нам двигателях, а с помощью специального аэродинамического устройства.

Такие устройства достаточно хитро функционируют. И выход такого двигателя на рабочий режим в таком диапазоне скоростей, как пять Махов, либо невозможен, либо крайне затруднен. Обычно такие системы стартуют с земли или с моря, разгоняются ракетными двигателями, допустим, до двух Махов — и дальше уже запускается воздушно-реактивный двигатель. А вот так, чтобы он шел из космоса с заведомо более высокими скоростями и запустился на такой скорости — вот это американских коллег и удивило.

Но никаких фактов, которые бы подтверждали, что это именно так, и отрицали бы китайское опровержение, у нас нет. Появись эта заметка в более серьезном издании, тем паче — научном или специализированном, оснований для серьезного анализа могло бы быть побольше.

Беседовал Леонид Смирнов

Вечный двигатель или на чем мы покорим Альфа Центавру / НВ

27 мая 2018, 07:02

Британец придумал двигатель, который создает постоянную тягу. Ученые говорят, что это невозможно, но конкретных объяснений – почему аппарат работает – у них нет.

Perpetuum Mobile – вечный двигатель, мечтательный аппарат, который способен создавать большее количество работы, чем количество получаемой движущей энергии.

Невозможность создания механизма, который будет работать неограниченное количество времени, является одной из основ термодинамики.

Видео дня

Это не остановило британского инженера Роджера Шойера, который в 1999 году представил один из самых известных, современных и более приближенных к реальности проектов вечного двигателя – EmDrive.

Установка действительно не имеет рабочего тела. В качестве движущей силы устройства используется магнетрон, который генерирует микроволны, и, по заявлениям автора, накапливает энергию колебания в резонаторе, создавая тягу.

Из-за ассиметричности конструкции, электромагнитные волны производят разное давление на стены двигателя и создают тягу, что противоречит третьему закону Ньютона (сила действия равна силе противодействия).

Фото: geektimes.com

С тех пор идет борьба между теми, кто пытаются повторить эксперимент и даже добиваются тяги в определенное количество микроньютонов, и теми, кто опровергает все исследования и списывает их на воздействие внешних факторов, среди прочего, – на магнитное поле Земли.

Одним из самых свежих является недавнее исследование ученых из Дрезденского технического университета. Проверяя EmDrive и другие невозможные двигатели, ученые доказали, что тяга создается из-за плохой внешней защиты резонатора и, как следствие, воздействия внешних сил на электромагнитные колебания внутри двигателя.

Не смотря на то, что конкретный внешний фактор, который воздействует на EmDrive пока не найден, двигатель не может нарушать действующие Земные законы физики. Скорее всего, речь здесь идет либо о погрешности в расчетах, либо о таинственной внешней силе, которую физик Крис Ли в своей статье на эту тему назвал «магией единорогов, движущей нас сквозь космическое пространство».

Еще в конце 18 столетия в Парижской академии наук приняли решение не рассматривать проекты вечных двигателей из-за бессмысленности и невозможности их создания. А Патентное бюро США не выдает патенты на вечные двигатели больше ста лет.

Вопреки этому, по разным данным, упоминания о вечном двигателе существовали еще в начале второго тысячелетия нашей эры. Давняя мечта физиков и ученых – обмануть силы природы и создать механизм, который будет существовать задолго после исчезновения человека.

Чрезмерный интерес к теме вечного двигателя вызван также тем, что такой механизм в перспективе мог бы совершить революцию в исследовании космоса. Ведь, без каких либо ограничений в топливных и энергетических ресурсах, мы могли бы создать аппарат, который совершит давнюю мечту человечества – покинуть пределы Солнечной системы и исследовать соседние галактики.

В связи с этим, НВ представляет подборку возможных двигателей, которые могли бы приблизить нас к ближайшим соседям Солнца – созвездию Альфа Центавра.

Проект Орион

Фото: newatlas.com

Теоретически не вечным, но практически очень долгосрочным и продуктивным является двигатель на ядерной энергии.

Со средины 20 столетия американские ученые разрабатывали космолет, который в качестве движущей силы использовал атомные боеголовки.

Планировалось, что маленькие атомные заряды будут взрывать позади ракеты, и, как демонстрировали эксперименты, такой тип энергии придаст даже самому тяжелому кораблю максимальное ускорение за считанные минуты.

В перспективе, такая разработка могла повлечь за собой создание первого межпланетного и даже межзвездного корабля.

Но, после введения ограничений на эксперименты с ядерным оружием, от проекта отказались.

Детальнее об Орионе НВ писало здесь.

Варп-двигатель

Фото: itc.ua

Известный аудитории по культовому сериалу «Стар Трек» и других научно-фантастических фильмах и книгах, этот аппарат должен искривить время и пространство, создавая, так называемую, Кротовую нору.

В основе двигателя деформации лежит теория физика Мигеля Алькубьерре. Ученый описал устройство космического корабля, который может превосходить скорость света в 10 раз за счет сжатия пространства перед собой и расширения его позади.

Главной преградой на пути создания варп-двигателя является управление экзотической материей – элементарными частицами, которые нарушают классические законы физики при искривлении пространства-времени.

Помимо научной фантастики, о создании такого двигателя говорят и в NASA. В интервью New Scientist ученый NASA Гарольд Уайт объяснил все реальные и нереальные стороны путешествий во времени и даже представил свой проект двигателя деформации.

Ионный двигатель

Фото: ovnihoje.com

Описанный в фантастическом романе 1910 года «Аэроплан к солнцу: приключения авиатора и его друзей» Дональда В. Хорнера, сейчас этот двигатель используется для управления некоторыми искусственными спутниками на Земной орбите.

Принцип работы двигателя заключается в ионизации ксенона или ртути за счет бомбардирования их электронами. В результате получается смесь положительных ионов и отрицательных электронов, что создает тягу.

Преимуществом такого двигателя является малый расход топлива и продолжительность работы (около трех лет).

В условиях действия магнитного поля Земли, ионный двигатель имеет ничтожную тягу, но в невесомости, при долгой работе двигателя, появляется возможность разогнать космический корабль до рекордных скоростей.

Так, ионный двигатель уже установил один рекорд негравитационного ускорения, когда за счет всего лишь 74 кг ксенона, 340-килограммовому спутнику придали ускорения в 4,3 км/с.

Фотонный двигатель

Фото: bisbos.com

Этот гипотетический двигатель должен использовать в качестве движущей силы фотоны (световые элементарные частицы – кванты), которые при истекании из двигателя создают реактивную тягу благодаря своим импульсам.

Фотонный двигатель имеет идентичные проблемы и преимущества ионного двигателя – в перспективе, такой аппарат может достичь скоростей, максимально близких к скорости света, но имеет очень маленькую тягу на начальном этапе.

Хотя, как НВ писало ранее, профессор математики Норвежского университета науки и технологий Эспен Гаардер Хауг предложил теорию, которая может оживить фотонную ракету.

Хауг предлагает создавать фотоны на космическом корабле за счет ускорителя элементарных частиц, наподобие Большого адронного коллайдера.

Такой двигатель нового типа будет «превращать топливо в свет, что приведет к радиационному давлению, которое толкает корабль вперед со скоростью составляющей 99,999% от скорости света».

Насколько реально поместить миниатюрный адронный коллайдер на космический корабль и производить аннигилляцию (столкновение) антивещества (антипротонов и позитронов) прямо во время полета – остается вызовом для практической физики.

Читайте также: Хьюстон, у нас проблемы. Астронавт NASA забыл SD-карту от камеры при выходе в открытый космос

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

Антигравитатор на колесах — Рамблер/новости

В России разработан неракетный нереактивный квантовый двигатель, который в ходе испытаний 3 марта 2018 года развил удельную силу тяги в 115 ньютонов на киловатт — в 165 раз выше, чем у известных жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Подобное утверждается в статье, опубликованной в последнем номере «Воздушно-космической сферы» — журнала из списка Высшей аттестационной комиссии (ВАК). «Лента.ру» рассказывает о нарушающем законы физики устройстве и об авторах этой разработки.

Фото: quanton.ruquanton.ru

Органы и колеса

Видео дня

В статье говорится о проведении испытаний двух изделий. Первое — «шасси на колесах с импульсным квантовым двигателем внутри типа КвД-1-2009 образца 2009 года с горизонтальной силой тяги с вращающимися рабочими органами». Второе — «антигравитатор» с КвД внутри с вертикальной тягой. Протокол контрольных испытаний выложен на сайте группы компаний «Квантон», занимающейся разработкой «квантового двигателя».

Конструктивно первое изделие напоминает двигатель EmDrive, впервые продемонстрированный в 2002 году британским инженером Роджером Шойером. Зарубежное устройство состоит из магнетрона и резонатора, а внешне напоминает положенное на бок ведро. Изделие работает от источника электрической энергии и не требует использования жидкого топлива. Конструкция позволяет, по словам создателя, преобразовывать излучение в тягу.

Поскольку из резонатора двигателя при его работе не фиксируются выбросы фотонов или других частиц, которые могли бы объяснить появление тяги, заявляемые возможности EmDrive нарушают закон сохранения импульса. По этой причине ученые справедливо отмечают, что авторы экспериментов с таким двигателем пренебрегают множеством факторов, в частности, силами Лоренца, порожденными действием магнитного поля Земли на находящиеся под током кабели электрического усилителя, питающего EmDrive, и проводят некорректные расчеты силы тяги.

журнал «Воздушно-космическая сфера»

Российские авторы утверждают, что не только нашли объяснение работе квантового двигателя, но и сумели на порядки, по сравнению с зарубежными (американскими и китайскими) аналогами, увеличить якобы развиваемую им силу тяги. «В основу работы нереактивного квантового двигателя (КвД) положена квантованная структура космического вакуума из квантонов, от которой можно отталкиваться с помощью КвД, создавая новые нереактивные силы тяги в соответствии с фундаментальной теорией суперобъединения», — говорится во втором абзаце публикации.

В статье утверждается, что «будущее принадлежит квантовым двигателям и другим космическим технологиям», а также то, что «в настоящее время Россия является лидером в разработке теории и конструкций квантовых двигателей». В протоколе контрольных испытаний заявляется, что переход от ЖРД к КвД позволит «более чем в сто раз, то не в десять раз, как объявил Илон Маск», снизить пусковые затраты.

Представленные в статье и протоколе численные результаты испытаний не сопровождаются расчетом погрешности измерений. Придать правдоподобность своим заявлениям авторы пытаются, упоминая известных ученых и знакомые всем научные организации.

Раскадровка с комментариями ролика контрольных испытаний КвД-1-2009 от 3 марта 2018 года

В частности, в публикации утверждается, что «Российская академия наук на своем сайте сделала заявление, что квантовый двигатель не противоречит законам физики». Соответствующая ссылка в статье ведет на перепечатанную в сентябре 2017 года на сайте академии новость URA. RU, в которой приводится цитата российского математика Георгия Малинецкого, утверждающего, что EmDrive «не расходует рабочее тело, он имеет дело с полем, поэтому для него не нужно ракетное топливо везти на орбиту». Таким образом специалист прокомментировал сообщение телеканал CCTV-2 о создании китайскими учеными рабочего образца двигателя EmDrive.

Главные лица

Интерес представляет состав авторского коллектива, подготовившего публикацию, и участников «контрольных испытаний». Список авторов журнальной статьи состоит из семи человек. Три из них представляют «Квантон», в том числе кандидат технических наук, научный руководитель и главный конструктор группы компаний Владимир Леонов. Еще два автора связаны с ракетно-космической корпорацией «Энергия» — речь идет о кандидате технических наук, советнике Олеге Бакланове и инженере-испытателе, заслуженном испытателе космической техники Александре Кубасове.

В число авторов также входят бывший директор «Воронежского механического завода», сопредседатель Совета директоров при Председателе Совмина СССР, член Высшего экономического совета при Верховном Совете РСФСР, автор книг «Где честь живет и нечисть» и «Когда спит честь, бал правит нечисть» Георгий Костин и член экспертного совета Комитета по обороне Государственной Думы, генерал-лейтенант Михаил Саутин.

Число присутствующих на контрольных испытаниях лиц, подписавших соответствующий протокол, больше на три человека. В нем, в частности, значится еще один Владимир Леонов — журналист еженедельника «Аргументы недели». С его публикациями, например, небезынтересной статьей «Победить тяготение» от марта 2018 года, можно познакомиться на страницах издания.

Революционные технологии

В предисловии к номеру главный редактор «Воздушно-космической сферы» Кирилл Плетнер отметил, что «идея антигравитации, безусловно, спорная. Поэтому, публикуя статью о двигателе, устроенном на новых физических принципах, мы не претендуем на истину в последней инстанции, а лишь приглашаем читателя к дискуссии». Там же главред пишет, что «сегодня есть стойкое ощущение, что мы находимся на границе научного прорыва. Ведь то, что мы сделали в освоении космоса, было реализацией проектов, которые создавались еще при Сергее Павловиче Королеве. Сейчас нужны новые идеи, новое мышление, новые революционные технологии».

Однако такая предусмотрительная оговорка никак не может снимать с издания ответственности за содержимое публикации. В феврале «Воздушно–космическая сфера» вошел в перечень рецензируемых научных изданий ВАК и рекомендован для публикаций соискателей ученой степени — аспирантов и докторантов. Об этом сообщил тот же Плетнер, а еще ранее — газета «Военно-промышленный курьер». На сайте журнала отмечается, что все статьи, представленные в нем, соответствуют номенклатуре специальностей научных работников по направлению 05.07.00 «Авиационная и ракетно-космическая техника», а само издание адресовано специалистам, занимающимся научными и промышленными аспектами строительства воздушно-космической обороны Российской Федерации.

По размещенному на сайте ВАК перечню, с 12 февраля в журнале «Воздушно-космическая сфера», согласно распоряжению Минобрнауки, могут публиковаться основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата и доктора наук по специальности «Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности (технические науки)».

Нельзя не отметить, что идеологом создания газеты и журнала выступил король космического государства Асгардия Игорь Ашурбейли, ранее возглавлявший конструкторское бюро «Алмаз-Антей», разработавшее ракетные комплексы С-300 и С-400.

В августе 2018 года «Военно-промышленный курьер» с 15-летием поздравил министр обороны Сергей Шойгу, также указав на значимость журнала: «За эти годы газета сумела зарекомендовать себя как авторитетный источник аналитической информации. Неоспоримые достоинства «Военно-промышленного курьера» — объективность, полнота и достоверность предоставляемых сведений — сделали его одним из самых популярных тематических изданий в нашей стране».

После публикации в феврале официальным журналом Минобороны «Армейский вестник» статьи о «парапсихологическом спецназе» подобная оценка «Военно-промышленного курьера» не должна вызывать удивления.

Научиться квантовать

Деятельность Леонова периодически привлекает внимание экспертов и журналистов. Последний раз это произошло в марте, когда «Военно-промышленный курьер» опубликовал материалы круглого стола, посвященного квантовому двигателю. В статье газеты говорилось, что по инициативе заместителя гендиректора «Роскосмоса» Ивана Харченко разработано техническое задание (ТЗ), предполагающее создание демонстрационного образца квантового двигателя.

«Личность Леонова для нас известная, он неоднократно к нам обращался с идеей внедрить инновационный антигравитационный двигатель, созданный на основе той теории, которую он, как декларирует, разработал. Некая теория суперобъединения. Нами действительно сформировано техническое задание, но не на разработку антигравитационного двигателя, как пишут СМИ, а на экспериментальную проверку достоверности тех явлений, о которых заявляет автор», — прокомментировал РИА Новости материал газеты советник гендиректора «Роскосмоса» Дмитрия Рогозина по науке Александр Блошенко.

По его словам, в госкорпорации «знают позицию РАН по этому вопросу и разделяют ее сдержанность по поводу того, что Леонов разработал некую теорию суперобъединения, которая в корне меняет все существующие на сегодняшний день теории. Некий аналог теории струн. В то же время мы понимаем, что тот, кто первый научится квантовать гравитационное поле, без всяких сомнений заслуживает Нобелевскую премию». Блошенко напомнил, что даже к устоявшейся планетарной модели атома первоначально у ученых было скептическое отношение, поэтому нельзя сразу априори отвергать новые теории. ТАСС советник заявил, что «нам интересно измерить тягу и энергопотребление антигравитационного двигателя Леонова».

Пятая сила

По мнению Леонова, по космическому пространству «разлита» колоссальная энергия «в виде глобального электромагнитного поля с очень мелкой дискретностью (квантованностью), о котором ранее ничего не было известно». «Это глобальное поле открыто мной в 1996 году как пятая фундаментальная сила (суперсила) в виде сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ). Его носителем является квант пространства-времени (квантон), размеры которого на десять порядков меньше атомного ядра, но он концентрирует энергию, намного превышающую ядерную», — говорит изобретатель КвД-1-2009.

Леонов уверяет, что «квантовый двигатель отталкивается от глобального поля СЭВ за счет деформации в нужном направлении (искривления по Эйнштейну) квантованного пространства-времени, создавая искусственною силу тяготения (тяги)». Создатель КвД-1-2009 уверен, что современная наука неправильно интерпретирует природу темной материи, которая якобы и является реальным проявлением пятой силы.

Обновленный президиум

Взгляды Леонова противоречат современной физике и вызывают резко негативную реакцию в экспертном сообществе. Согласно современным представлениям, подтвержденным многочисленными экспериментами, в природе существуют только четыре фундаментальных взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое), а нарушение закона сохранения импульса принципиально невозможно.

Достаточно точно отношение к деятельности Леонова, а также реакции Блошенко на квантовый двигатель и лженаучную «теорию суперобъединения», которую советник госкорпорации решился сравнить с теорией струн, высказал в беседе с «Радио Свобода» кандидат технических наук Вадим Лукашевич: «Идея этого двигателя противоречит всем законам физики, законам Вселенной. Люди, которые изобретают вечные двигатели, телепортацию или машины времени, были всегда. Это все равно что доказывать, что Земля плоская и стоит на трех слонах».

По его мнению, госкорпорации в лице Блошенко следовало бы вообще игнорировать инициативы Леонова. Как заметил Лукашевич, «если бы они (вечные двигатели, телепортация и машина времени — прим. «Ленты.ру») были возможны, не работала бы вся остальная физика», а, реагируя на Леонова и подобных ему лиц, «мы пытаемся с точки зрения здравого смысла оценить действия идиотов».

Некоторые из последних, между прочим, не только продолжают свою работу, но и получили повышение. Согласно поступившей в распоряжение ТАСС копии приказа Рогозина от 3 апреля, «Роскосмос» обновил состав своего Научно-технического совета, включив в него Блошенко, который займется курированием секции «создания робототехнических систем космического назначения».

«Невозможный» квантовый космический двигатель, нарушающий законы физики

«Невозможный» квантовый космический двигатель, нарушающий законы физикиПару лет назад исследователи из Космического центра имени Джонсона НАСА обнаружили двигательную систему, которая на самом деле создает тягу, несмотря на не требующий абсолютно никакого топлива. Последствия этого открытия имеют далеко идущие последствия; приложения для космических полетов и другие технологии, требующие движения, могут однажды стать намного дешевле, что позволит освоению космоса расширяться в геометрической прогрессии.

Существование этой технологии также подтверждает тот факт, что энергия может быть получена путем подключения к квантовому вакууму, также известному как «нулевая точка».

Суть в том, что пространство не пусто, и энергия, заключенная в нем, может быть использована. Это было подтверждено экспериментально, когда Эффект Казимира продемонстрировал нулевую точку или энергию вакуумного состояния, которая предсказывает, что две металлические пластины, расположенные близко друг к другу, притягиваются друг к другу из-за дисбаланса в квантовых флуктуациях (источник) (источник).

Безтопливный двигатель называется Cannae Drive. Он был изобретен Гвидо Феттой и был протестирован НАСА в течение восьмидневной испытательной кампании, которая проходила в августе 2013 года. Он также известен как электромагнитный двигатель. Он показал, что небольшая тяга достигается внутри контейнера, опять же, без использования какого-либо топлива. Затем результаты были представлены на 50-й конференции по объединенным двигателям в Кливленде, штат Огайо, в июле следующего года.

Вы можете получить доступ к статье (озаглавленной «Численные и экспериментальные результаты для новой двигательной технологии, не требующей бортового топлива»), которая была представлена на конференции здесь и статье изобретателя Гвидо Фетты здесь.

Теперь его вот-вот запустят в космос, и, по мнению многих, ЭМ «настолько противоречив, насколько это возможно, потому что, хотя некоторые эксперименты показали, что такой двигатель может работать, он также противоречит одному из самых фундаментальных законы физики у нас есть.

Это закон, выведенный Исааком Ньютоном, называемый законом сохранения импульса, который гласит, что равное и противоположное противодействие должно происходить из действия. Чтобы что-то набрало скорость, оно должно выбрасывать какое-то топливо в противоположном направлении, но не электромагнитный двигатель. Это изобретение подключается к «нулевой точке» поля энергии/электромагнитных волн, создавая тягу за счет микроволновых фотонов, отражающихся внутри. конусообразная металлическая полость. Конусообразная ментальная полость ускоряет его в противоположном направлении.

Это захватывающе, потому что фактически доказывает, что у нас есть безграничный источник энергии, который можно использовать для космических путешествий. В настоящее время это самый большой барьер для современных космических путешествий и исследований.

Наука должна быть осторожна и не сбиваться с пути, чтобы не попасть в тиски научных догм. История постоянно показывает нам, особенно в сфере науки, что то, что мы принимаем за действительное, всегда меняется в другой момент времени. Наше понимание и знания о природе нашей реальности постоянно меняются.

“ Сейчас в физике не открывается ничего нового. Все, что остается, — это все более и более точные измерения».

Это утверждение (мировоззренческое утверждение) было сделано лордом Кельвином в 1900 году, и оно было разрушено пятью годами позже, когда Эйнштейн опубликовал свою статью по специальной теории относительности. Этот великий, из многих.

Сегодня инженеры изобретают генераторы энергии, в которых используются эти концепции, такие как Paramahamsa Tewari. Эти законы необходимо уточнить, чтобы учесть тот факт, что пространство не пусто, то, что мы в настоящее время принимаем за факт, должно измениться, и такие разработки, как электромагнитный привод или электрические генераторы, которые использовали эти концепции, должны будут измениться. быть признанным в ближайшее время. На протяжении всей истории новые разработки в таких областях, как энергетика, всегда требовали времени, чтобы найти их на рынке.

В современном мире всегда есть много бюрократических проволочек, через которые вам, к сожалению, придется пройти.

«Невозможный» квантовый космический двигатель, нарушающий законы физики Пару лет назад исследователи из Космического центра Джонсона НАСА обнаружили двигательную систему, которая на самом деле создает тягу, несмотря на то, что не требует абсолютно никакого топлива. Последствия этого открытия имеют далеко идущие последствия; приложения для космических полетов и другие технологии, требующие движения, могут однажды стать намного дешевле, что позволит освоению космоса расширяться в геометрической прогрессии.

“ Сейчас в физике не открывается ничего нового. Все, что остается, — это все более и более точные измерения».

Подписаться на:
Post Comment (Atom)

Новый бестопливный ракетный двигатель нарушает законы физики

Поиск

Инженер НАСА Дэвид Бернс изобретает бестопливный ракетный двигатель, работающий на основе теории Эйнштейна и законов Ньютона.

14 октября 2019 г.

Дэвид Бернс — инженер Центра космических полетов им. Этот двигатель работает по принципу, который нарушает законы физики, но имеет небольшой смысл, если мы частично рассмотрим теорию относительности Эйнштейна и законы движения Ньютона.

Целью данной статьи является представление и исследование уникального двигателя, использующего топливо замкнутого цикла.
Дэвид Бернс

Работа бестопливного ракетного двигателя

Принцип работы бестопливного ракетного двигателя (винтовой двигатель) описывается в двух частях: Третий закон движения Ньютона и Теория относительности Эйнштейна. Двигатель работает за счет того, что «кольцо» подпружинено в одном направлении от «коробки». Это контролируемое движение заставит кольцо отскочить в противоположном направлении, как только оно ударится о другую сторону коробки.

Поскольку «каждый объект имеет равную и противоположную реакцию», коробка также будет отскакивать в том же направлении, в котором первоначально двигалось кольцо. Когда кольцо снова приближается к первой стороне для следующего столкновения, отдача заставляет коробку двигаться назад в противоположном направлении.

Это управляемое колебание будет повторяться, позволяя коробке также колебаться.

Продолжить чтение: НАСА собирается построить телескоп «планетарной обороны» стоимостью 600 миллионов долларов

Не будет ли коробка колебаться вокруг одной и той же точки?

Да и нет. Именно здесь Дэвид Бернс применяет теорию относительности Эйнштейна, чтобы воплотить в жизнь свой бестопливный ракетный двигатель. В обычной физике коробка и кольцо будут продолжать колебаться вокруг одной точки с точки зрения стационарной системы отсчета, пока полная энергия системы не станет равной 0,9.0003

Согласно теории относительности Альберта Эйнштейна, когда ракета летит со скоростью, близкой к скорости света, масса кольца увеличивается по мере приближения к передней части коробки. Когда кольцо отскакивает назад, его относительное движение меньше по сравнению с тем, когда оно двигалось вперед (поскольку система кольца и коробки вместе движется вперед в ракете). Из-за этого кольцо будет уменьшаться в массе, когда оно ударится о заднюю часть коробки, что приведет к меньшей потере импульса.

Источник: Дэвид Бернс/НАСА

Таким образом, кольцо будет создавать больший импульс в прямом направлении и меньший при ударе в обратном направлении. Чистая сила направлена вперед, что объясняет принцип движения бестопливного ракетного двигателя.

Хотя это объясняется кольцом и коробкой, двигатель фактически будет использовать ускорители частиц (коробка) и ионные частицы (кольцо).

Законы движения Ньютона будут нарушены

Сэр Исаак Ньютон.

Конечно, хотя мы основывали наше первоначальное объяснение на третьем законе движения Ньютона, это было во время начальной фазы ракетного двигателя. По мере того, как бестопливный ракетный двигатель приближается к скорости света, реакция все еще противоположна, но не «равна». Это частично нарушает третий закон движения Ньютона.

Однако общеизвестно, что законы физики меняются, когда речь идет о скорости света. Многое еще неизвестно о том, как движущийся со скоростью света объект повлияет на себя и свое окружение.

Продолжить чтение: Марсианская ракета Starship следующего поколения от SpaceX изменит мир

Недостатки бестопливного ракетного двигателя

Воплощение такого двигателя в жизнь по-прежнему сопряжено с большими трудностями. Чтобы он работал эффективно, бестопливный ракетный двигатель должен полностью передать свой принцип работы теории относительности Эйнштейна, которая описывает, что мы должны быть близки к скорости света, чтобы это работало. Даже скорость, близкая к скорости света, не давала бы астрономической тяги, которую мы ожидаем от такого футуристического ракетного двигателя.

Я знаю, что это может оказаться на одном уровне с ЭМ-двигателем и холодным синтезом, , но вы должны быть готовы к смущению. Очень сложно изобрести что-то новое под солнцем и действительно работающее.
Дэвид Бернс — New Scientist

Время ускорения

Однако, по оценке Дэвида Бернса, этот двигатель сможет обеспечить тягу до 99 процентов скорости света, сохраняя при этом законы Эйнштейна. Тем не менее, скорость увеличения ускорения увеличивается с увеличением скорости этого двигателя, поэтому трудно предсказать, сколько времени потребуется, чтобы разогнаться до этой скорости. Без компьютерного моделирования системы, хотя скорость изменения ускорения увеличивается экспоненциально, невозможно предсказать время, которое потребуется для достижения точки, в которой произойдет значительное изменение ускорения. Это может быть несколько дней или несколько лет.

Управление этим бестопливным ракетным двигателем

Бестопливный ракетный двигатель работает на принципах веса и движения и не требует сопла для создания тяги. Двигатель мог находиться полностью внутри самолета, используя толкающее и тянущее движение, чтобы продвигать его вперед. Из-за того, что нет сопла, выдающего тягу, мы не можем управлять направлением вектора тяги двигателя. Во время использования движение, вероятно, должно быть однонаправленным. Также маловероятно, что мы можем включать и выключать двигатель по своей воле. После отключения нам, возможно, придется долго ждать, чтобы снова восстановить эту тягу.

Размер ускорителя частиц

Размер этого бестопливного ракетного двигателя будет большим, для его работы потребуется 200 м в длину и 12 м в ширину. Это очень много по сравнению с высотой самой высокой ракеты в мире: Сатурн-5 — 110 метров. Двигатель, вероятно, придется конструировать в космосе, как и все транспортное средство двигателя.

Обслуживание электроники

Для бестопливного ракетного двигателя также потребуется вакуум без трения, то есть он должен находиться вне герметичной кабины. С таким передовым двигателем ожидается регулярное техническое обслуживание из-за его чувствительной электроники и принципа работы. Обслуживание двигателя потребует регулярных выходов в открытый космос, что может оказаться невозможным при высоких скоростях, которых обещает Дэвид Бернс.

Продолжить чтение: Преемник телескопа «Хаббл» стоимостью 10 миллиардов долларов завершен НАСА

Будет ли возможен этот бестопливный ракетный двигатель?

Мне удобно его выбрасывать. Если кто-то скажет, что это не работает, я буду первым, кто скажет, что попробовать стоило.
Дэвид Бернс — New Scientist

Доктор Дэвид Бернс выступает на встрече в июне 2019 года. Его речь была посвящена его пребыванию в ВВС США в связи с программой SR-71 Blackbird. Источник: НАСА

Можно ли построить бестопливный ракетный двигатель? С таким количеством вопросов, оставшихся без ответа, трудно описать, насколько жизнеспособным может быть это исследование в реальной жизни. Несомненно только то, что мы должны продолжать исследовать и вводить новшества, чтобы стать «многопланетарным видом».

Исследовательскую работу Дэвида Бернса можно найти здесь.

Еще из космоса – Новости приземлились

Растущая напряженность между SpaceX и НАСА

Инопланетная жизнь на Марсе: мир может быть не готов, говорит главный научный сотрудник НАСА

«Винтовой двигатель» инженера НАСА нарушает законы физики

Каждому действию соответствует равное и противоположное противодействие: третий закон динамики.

Это принцип, на котором основаны космические ракеты, которые сжигают топливо в одном направлении, чтобы лететь в противоположном.

Однако инженер НАСА считает, что сможет доставить нас к звездам без какого-либо топлива благодаря специальному винтовому двигателю. Двигатель, который станет основой всех космических кораблей будущего.

Нарисованный Дэвидом Бернсом из Центра космических полетов им. Маршалла в Алабаме, «винтовой двигатель» использует эффекты изменения массы, происходящие на скоростях, близких к скорости света. Бернс опубликовал документ с описанием концепции на сервере технических отчетов НАСА.

Излишне говорить, что его работа была встречена с некоторым скептицизмом со стороны коллег, но Бернс считает, что концепция верна и заложит основу для многих будущих космических двигателей. «Если кто-то докажет, что это не работает, у меня не будет проблем с тем, чтобы изменить свое мнение, но этот вариант тоже стоит изучить», — говорит он.

Как работает винтовой двигатель?

Чтобы понять принцип работы винтового двигателя Бернса, попробуйте представить коробку на поверхности, не имеющей трения. Внутри коробки есть планка, вокруг которой проходит кольцо. Если импульс внутри коробки толкает кольцо, оно будет скользить вперед, когда коробка движется в противоположном направлении. Как только вы ударите по краю коробки, кольцо вернется, и коробка тоже, изменив свое направление. В нормальных условиях третий закон динамики вызывает колебания кольца справа налево.

Но что произошло бы, спрашивает Бернс, если бы масса кольца была больше, когда оно движется в одном направлении, и меньше, когда оно возвращается в противоположном направлении? На самом деле действие было бы больше, чем противодействие, третий закон динамики был бы обойден, и коробка двигалась бы все дальше и дальше вперед.

Как это кольцо может изменить свою массу?

Это не «запрещено» физикой. Специальная теория относительности Эйнштейна говорит, что объект набирает массу по мере приближения к скорости света (эффект, который можно минимально продемонстрировать с помощью современных ускорителей частиц).

На самом деле, если мы заменим кольцо в коробке на ускоритель частиц, мы получим результат. Ионы внутри кольца будут двигаться со скоростью, близкой к скорости света (увеличивая массу), когда он движется в одном направлении, и замедляя их (уменьшая массу), когда они движутся в другом.

Это можно сделать еще лучше

Бернс считает, что система была бы еще более эффективной, если бы в ней не было палки и кольца, а все заменили бы одним ускорителем частиц в форме спирали, способным делать частицы совершают как поперечное, так и продольное движение: именно спиральное движение.

Что с коробкой?

Полагаю, потребуется довольно большой. Неслучайно размеры этого двигателя порядка 200 метров в длину и 12 в диаметре. Требуемая энергия также огромна, согласно расчетам: требуется 165 мегаватт энергии, чтобы создать тягу, равную 1 ньютону (это сила, которую мы используем, чтобы нажать клавишу на клавиатуре).

По этой причине двигатель может работать только в «большой коробке без трения» (или почти): космическом пространстве.

«При должном количестве времени и энергии этот двигатель мог бы достичь 99 процентов скорости света в космосе», — говорит Бернс.

В конце 70-х годов американский изобретатель Роберт Кук запатентовал конструкцию двигателя, способного, по его словам, преобразовывать центробежную силу в поступательное движение.

30 лет спустя, в начале 2000-х, английский изобретатель Роджер Шойер предложил ЭМ-привод, способный преобразовать его в наддув из микроволн.

