Двигатель относительности

magman67 — 26.02.2024 Может ли двигатель наших научно-фантастических мечтаний появиться на горизонте?

All About Space No 153 March 2024.

EmDrive — это детище инженера по микроволновым технологиям Роджера Шойера, который после 40 лет работы с аэрокосмическими гигантами Sperry, BAE Systems и Astrium решил реализовать замечательную идею: двигатель, который может создавать силу тяги без каких-либо выхлопов. Проблема с ракетами в том, что им нужна реактивная масса – что-то, что можно выбросить – поэтому, если вы собираетесь на Марс, вам придется взять с собой всё топливо, которое вам понадобится на весь полет. Замысел Шойера спорен, но все сводится к одному вопросу. Двигатель состоит из закрытой сужающейся коробки, и микроволны, излучаемые в коробку, отражаются взад и вперед между концами, причем каждый отскок создает небольшую силу. Концы также имеют такую форму, что микроволны фокусируются вдали от стен.




Это радиационное давление принято – так работают солнечные паруса – но теперь все становится нелогичным. Людям трудно отвлечься от образа газа, запертого внутри двигателя. Если бы там были молекулы газа, вы не смогли бы сфокусировать их, чтобы они не ударились о стены. Даже если бы вы могли, вы бы просто получили высокое давление на маленьком конце и низкое давление на большом конце, которое уравновешивается. Однако радиационное давление другое, поскольку электромагнитное излучение движется со скоростью света. Это означает, что сила, возникающая при отскоке, зависит от средней скорости микроволн в ящике. Если половина микроволн движутся в каждом направлении, они движутся со скоростью света, но средняя скорость равна нулю – и этой групповой скоростью можно манипулировать. Если ширина малого конца меньше длины волны микроволн, это уменьшает групповую скорость относительно большого конца, поэтому большой конец создает большую силу.
Последний шаг, который утверждает Шойер и который вызывает споры, заключается в том, что, поскольку микроволны движутся со скоростью света, их следует рассматривать в рамках теории относительности Эйнштейна, где у каждого конца коробки есть своя собственная обоснованная точка зрения. Это означало бы, что с точки зрения Вселенной двигатель представляет собой открытую систему и способен создавать тягу. Хорошей аналогией является то, что захваченные микроволны служат точкой привязки, отталкивающей само пространство.
На данный момент Шойер создал двигатели из меди, которые, похоже, подтверждают эту теорию, и с момента его первой работы группа Северо-Западного политехнического университета в Китае проводит независимые испытания, которые также согласуются с его исследованиями. Но явная смелость бестопливного двигателя вызвала шквал скептицизма. Медные двигатели могли бы иметь огромный рынок для маневрирования спутников, но они производят только 20 граммов тяги на киловатт затраченной мощности, и это потому, что энергия теряется при каждом отскоке. Но если бы двигатель был изготовлен из сверхпроводника, энергия не терялась бы при отражении, и система могла бы производить три тонны тяги на киловатт.
Это создаст обещанное нам будущее с летающими автомобилями и легкими полетами в космос, поэтому эти сверхпроводящие двигатели сейчас находятся в центре внимания Шойера. Группы в Китае и США также разрабатывают аналогичные двигатели, поэтому он надеется, что либо он, либо кто-то из сторонних исследователей сможет доказать эту концепцию в течение нескольких лет.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив