MoneyMan

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

Мифический космический двигатель наконец-то пройдет настоящее испытание

Работает ли невозможный двигатель EmDrive?

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

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

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

Мифический космический двигатель наконец-то пройдет настоящее испытание

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

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

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

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

Мифический космический двигатель наконец-то пройдет настоящее испытание

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

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

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

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

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

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

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

Источник: hi-news.ru

31 КОММЕНТАРИИ

  1. The other day, while I was at work, my sister stole my iPad
    and tested to see if it can survive a twenty five foot drop, just so she can be a youtube
    sensation. My iPad is now broken and she has 83 views.

    I know this is entirely off topic but I had to share
    it with someone!

  2. What i don’t understood is in fact how you are now not actually
    much more well-favored than you may be now. You are
    so intelligent. You realize therefore significantly with regards
    to this matter, produced me in my opinion imagine it from so many various angles.

    Its like men and women aren’t interested except
    it’s something to do with Woman gaga! Your personal stuffs outstanding.
    Always handle it up!

    Feel free to surf to my website … http://www.craksracing.com/modules.php?name=Your_Account&op=userinfo&username=WereShanice

  3. I would like to take the chance of thanking you for
    that professional direction I have always enjoyed visiting your site.
    I will be looking forward to the actual commencement of my university research and
    the entire prep would never have been complete without surfing your
    blog. If I could be of any assistance to others, I would be thankful to help via what
    I have gained from here.

    My site; freeholmes.com

  4. Your mode of explaining everything in this post is truly fastidious, all
    be able to effortlessly know it, Thanks a lot.

    Also visit my web page: fahl.uk

  5. I liked as much as you will receive performed right here.
    The comic strip is attractive, your authored subject matter stylish.
    however, you command get got an shakiness over that you wish be handing over the following.
    in poor health surely come more before once more since precisely the
    similar just about very often inside of case you shield this hike.

    My blog post newcasinos.guru

  6. Heya outstanding blog! Does running a blog similar to this require a great deal of work?
    I’ve virtually no expertise in coding but I had been hoping to start my own blog in the
    near future. Anyhow, if you have any ideas or tips for new
    blog owners please share. I know this is off subject but I
    just needed to ask. Many thanks!

    Review my web page nesscloud.com

  7. you are actually a just right webmaster. The site loading velocity is incredible.
    It kind of feels that you’re doing any unique trick.
    Furthermore, The contents are masterwork. you have performed a great process
    on this subject!

  8. I absolutely love your blog and find most of your post’s to
    be exactly I’m looking for. Would you offer guest writers to
    write content in your case? I wouldn’t mind composing a post or elaborating on many of the subjects you write concerning
    here. Again, awesome blog!

    My web blog … mlmfamily.com

  9. When someone writes an article he/she maintains the thought of a user in his/her mind that how a user can know it.

    So that’s why this post is amazing. Thanks!

  10. I would like to use the opportunity of thanking you for your professional assistance I have always enjoyed checking out your site.
    I’m looking forward to the particular commencement of my
    college research and the complete preparing would never have been complete without coming to your
    blog. If I might be of any help to others, I’d personally
    be glad to help via what I have learned from here.

    Here is my web page: Madonna

  11. Hello There. I found your blog using msn. This is a really well
    written article. I will be sure to bookmark it and return to
    read more of your useful info. Thanks for the post.
    I’ll certainly return.

    Here is my web site :: sertified.org

  12. We’re a group of volunteers and opening a new scheme in our community.

    Your website offered us with valuable info to work on. You have done an impressive job and our whole community will
    be thankful to you.

    My site; tescobank.pro