Прототип EM Drive

В январе 2017 года магнитный двигатель, разработанный в лаборатории NASA Eagleworks, казалось, попал в цель, но более подробные испытания выявили конструктивную ошибку в этих магнитных двигательных установках. Феномен, также известный как «как отлить двигатель».

Ни одна из концепций еще не была успешно протестирована: обе признаны невозможными из-за нарушения ключевого закона физики — закона сохранения углового момента.

Martin Tajmar Технологический университет Дрездена в Германии провел испытания ЭМ-привода (безуспешно) и считает, что винтовой двигатель, вероятно, будет иметь те же проблемы.

«На мой взгляд, никакая инерционная двигательная установка никогда не будет работать в космических условиях», — говорит он.

Принцип работы этого невозможного двигателя соответствует специальной теории относительности, что делает его особенным, но «к сожалению, всегда необходимо учитывать механизм действия-противодействия».

Бернс работал самостоятельно и признает, что модель двигателя довольно неэффективна. Тем не менее, он не наносит ущерба принципу и считает, что есть потенциал для улучшения.

«Я знаю о рисках, связанных с внедрением таких технологий, как холодный синтез или электромагнитный привод», Он говорит. «Я знаю, что о моей репутации будут спорить, но ты должен рискнуть, если хочешь изобрести что-то новое» .

Такое впечатление, что находишься перед очень интересными идеями крайне зачаточного проекта. Все идеи присутствуют, но целое кажется преждевременным.

Возможно, что касается работы Бернса через 500 и более лет, инженеры будущего, созданного для межзвездных путешествий, увидят в его проектах то, что мы видим сегодня, когда нас посадят перед вертолетом конструкции Леонардо.

Официальный сайт доктора Мичио Каку

Чтобы однажды добраться до звезд.

При обсуждении возможности межзвездных путешествий есть нечто, называемое «фактор смеха». Некоторые ученые склонны насмехаться над идеей межзвездных путешествий из-за огромных расстояний, разделяющих звезды. Согласно специальной теории относительности (1905 г.), никакая полезная информация не может распространяться локально быстрее скорости света, и, следовательно, внеземной цивилизации потребуются столетия или тысячелетия, чтобы путешествовать между звездами. Даже знакомые нам звезды, которые мы видим ночью, находятся от нас на расстоянии от 50 до 100 световых лет, а наша галактика имеет диаметр 100 000 световых лет. Ближайшая галактика находится в 2 миллионах световых лет от нас. Критики говорят, что Вселенная просто слишком велика, чтобы межзвездные путешествия были практичными.

Точно так же исследования НЛО, которые могут происходить с другой планеты, иногда являются «третьим рельсом» чьей-то научной карьеры. Нет финансирования для тех, кто серьезно изучает неопознанные объекты в космосе, и репутация может пострадать, если кто-то будет интересоваться этими неортодоксальными вещами. Кроме того, примерно 99 % всех наблюдений НЛО можно списать на то, что они вызваны известными явлениями, такими как планета Венера, болотный газ (который при определенных условиях может светиться в темноте), метеоры, спутники, метеозонды и даже радары. эхо, отражающееся от гор. (Что, однако, беспокоит физика, так это оставшийся 1% этих наблюдений, которые представляют собой множественные наблюдения, сделанные несколькими методами наблюдений. Некоторые из наиболее интригующих наблюдений были сделаны опытными пилотами и пассажирами на борту авиалайнеров, которые также были отслежены радаром и сняты на видео. Такие наблюдения труднее игнорировать.)

Но для астронома существование разумной жизни во Вселенной само по себе является убедительной идеей, согласно которой внеземные существа могут существовать на других звездах, которые на столетия или даже тысячелетия более развиты, чем наша. Только в галактике Млечный Путь насчитывается более 100 миллиардов звезд, а во Вселенной бесчисленное количество галактик. Около половины звезд, которые мы видим на небе, являются двойными звездами, что, вероятно, делает их непригодными для разумной жизни, но у оставшейся половины, вероятно, есть солнечные системы, чем-то похожие на нашу. Хотя ни одна из более чем 100 внесолнечных планет, обнаруженных к настоящему времени в глубоком космосе, не похожа на нашу, многие ученые считают, что однажды мы неизбежно обнаружим маленькие, похожие на Землю планеты, содержащие жидкую воду («универсальный растворитель», который сделали возможной первую ДНК примерно 3,5 миллиарда лет назад в океанах). Открытие землеподобных планет может произойти в течение 20 лет, когда НАСА намерено запустить на орбиту спутник космической интерферометрии, который может быть достаточно чувствительным, чтобы обнаруживать малые планеты, вращающиеся вокруг других звезд.

Пока что мы не видим убедительных доказательств сигналов от внеземных цивилизаций с какой-либо похожей на Землю планеты. Проект SETI (поиск внеземного разума) еще не дал каких-либо воспроизводимых доказательств существования разумной жизни во Вселенной с таких земноподобных планет, но этот вопрос по-прежнему заслуживает серьезного научного анализа. Ключ в том, чтобы заново проанализировать возражение против путешествий со скоростью, превышающей скорость света.

Критический взгляд на этот вопрос должен включать два новых наблюдения. Во-первых, на смену специальной теории относительности пришла более мощная общая теория относительности Эйнштейна (19).15), в котором при некоторых редких условиях возможно перемещение со скоростью, превышающей скорость света. Основная трудность состоит в том, чтобы накопить достаточно энергии определенного типа, чтобы преодолеть световой барьер. Во-вторых, поэтому необходимо анализировать внеземные цивилизации на основе их общего выхода энергии и законов термодинамики. В этом отношении необходимо анализировать цивилизации, которые, возможно, опережают нашу на тысячи или миллионы лет.

Первая реалистичная попытка анализа внеземных цивилизаций с точки зрения законов физики и термодинамики была предпринята русским астрофизиком Николаем Кардашевым. Он основал свой рейтинг возможных цивилизаций на основе общей выработки энергии, которую можно было измерить количественно и использовать в качестве руководства для изучения динамики развитых цивилизаций:

Тип I: эта цивилизация использует энергию всей планеты.

Тип II: эта цивилизация использует энергию звезды и производит примерно в 10 миллиардов раз больше энергии, чем цивилизация типа I.

Тип III: эта цивилизация использует энергию галактики, что примерно в 10 миллиардов раз превышает мощность цивилизации Типа II.

Цивилизация Типа I сможет манипулировать настоящей планетарной энергией. Например, они могут контролировать или изменять свою погоду. У них будет возможность управлять планетарными явлениями, такими как ураганы, которые могут высвободить энергию сотен водородных бомб. Возможно, вулканы или даже землетрясения могут быть изменены такой цивилизацией.

Цивилизация типа II может напоминать Федерацию планет из телепрограммы «Звездный путь» (которая способна зажигать звезды и колонизировала крошечную часть ближайших звезд в галактике). Цивилизация Типа II могла бы управлять мощностью солнечных вспышек.

Цивилизация Типа III может напоминать Боргов или, возможно, Империю из саги «Звездные войны». Они колонизировали саму галактику, извлекая энергию из сотен миллиардов звезд.

Напротив, мы — цивилизация Типа 0, которая извлекает энергию из мертвых растений (нефть и уголь). Однако при среднем темпе роста около 3% в год можно подсчитать, что наша собственная цивилизация может достичь статуса типа I примерно через 100-200 лет, статуса типа II через несколько тысяч лет и статуса типа III примерно через 100 000 лет. миллион лет. Эти временные масштабы ничтожны по сравнению с самой Вселенной.

По этой шкале теперь можно ранжировать различные двигательные установки, доступные для разных типов цивилизаций:

Тип 0

Химические ракеты
Ионные двигатели
Мощность деления
ЭМ движитель (рельсовые пушки)

Тип I

Термоядерные прямоточные воздушно-реактивные двигатели
Фотонный привод

Тип II

Привод антивещества
Нанозонды фон Неймана

Тип III

Планковская энергетическая двигательная установка

Силовые установки можно ранжировать по двум параметрам: их удельный импульс и конечная скорость движения. Удельный импульс равен тяге, умноженной на время, в течение которого действует тяга. В настоящее время почти все наши ракеты основаны на химических реакциях. Мы видим, что химические ракеты имеют наименьший удельный импульс, так как работают всего несколько минут. Их тяга может измеряться миллионами фунтов, но они действуют в течение столь короткого времени, что их удельный импульс совсем невелик.

