23 °C

Специалист на НАСА предложи нов вариант на невъзможния двигател

Специалистът на центъра за космически полети „Маршал“ на НАСА Дейвид Бърнс (David Burns) предложи концептуална схема на нов двигател за космически пътешествия, който не използва реактивна тяга. Предлага се използването на релативистичната поправка на импулса на бързо движещо се тяло.

Всички използвани днес в космическата индустрия двигатели са реактивни. Те се придвижват чрез изхвърляне на струя вещество в обратна на движението посока. Най-често се използват химически двигатели, в които се изхвърлят навън продуктите от реакцията на горивото и окислителя. Използват се и йонни двигатели, в които тягата се създава от ускорени в електромагнитни полета йони, но тяхната тяга не е голяма.

Преди няколко години много активно се обсъждаше така нареченият „невъзможен“ двигател EmDrive. Неговите основни компоненти са меден резонатор във вид на пресечен конус, в тесния край или в средата на който е поставен източник на микровълново излъчване – магнетрон. Според създателите на EmDrive, несиметричната форма на резонатора води до възникването на специфични електромагнитни вълни, които оказват по-голямо налягане в широката част, отколкото в тясната, в резултат от което възниква тяга. По този начин би могъл да се създаде космически кораб без гориво – слънчеви панели захранват магнетрона и EmDrive осигурява тягата. Но на практика всички учени физици и не само физици заявиха, че този невъзможен двигател няма как да работи, понеже не се спазва закона за съхранение на импулса.

Въпреки това, бяха направени много и най-различни тестове на различни варианти на EmDrive, като Китай и НАСА експериментираха и в космоса. През месец юни тази година се появи информация, че германски учени започват експерименти с EmDrive, в който се използва свръхпроводимост. Но след това повече не се появи информация за работоспособността на EmDrive.

Сега Бърнс публикува схема на съвсем друг двигател, функционирането на който от гледна точка на съхранението на импулса не изглежда чак толкова спорно. Принципът на работа се базира на използването на релативистична поправка към импулса на движението с близка до скоростта на светлината скорост, която дава възможност на тяло с определена маса във вътрешността на двигателя периодично да оказва различен по големина натиск на противоположните стени.

Да си представим тяло с известна маса, което се намира във вътрешността на кутийка. Ако това тяло се движи без триене в тази кутийка и се удря в нейните стени, то ще им отдава своя импулс. Но законите на Нютон не позволяват по този начин да се придвижва центъра на масата на подобна система. Тоест, ако гледаме отстрани, тази кутийка ще извършва колебателно движение около положението на равновесие.

Но ако си представим ситуация, че свойствата на тялото в кутийката се променят в зависимост от направлението на движение, в този случай неговата маса ще може да оказва различно въздействие на противоположните стени. Това въздействие постепенно ще се сумира и системата ще се ускори. В класическата физика това е невъзможно, но Бърнс предлага това ограничение да бъде избегнато с помощта на ефектите от Специалната теория на относителността.

Според тази теория, импулсът на тялото е равен не само на произведението на масата на скоростта – необходимо е получената по този начин величина на импулса да бъде умножена на така наречения фактор на Лоренц, който при малки скорости е много близък до единица, но при нарастването на скоростта до скоростта на светлината, този коефициент се увеличава.

Според новата концепция, въпросното тяло от кутийката може да бъде заменено от пръстен от йони, които трябва да бъдат ускорени при движението на двигателя в дадено направление и забавяно в противния случай. В тези условия самият двигател прилича на ускорител на частици с магнитно поле, в който траекторията на укоряващите се частици е спирална. Именно това е в основата на новия „невъзможен“ двигател, който авторът нарича спирален двигател (Helical Engine).

За оценката величината на тягата на спиралния двигател Бърнс предлага резултатите от своя компютърен модел, в който са заложени конкретни параметри. По-конкретно, дължината на спиралната кухина е зададена 120 метра, малкият радиус, в който се въртят йоните след забавянето е 3,2 метра, а големият е с диаметър 3,5 метра. Тоест, конструкцията на Helical Engine е незатворена конусообразна спирала, в която йоните се ускоряват до релативистки скорости. В симулациите са използвани алфа-частици (ядра на хелия), скоростта на които се променя от 99 до 99,5 процента от скоростта на светлината, което съответства на гама-фактори 7,09 и 7,26. Целият сноп има около 1,6 × 1012 частици, а магнитното поле е от 13,16 до 13,79 тесла. Бърнс показа на всички получения резултат – сумарна тяга около 1 нютон при обща консумация 165 мегавата.

Авторът на Helical Engine пише в заключението на научната си работа, че това на практика е извеждане на синхротрон в космоса, който консумира мегавати енергия за създаването на неголяма тяга и няма икономически смисъл от построяването на подобна инсталация. Но самата система има много висок специфичен импулс, което на теория дава възможност за постигане на скорости много близки до скоростта на светлината. Бърнс няма отговор какво става със закона за съхранение на импулса. Той предполага, че този проблем автоматично се решава чрез появата на вид излъчване. Неговият компютърен модел засега не дава отговор на този въпрос.

Източник: kaldata.com

Facebook коментари

Коментари в сайта

Хороскоп за 21.09.2020

Хороскоп за Овен

Овен
От близките си ще получите стимул и мотивация за творчески и професионални изяви. Все по-убедително ще налагате присъствието си в сфери, носещи ви пари и популярност. Съдбата ви дава благоприятни възможности, възползвайте се, за да получите това, което искате за себе си.
21 сеп 2020

Хороскоп за Телец

Телец
Не се скъпете да харчите парите си днес, покупките ви ще са удачни и ще ви направят доволни. Имате желания, реализацията за които изисква повече яснота и подготовка. Те не са пречка, нужно ви е да вземете решение за стартирането им и да действате. В семейството ще имате повод за празнуване.
21 сеп 2020

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Очаква ви ден, пълен с емоции и добро настроение. Пропускате проблемите покрай себе си, без да им позволявате да влияят на настроението ви. Заобиколени сте от хора, с които се работи леко и които са готови да ви съдействат по всяко време. Прекалено самонадеяни сте в личен план, по-скоро в отношението си с човек, който владее сърцето ви.
21 сеп 2020

Хороскоп за Рак

Рак
Запазвайки доброто си настроение, ще отхвърляте задачите си една след друга. Започващите нов бизнес се нуждаят от допълнителна информация по интересуващите ги теми, за това ще потърсят мнението на специалисти или чрез интернет ще обогатят знанията си. Ще успеете да се включите в сроковете.
21 сеп 2020

Хороскоп за Лъв

Лъв
Ще усещате в себе си сили и енергия за развиване на нови умения. С лекота ще вземате решения и ще привличате съмишленици. В спорове ще постигате лесно споразумения и ще ви се отдава да организирате другите. Няма да ви липсва подкрепа, защото привличате на своя страна силните и пробудените.
21 сеп 2020

Хороскоп за Дева

Дева
Ще се възползвате от добрите си позиции в професионалните, обществени и бизнес-среди и с лекота ще преодолеете възникващите затруднения. Здравето ви изисква достатъчно сън, витамини и повече спокойствие. Въздържайте се от спорове, дори да считате, че те могат да са полезни или заради влечението си към тях.
21 сеп 2020

Хороскоп за Везни

Везни
Имате разнообразни планове за този ден, но най-вероятно е да успеете да осъществите само част от замислите си. Непредвидени обстоятелства ще ви попречат да го сторите, но това не бива да ви разочарова. Напротив ще ви позволи да се насочите към нещо ново и градивно. Вечерта ще станете част от интересно мероприятие, което ще ви даде възможност да се разтоварите.
21 сеп 2020

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Този ден е изпълнен с нови предизвикателства, които стимулират творческото във вас. Идеите ви са ценни и оригинални и ако се заемете сериозно с реализацията им, ще срещнете одобрението на всичко около вас. Подкрепата на приятел в това отношение ще ви бъде от особена полза, защото той ще ви мотивира да се захванете с нещо перспективно.
21 сеп 2020

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Днешният ден ще е сравнително натоварен, свързан е с много ангажименти, срещи и контакти. Имате достатъчно енергия и търпение да се справите с повечето си дела. В определен момент обаче ще трябва да отложите конкретни действия за по-късен етап. Вечерта ще имате нужда от тишина и спокойствие за пълноценна почивка
21 сеп 2020

Хороскоп за Козирог

Козирог
Добре е да планирате внимателно ангажиментите си днес. Полезно ще ви е да имате повече време да реагирате адекватно на непредвидена ситуация. Възможно е в последния момент да ви се наложи да промените част от плановете си, но нека това не ви притеснява. Сърдечният партньор ви вдъхва надежда за нещо, което отдавна желаете.
21 сеп 2020

Хороскоп за Водолей

Водолей
Имате различни ангажименти през този ден, които изискват повишеното ви внимание. Близки хора ви търсят за съвет и вие подхождате отговорно към молбите им. Може би ситуацията не е новост за вас, но все пак внимавайте. Не се обвързвайте прибързано, дайте си повече време да се запознаете с детайлите.
21 сеп 2020

Хороскоп за Риби

Риби
Спокоен и приятен ден очаква онези, които не планират далечно пътуване. Занимания с вашето хоби ще ви донесат най-пълно удовлетворение. Душевното ви равновесие е стабилно и нищо не е в състояние да ви обезпокои. Ще прекарате приятна вечер вкъщи, ако поканите близки приятели на гости.
21 сеп 2020
Последни новини