
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.
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.
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.
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
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!
I am impressed with this site, real I am a
big fan.
My homepage :: community.allthingsmarketplace.com
Right away I am ready to do my breakfast, afterward having my breakfast coming over again to read
more news.
Also visit my web page; http://www.waterpointmapper.org/
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
This text is invaluable. Where can I find out more?
my web site; http://www.minerva.gallery
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
Very nice article, totally what I needed.
Feel free to surf to my homepage — ads.wealthxo.com
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
It’s actually a nice and helpful piece of information. I am glad that you shared
this helpful info with us. Please keep us informed like this.
Thank you for sharing.
My webpage: trainingteachers.org.za
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
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
Attractive section of content. I just stumbled upon your blog
and in accession capital to assert that I get in fact enjoyed account your blog posts.
Anyway I will be subscribing to your augment and even I achievement you access consistently
quickly.
My blog post: https://zero-market.net/
It’s an awesome article for all the online viewers; they will get benefit from it I am
sure.
Feel free to visit my site https://kebe.top/
What’s up everyone, it’s my first pay a visit at this site,
and post is truly fruitful in favor of me, keep up posting such posts.
Feel free to surf to my web-site :: http://www.ravenhawksmagickalmysticalplaces.com
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!
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
Thank you, I have recently been searching for info about this topic for a while and yours is the greatest I’ve found
out till now. But, what in regards to the bottom line?
Are you sure in regards to the supply?
Here is my site :: http://ilregalopreferito.com/healthy-cat-diet-with-your-pets-longevity
bookmarked!!, I really like your website!
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!
Pretty section of content. I just stumbled upon your
website and in accession capital to assert that I get actually loved account your
blog posts. Anyway I will be subscribing on your augment and even I achievement you
get admission to persistently quickly.
My blog post … https://histria.xyz/index.php?action=profile;u=97762
Way cool! Some extremely valid points! I appreciate you penning this
write-up and the rest of the site is really good.
Take a look at my website: freeholmes.com
Outstanding article it is actually. My mother has been awaiting for this
info.
Feel free to visit my web blog: https://helpus.ai/
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
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
If some one desires expert view about blogging and site-building
afterward i advise him/her to pay a visit this website, Keep
up the good job.
My page :: coursebuddy.meltdowndesigner.com
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
I was reading through some of your articles on this internet site and I think this website is real informative!
Keep on posting.
Take a look at my web blog … http://ozarkstalk.com/entry.php?73186-How-To-Avoid-Man-Boobs-4-Best-Strategies-To-Lose-Extra-Chest-Fat-Fast
Do you have a spam problem on this blog; I also am a blogger,
and I was wanting to know your situation; many of us have created some nice practices and we are
looking to swap techniques with others, be sure to shoot me an email if interested.
Here is my site — http://www.lacittaaperta.it
Aw, this was a really nice post. Finding
the time and actual effort to generate a really good article?
but what can I say? I procrastinate a whole lot and never
seem to get anything done.
Also visit my homepage http://makershd.com
Only wanna admit that this is extremely helpful,
Thanks for taking your time to write this.
Take a look at my web-site :: tescobank.pro
Generally I don’t learn post on blogs, but I would like to say that this write-up very forced me to check out
and do so! Your writing style has been amazed me. Thank you, very great article.
Have a look at my blog … http://www.pdelite.org