Сегодня НАСА проводит эксперименты с ионными двигателями, которые обладают гораздо большим удельным импульсом, поскольку могут работать месяцами, но имеют крайне малую тягу. Например, ионный двигатель, который выбрасывает ионы цезия, может иметь тягу в несколько унций, но в глубоком космосе они могут достигать больших скоростей в течение определенного периода времени, поскольку они могут работать непрерывно. Они вовремя компенсируют то, что теряют в тяге. В конце концов, дальние полеты между планетами могут выполняться с помощью ионных двигателей.

Для цивилизации Типа I можно предвидеть появление новых типов технологий. Прямоточные термоядерные двигатели имеют еще больший удельный импульс и работают годами, потребляя свободный водород, найденный в глубоком космосе. Однако могут пройти десятилетия, прежде чем термоядерная энергия будет использоваться на Земле в коммерческих целях, а процесс протонно-протонного синтеза прямоточного реактивного двигателя может занять еще больше времени, возможно, столетие или больше. Лазерные или фотонные двигатели, поскольку они могут приводиться в движение лазерными лучами, надувающими гигантский парус, могут иметь еще большие удельные импульсы. Можно представить огромные лазерные батареи, размещенные на Луне, которые генерируют большие лазерные лучи, которые затем толкают лазерный парус в космос. Эта технология, которая зависит от эксплуатации больших баз на Луне, вероятно, появится во многих столетиях.

Для цивилизации Типа II возможна новая форма движения: двигатель на антиматерии. Столкновения материи и антиматерии обеспечивают 100% эффективный способ извлечения энергии из материи. Однако антиматерия — это экзотическая форма материи, производство которой чрезвычайно дорого. Ускоритель атомов в ЦЕРНе, недалеко от Женевы, с трудом производит крошечные образцы антиводородного газа (антиэлектроны вращаются вокруг антипротонов). Может потребоваться от многих столетий до тысячелетий, чтобы снизить стоимость, чтобы его можно было использовать для космических полетов.

Учитывая астрономическое количество возможных планет в галактике, цивилизация типа II может попробовать более реалистичный подход, чем обычные ракеты, и использовать нанотехнологии для создания крошечных самовоспроизводящихся роботов-зондов, которые могут распространяться по галактике почти таким же образом. что микроскопический вирус может самовоспроизводиться и колонизировать человеческий организм в течение недели. Такая цивилизация могла бы отправить крошечных зондов-роботов фон Неймана на далекие луны, где они создадут большие фабрики для воспроизводства миллионов копий самих себя. Такой зонд фон Неймана должен быть размером с хлебницу, используя сложную нанотехнологию для создания схем и компьютеров атомарного размера. Затем эти копии взлетают, чтобы приземлиться на другие далекие луны, и процесс начинается сначала. Затем такие зонды могут ждать на далеких лунах, ожидая, пока примитивная цивилизация Типа 0 созреет в цивилизацию Типа I, которая тогда будет им интересна. (Существует небольшая, но отчетливая вероятность того, что один из таких зондов приземлился на нашей собственной Луне миллиарды лет назад проходящей космической цивилизацией. Это, по сути, является основой фильма 2001 года, возможно, наиболее реалистичного изображения контакта с внеземной разум.)

Проблема, как видно, в том, что ни один из этих двигателей не может превысить скорость света. Следовательно, цивилизации типа 0, I и II, вероятно, могут отправлять зонды или колонии только в пределах нескольких сотен световых лет от своей родной планеты. Даже с зондами фон Неймана лучшее, чего может достичь цивилизация Типа II, — это создать большую сферу из миллиардов самовоспроизводящихся зондов, расширяющихся чуть ниже скорости света. Чтобы преодолеть световой барьер, нужно использовать общую теорию относительности и квантовую теорию. Для этого требуются энергии, которые доступны для очень продвинутой цивилизации Типа II или, что более вероятно, цивилизации Типа III.

Специальная теория относительности утверждает, что никакая полезная информация не может перемещаться локально быстрее скорости света. Следовательно, можно двигаться быстрее света, если использовать возможность глобального искривления пространства и времени, то есть общую теорию относительности. Другими словами, в такой ракете пассажир, наблюдающий за движением пролетающих звезд, сказал бы, что он движется медленнее света. Но как только ракета прибывает в пункт назначения и часы сравниваются, кажется, что ракета летела быстрее света, потому что она искривила пространство и время в глобальном масштабе, либо срезав путь, либо растянув и сжав пространство.

Есть по крайней мере два способа, которыми Общая теория относительности может дать скорость, превышающую скорость света. Во-первых, через червоточины или многосвязные римановы поверхности, которые могут дать нам короткий путь через пространство и время. Одной из возможных геометрий такой червоточины является сбор звездного количества энергии во вращающемся кольце (создание черной дыры Керра). Центробежная сила предотвращает разрушение вращающегося кольца. Любой, кто пройдет через кольцо, не будет разорван на части, а попадет в совершенно другую часть вселенной. Это напоминает Зазеркалье Алисы, где край Зазеркалья представляет собой черную дыру, а зеркало — червоточину. Другой метод может состоять в том, чтобы отделить червоточину от «квантовой пены», которая, по мнению физиков, составляет ткань пространства и времени на планковской длине (от 10 до минус 33 сантиметров).

Проблемы с червоточинами многочисленны:

а) одна версия требует огромного количества положительной энергии, т.е. черная дыра. Червоточины с положительной энергией имеют горизонт(ы) событий и, следовательно, дают нам путь только в один конец. Потребуются две черные дыры (одна для первоначального путешествия и одна для обратного), чтобы сделать межзвездное путешествие практичным. Скорее всего, только цивилизация типа III сможет использовать эту силу.

б) червоточины могут быть неустойчивыми как с классической, так и с квантовой механики. Они могут закрыться, как только вы попытаетесь войти в них. Или радиационные эффекты могут взлететь, как только вы войдете в них, убивая вас.

c) одна версия требует огромного количества отрицательной энергии. Отрицательная энергия существует (в форме эффекта Казимира), но огромное количество отрицательной энергии будет за пределами наших технологий, возможно, на тысячелетия. Преимущество червоточин с отрицательной энергией состоит в том, что они не имеют горизонта событий и, следовательно, их легче преодолеть.

г) другая версия требует большого количества отрицательной материи. К сожалению, отрицательная материя никогда не встречалась в природе (она падала бы вверх, а не вниз). Миллиарды лет назад любая негативная материя на Земле рухнула бы вверх, и земля лишилась бы какой-либо негативной материи.

Вторая возможность заключается в использовании большого количества энергии для непрерывного растяжения пространства и времени (т. е. сокращения пространства перед вами и расширения пространства позади вас). Поскольку сжимается или расширяется только пустое пространство, таким образом можно превысить скорость света. (Пустое пространство может деформировать пространство быстрее света. Например, Большой взрыв расширялся намного быстрее скорости света.) Проблема с этим подходом, опять же, заключается в том, что требуется огромное количество энергии, что делает его возможным только для Типа. III цивилизация. Энергетические шкалы для всех этих предложений имеют порядок планковской энергии (от 10 до 19).миллиардов электрон-вольт, что в квадриллион раз больше, чем у нашего самого мощного ускорителя атомов).

Наконец, существует фундаментальная физическая проблема: возможно ли «изменение топологии» в рамках общей теории относительности (что также сделало бы возможными машины времени или замкнутые времениподобные кривые). Общая теория относительности допускает замкнутые времяподобные кривые и червоточины (часто называемые мостами Эйнштейна-Розена), но, к сожалению, она не работает при больших энергиях, обнаруженных в центре черных дыр или в момент Творения. Для этих экстремальных энергетических областей квантовые эффекты будут доминировать над классическими гравитационными эффектами, и необходимо перейти к «единой теории поля» квантовой гравитации.

В настоящее время наиболее многообещающим (и единственным) кандидатом в «теорию всего», включая квантовую гравитацию, является теория суперструн или М-теория. Это единственная теория, в которой квантовые силы могут быть объединены с гравитацией для получения конечных результатов. Никакая другая теория не может сделать этого утверждения. С помощью лишь умеренных предположений можно показать, что теория допускает расположение кварков во многом подобно конфигурации, найденной в современной Стандартной модели субатомной физики. Поскольку теория определена в 10- или 11-мерном гиперпространстве, она вводит новую космологическую картину: наша Вселенная — это пузырь или мембрана, плавающая в гораздо большей мультивселенной или мегавселенной пузырьковых вселенных.

К сожалению, несмотря на то, что в теории струн были найдены решения для черных дыр, эта теория еще не разработана, чтобы ответить на основные вопросы о червоточинах и их стабильности. Многие физики считают, что в ближайшие несколько лет или, возможно, в течение десятилетия теория струн созреет до такой степени, что сможет ответить на эти фундаментальные вопросы о пространстве и времени. Проблема четко определена. К сожалению, несмотря на то, что ведущие ученые планеты работают над этой теорией, никто на Земле не настолько умен, чтобы решить уравнения суперструн.

Заключение

Большинство ученых сомневаются в межзвездных путешествиях, потому что световой барьер очень трудно преодолеть. Однако, чтобы двигаться быстрее света, нужно перейти от специальной теории относительности к общей теории относительности и квантовой теории. Следовательно, нельзя исключать межзвездные путешествия, если развитая цивилизация сможет получить достаточно энергии, чтобы дестабилизировать пространство и время. Возможно, только цивилизация типа III может использовать энергию Планка, энергию, при которой пространство и время становятся нестабильными. Были даны различные предложения по преодолению светового барьера (включая червоточины и растянутое или искривленное пространство), но все они требуют энергии, имеющейся только в галактических цивилизациях Типа III. На математическом уровне, в конечном счете, мы должны дождаться полностью квантово-механической теории гравитации (такой как теория суперструн), чтобы ответить на эти фундаментальные вопросы, например, могут ли быть созданы червоточины и достаточно ли они стабильны для межзвездных путешествий.

Инерционный привод НАСА со спиральным двигателем с использованием ускорителя частиц

Дэвид Бернс, менеджер отдела науки и технологий
Центр космических полетов им. Маршалла, НАСА предложило спиральный двигатель. Это безтопливный двигатель, аналогичный силовой установке с эффектом Маха от Woodward.

Цель Бернса – использовать проверенную физику и технологию
• Сосредоточиться на экстремальной длительности
• Текущего уровня техники недостаточно, но есть потенциал для масштабирования

Мегаватт мощности + синхротрон космического класса = 1 Н тяга 917
• «Полезная» мощность менее 10 Вт
• Варианты увеличения тяги и эффективности
• Технология является расширением космических аппаратов
• Впереди много технических проблем
• Базовая концепция не проверена
• Не проверена экспертами в данной области
• Возможны математические ошибки!

Предлагается новая концепция движения в космосе, в которой топливо не выбрасывается из двигателя, а захватывается для создания почти бесконечного удельного импульса. Двигатель разгоняет ионы, заключенные в петлю, до умеренных релятивистских скоростей, а затем изменяет их скорость, чтобы слегка изменить их массу. Затем двигатель перемещает ионы вперед и назад по направлению движения, создавая тягу. Этот космический двигатель можно было бы использовать для длительного обслуживания спутниковых станций без дозаправки. Он также может перемещать космические корабли на межзвездные расстояния, достигая скорости, близкой к скорости света. В двигателе нет движущихся частей, кроме ионов, движущихся по вакуумной линии, захваченных электрическими и магнитными полями.

Существующая технология позволяет попытаться создать мобильную версию большого адронного коллайдера. Это будет 200 метров в длину и 12 метров в диаметре — и мощное, требующее 165 мегаватт энергии для создания тяги всего в 1 ньютон, что примерно равно силе, которую вы используете, чтобы печатать на клавиатуре. По этой причине двигатель сможет развивать значительную скорость только в космической среде без трения.

Внизу большой адронный коллайдер.

«Гайка, которая не раскалывается» заключается в том, что для создания 1 ньютона силы требуется 165 000 000 ватт энергии.

Если я выпущу ЛАЗЕРНЫЙ луч мощностью P из задней части орбитального аппарата, я получу силу (из старой доброй физики) = 0,55 Н

Аналогично, если мы отражаем лазерный луч «идеальным отражателем» (имеющим 100% отражательную способность, без поглощения), то

F = 2P / c
F = 2 * 165 000 000 ÷ 299 792 458
F = 1,10 N

Что почти в точности то, что приводят авторы статьи.

Что делает это изобретение «особенным» (если оно, конечно, сработает), так это то, что тяга 2P/c представляется возможной без необходимости вообще что-либо покидать космический корабль. С другой стороны, он требует, чтобы на борту был огромный источник энергии, который, конечно же, несет собственную массу… для топлива, для машин, превращающих топливо в энергию, и для избавления от тепла и побочных продуктов, потому что это не было бы 100% эффективность. Может быть, преобразование топлива в электричество составляет всего 20%. 80% отработанного тепла. Скорее только 10%

Реальному космическому кораблю, пытающемуся достичь релятивистских скоростей, определенно потребуется НАМНОГО больше энергии, чем 165 МВт. Вопрос… сколько? К сожалению, сколько бы научной фантастики я ни использовал, чтобы найти решение, мне очень трудно представить термоядерную энергетическую систему с удельной энергией более 20 кВт/кг. Многое из этого пойдет на отвод тепла. К сожалению, он также определяет конкретное ускорение, абсолютное.

20 кВт × 2 ÷ 299 792 458 м/с = 133 мкН/кг.

начиная с

F = ma, a = F/m … = 0,000133 ÷ 1,0
a = 0,000133 м/с² на килограмм.

В расчете на ДЕНЬ

ΔV/день = a × 24 × 60 × 60 = 11,53 м/с в день или 996 000 м/день²… возможно, это лучше выразить в годах?

a = 132,7 миллиарда м в год² … и с нормализацией к а.е.
a = 0,888 а.е./год²

Не так уж и впечатляюще. Но воспользуемся.

Поскольку расстояние до Альфы Центавра составляет 4,1 световых года × 60 × 60 × 24 × 365,25 × 299,792,458 м/с = 3,88 × 10⁶ м … ÷ 149,5 × 10⁹ м/ау = 259 000 AU
, затем с

D = ½at²
D = ½ 0,888 AU/Y² T²
T = √ (2 × 259 000 ÷ 0,8888) 90666 T = √ (2 × 259 000 ÷ 0,8888) 906606 T = √ (2 × 259 000 ÷ 0,888)
T = √ (2 × 259 000 ÷ 0,888) = 764 года.

И это для того, чтобы пролететь мимо, не сбавляя скорости, чтобы осмотреться.
И при почти бесконечной плотности энергии топлива. И очень низкие накладные расходы для массы инфраструктуры автомобиля.
И все такое.
Время, необходимое для того, чтобы добраться туда и замедлиться, составит

t = 2 √( (2 × ½) D ÷ 0,888 )
t = 2 √( 259,000 ÷ 0,888)
t = 1081 год.

Не знаю, что вы думаете, дорогой читатель, но это не звучит многообещающе.

Единственным способом, которым это могло бы работать, была бы передача сотен гигаватт энергии с Земли или Солнечной системы в виде генерации на корабль, где энергия могла бы быть эффективно собрана до, ну, может быть, 20 а. е.? или так. Вы получите ускорение P/c бесплатно, просто получив мощность. Тогда мощность могла бы быть переведена с КПД почти 80% в электричество, которое затем преобразуется в дополнительную тягу примерно на 1,8 П/с. При этом масса корабля заметно снижается. Может быть, в 1000 раз! (Поговорим о «принятии желаемого за действительное!»)

a = 0,133 м/с² (с некоторыми коэффициентами преобразования…)
a = 0,014 LY/y²

t = 2 √( d / a )
t = 2 √(4,1 ÷ 0,014)
t = 34 года.

К сожалению, это тоже фальшивка, потому что на дальнем конце нет источника питания, который мог бы подавать энергию для замедления корабля до условий окружающей среды с локальным вектором. И, если мощность только разумно способна излучать до 20 а.0406 t = √( 2 d / a )
t = √( 2 × 20 ÷ 886 )
t = 0,212 года и

v = at
v = 886 а.е./год² × 0,212 г
v = 188 а.е./год …

Что превращает расстояние в 259 000 а.е. от Земли до Альфа-Цена в 1375-летнее приключение.

Что, очевидно, НЕ ПОБЕДА. Единственная реальная победа — это когда энергия Земли может быть получена с высокой точностью на расстоянии 5000 а.е. или больше. И удачи в этом.

d = ½ at²
t = √( 2 d / a )
t = √( 2 × 5000 а.е. ÷ 886 )
t = 3,36 года и

v = at
v = 886 а.е./год² × 3,36 y
v = 2977 а.е./год около 4,7% c!

t = 259 000 / 2 977 а.е./год
t = 87 лет плюс 3,3 года
t = 90 лет или около того.

Это НАМНОГО лучше. Гибернация, замедление метаболизма, продвинутая биомеханика и лекарства, обеспечивающие номинальную продолжительность жизни 250 лет (даже если не гибернация), радиационная коррекция, предотвращение столкновений, все, что есть в фильмах InterStellar.

Все еще… Мощность излучения 5000 а.е.?
Мы не можем даже сфотографировать поверхность Плутона на расстоянии 40 а.е. с помощью наших крупнейших наземных телескопов.
Представьте себе, что вы пытаетесь сфокусироваться на быстро улетающем космическом корабле, далеком, намного меньшем, чем Плутон, на расстоянии в 100 раз больше его!

Итак, мы вернулись к вопросу «Хорошо, ребята из НАСА, теория отличная, и как мы снова добираемся до Альфы Центавра?».
Потому что это вопрос, требующий ответа.
Не волшебная техника.

Брайан Ванг

Брайан Ванг — футуролог и научный блоггер с миллионом читателей в месяц. Его блог Nextbigfuture.com занимает первое место среди блогов научных новостей. Он охватывает множество прорывных технологий и тенденций, включая космос, робототехнику, искусственный интеллект, медицину, антивозрастную биотехнологию и нанотехнологии.

Известный своими передовыми технологиями, в настоящее время он является соучредителем стартапа и занимается сбором средств для перспективных компаний на ранней стадии развития. Он является руководителем отдела исследований по распределению инвестиций в глубокие технологии и инвестором-ангелом в Space Angels.

Часто выступая в корпорациях, он был спикером TEDx, спикером Singularity University и гостем многочисленных интервью для радио и подкастов. Он открыт для публичных выступлений и консультаций.

Нарушает ли конструкция двигателя НАСА со скоростью, близкой к скорости света, законы физики?

2021-09-29 13:40:03
2660 просмотров

аннотация

Земля не будет вечно пригодна для проживания людей. Чтобы люди выжили, они должны собрать свои вещи и переехать в другое место. 367 миллиардов лет.

Заработайте + 1000 долларов в Интернете БЫСТРО, начиная с НУЛЯ (заработок в Интернете для начинающих)

Земля не будет вечно пригодна для проживания людей. Чтобы люди выжили, они должны собрать свои вещи и переехать в другое место. Это кажется простым, но когда вы осознаете необъятность космоса, расстояние до Солнечной системы исчисляется со скоростью света. Вы понимаете, как трудно об этом говорить, но некоторые исследователи разработали невероятный двигатель, а другая группа ученых заявила, что возможен варп-двигатель. НАСА действительно изучает эту технологию? , А как насчет будущего космических путешествий?

Ближайшая к нам альфа-звезда находится на расстоянии 4,367 миллиарда световых лет, даже если мы возьмем космический корабль для путешествия со скоростью 100% от , нам все равно нужно достичь 4,367 миллиарда лет. Ракеты можно использовать для шаттлов в космосе, но им нужно нести много топлива, чтобы обеспечить работу ракеты, но даже у ракеты есть свои ограничения. Для запуска ракете нужна большая тяга, а для этого требуется много топлива.

Но говорят, что есть двигатель, который может привести космический корабль в движение без топлива. Он называется «электронный привод» или «невозможный двигатель», ученые утверждают, что он может делать много невозможных вещей, так как же работает этот двигатель?» Если смотреть со стороны, он немного похож на ракетный двигатель, но устройство не иметь какие-либо отверстия.Его принцип работы заключается в отражении микроволн в закрытой камере.Отражение микроволн в камере создает тягу.

Но есть большая проблема, Все типы ракет нужно запускать с земли. Чтобы сдвинуть космический корабль, вам нужно что-то оттолкнуть, как если бы вы прыгнули, чтобы оттолкнуться от земли. Ракета использует выхлопные газы, чтобы продвигать их вперед, но этот привод ничего не отталкивает. Что-то, это просто контейнер.

Теперь вы понимаете, почему это называется невозможным двигателем. Принцип работы этого двигателя выходит за рамки современного понимания физики. Никто не знает, как это работает, или, может быть, испытание этого устройства принесет нам какую-то совершенно новую физику. Концепция, управляемая em, появилась в 2001 году. Некоторые исследовательские группы утверждали, что они уже исследовали результаты, но результаты их исследований не были удовлетворительными. По прошествии почти 20 лет эти эксперименты не дали ничего, заслуживающего обсуждения, и не дали никаких объяснений того, как работает двигатель. Некоторые эксперты заявили, что такой проект трудно осуществить, и сейчас это пустая трата времени и денег.

Трудно объяснить этот двигатель со знанием физики. Ионный двигатель, о котором мы говорим, существует только в научной фантастике. Когда люди впервые услышали об ионном двигателе, большинство из них подумали, что его мощности недостаточно для перемещения в небольшом пространстве, но оказалось, что ионный двигатель действительно осуществим, в 2016 году НАСА потратило 6700 миллионов долларов США на разработку и испытания передовых и сверхэффективные солнечные электрические двигательные установки. Он называется SEP, и этот драйвер также называют двигателем на эффекте Холла.

Принцип работы ионного двигателя заключается в преобразовании солнечной энергии в электричество. Электричество используется для ускорения ионов, покидающих сопло, а сопло создает тягу. К настоящему времени американские инженеры разработали технологию sep более чем наполовину. Столетия, и при использовании ионной тяги на нескольких космических кораблях, включая Dawn НАСА, текущая проблема с ионным двигателем заключается в том, что он слишком медленный для движения, но он также является наиболее экономичным из всех методов движения космических кораблей.

В настоящее время НАСА готовит лунный портал и аванпосты для использования мощной электрической двигательной установки, которая выйдет на орбиту Луны. В 2021 году 4 лунный пролет НАСА 1. Эта система примерно на 30% мощнее, чем предыдущая конструкция, и НАСА начало изучать другой метод, позволяющий космическому кораблю быстро добраться до места назначения, а именно ядерный импульс, ядерный импульс может быть в холоде, темноте. космическая область выживания не требует никакого топлива. Расчетный срок службы ядерного импульса составляет 10–12 лет. Космический корабль может быть доставлен к другим планетам за короткое время. Недостатком является то, что его можно поддерживать только с использованием топлива, такого как высокообогащенный уран. Чрезвычайно высокая температура ядерных реакторов не очень безопасна.

В настоящее время Россия планирует запустить космический корабль с ядерной установкой. Роскосмос заявил, что его космический буксир будет запущен в 2030 году. Энергетический модуль, питающий этот космический корабль, на самом деле представляет собой мобильную атомную электростанцию. Чтобы выработать достаточно энергии для перемещения тяжелых грузов в космос, при нынешнем уровне технологий требуется более одного года, чтобы достичь Марса, но НАСА считает, что космический корабль с ядерной установкой может сократить время на один год. На сегодняшний день Россия отправила в космос 30 многоядерных реакторов. Не так давно НАСА надеялось интегрировать 10-киловаттную атомную электростанцию с лунным посадочным модулем. Поместив ее на Луну, вы увидите прогресс ядерных технологий.

Ядерная реакция, скорее всего, изменит аэрокосмические технологии, конечно, до этого еще далеко. В настоящее время ракеты с пороховым двигателем являются наиболее вероятными объектами, которые были исследованы. Сейчас технология постоянно совершенствуется. Управляемый космический корабль быстро стал возможным, в 2019 году компания Space X запустила Falcon Heavy, цена продажи составляет 700 миллионов долларов США, его принцип заключается в том, что когда на это попадает солнечное излучение. При посадке материалов создаваемое давление заставит космический корабль двигаться. Скорость движения зависит от того, сколько солнечного света падает на материал, и технология варп-двигателя также начала набирать обороты в последние годы.

Исследователи заявили, что разработали физическую модель пешеходного перехода. Изогнутый привод взят из известного научно-фантастического сериала «Интерстеллар». Изогнутый двигатель, который проходит быстрее скорости света, сталкивается с материей и… Антивещество генерирует взрывную силу, но на самом деле понимание скорости движения исходит от физика-теоретика Мигеля-Арзу, через локальное расширение космического корабля в пространстве и времени. энергии, чтобы сжать и исказить пространство и время перед собой, и создать пузырь, чтобы уменьшить ощущение ускорения.

В течение последних десяти лет НАСА пыталось построить двигатель с физической скоростью,Ученые из Лаборатории передового развития физики объявили, что первая в мире физическая модель и какой привод, отрицательная энергия, используемая существующей моделью, трудно выразить с помощью современных технологий, на самом деле, отрицательная энергия, требуемая этой новой физической моделью, в отличие от прошлого, она использует пузыри пространства и времени для передачи объектов. Однако пока это только концепция.