A tudás ökológiája: Az EmDrive azon hipotetikus gépek kategóriájába tartozik, amelyek működésükben az „RF vontatási üregrezonátor” modellt használják, az ilyen eszközök egy zárt fémkamrába mikrohullámokat bocsátanak ki csonkakúp, amelyek aztán visszaverődnek a hátsó falairól, elhaladva sugárhajtás berendezés.

Még ha nem is érdekel meghajtó rendszerekűrrepülőgépeknél valószínűleg hallott már az EmDrive eszközről. A motor gyakran szerepel azokban a címszavakban, amelyek egy forradalmi technológiaként írják le, amely forradalmasíthatja a csillagközi utazást, kritikusan lerövidítheti a bolygók közötti utazási időt a Naprendszeren belül és kívül egyaránt, és valóra válthatja az emberiség régóta dédelgetett álmát a hozzáférhető űrről.

Ezek elég hangos és ambiciózus kijelentések, és egy időben a nagy asztrofizikus és kozmológus, az exobiológia úttörője, Carl Sagan azt mondta, hogy „a rendkívüli kijelentésekhez rendkívüli bizonyítékok szükségesek”. Ettől vezérelve megpróbáljuk elmagyarázni, mi is valójában ez a szenzációs EmDrive, és hogy valóban az-e kulcsfontosságú technológia, amely lehetővé teszi az emberek számára, hogy meghódítsák a távoli csillagokat.

Tehát egy rövid cikkben megpróbáltuk felvázolni mindazt, amit a „lehetetlen” motorról tudni kell, gyerünk.

MI AZ EMDRIVE?

Az EmDrive egy rejtélyes motor. A technológiát először Roger Shawyer repülőgép-mérnök vezette be 2001-ben, és „üzemanyag nélküli rakétamotornak” nevezhető, abban az értelemben, hogy nem igényel a hagyományos értelemben vett üzemanyagot. Ha nincs nagy mennyiségű üzemanyag a fedélzeten, az űrhajók könnyebbek, könnyebben hajthatók, és elméletileg sokkal olcsóbban is előállíthatók. Ezen túlmenően, a hipotetikus motor hihetetlen eredményt fog elérni nagy sebességek: Az űrhajósok néhány hónapon belül eljuthatnak a Naprendszer külső vidékére.

A helyzet az, hogy maga a mozgás fogalma reaktív tömegelengedés nélkül „nem illeszkedik” a Newton-féle impulzus-megmaradás törvényébe, amely kimondja, hogy egy zárt rendszeren belül a lineáris és a szögimpulzus állandó marad, függetlenül a rendszerben végbemenő változásoktól. . Egyszerűen fogalmazva, ha külső erő nem hat a testre, akkor lehetetlen elmozdítani a helyéről.

A titokzatos elektromágneses motor, amely reaktív folyamatok nélkül hoz létre tolóerőt, szintén megsérti Newton harmadik (nem kevésbé alapvető) törvényét: „Minden cselekvéshez mindig egyenlő és ellentétes reakció jár.” Hogyan történik tehát az „akció” (az űrhajó sugárhajtása) „reakció” (üzemanyag elégetése és sugárkibocsátás) nélkül, és hogyan lehetséges ez? Ha a rendszer működik, az azt jelenti, hogy ismeretlen természetű erők vagy jelenségek vesznek részt benne, vagy teljesen téves a fizika törvényeinek megértése.

HOGYAN MŰKÖDIK az EMDRIVE

Ha egy időre eltekintünk a technológia fizikai „lehetetlenségétől”, határozzuk meg, mi az. Tehát az EmDrive azon hipotetikus gépek kategóriájába tartozik, amelyek működésük során az „RF rezonancia üreghajtó” modellt használják. Az ilyen eszközök egy magnetron által működnek, amely egy zárt fémkamrába csonka kúp alakú mikrohullámokat bocsát ki, amelyek aztán visszaverődnek a hátsó faláról, és továbbítják a tolóerőt az eszközre. Megint köznapi nyelven a test egyszerűen „eltol” magától (milyen ostobák voltak azok az emberek, akik nem hittek Münchausen bárónak, amikor arról beszélt, hogyan húzta ki magát a mocsárból a hajánál fogva).

Ez a meghajtási elv alapvetően különbözik a modern űrhajók által használttól, amelyek hatalmas mennyiségű üzemanyagot égetnek el, hogy előállítsák azt az energiát, amely hatalmas járműveket emel az égbe. Az egyik metafora, amely felfedi egy ilyen technológia „lehetetlenségének” lényegét, az a feltételezés is lehet, hogy az el nem indult autó kabinjában ülő sofőr képes elmozdítani azt a helyéről - csak a kormányt megfelelően megnyomva. .

Bár számos sikeres kísérleti prototípust teszteltek - nagyon kis, néhány tíz mikronos nagyságrendű energiafelszabadulás mellett (egy kis érme súlya) - egyik tanulmány eredményét sem publikálták szakértői értékelésben. folyóirat. Ez azt jelenti, hogy minden pozitív eredményt egy adag egészséges szkepticizmussal kell kezelni, ami lehetővé teszi, hogy a rögzített tolóerő egy el nem számolt erő vagy berendezési hiba lehet.

Amíg a technológia megfelelő tudományos megerősítést nem kap, logikus lenne azt feltételezni, hogy az EmDrive valójában nem működik. Sokan azonban kísérletileg bebizonyították, hogy a „lehetetlen” elektromágneses motor továbbra is működik:

2001-ben 2009-ben Scheuer 45 000 GBP támogatást kapott a brit kormánytól az EmDrive tesztelésére. Elmondta, hogy a vizsgálatok során 0,016 N tolóerőt sikerült elérni, és ehhez 850 W energiára volt szükség, de egyetlen szakértői értékelés sem erősítette meg az eredményt. Ráadásul a számok olyan kicsik voltak, hogy könnyen átadhatták a mérési hibát.

2008-banévben az Északnyugati Politechnikai Egyetem kínai tudósainak egy csoportja, Yang Juan vezetésével megerősítette az elektromágneses rezonancián keresztüli tolóerő létrehozására szolgáló technológia életképességét, majd később kifejlesztették a sajátjukat. működő modell motor. 2012 és 2014 között számos sikeres tesztet végeztek, amelyek során 2500 watt energia felhasználásával 750 milliwton tolóerőt lehetett elérni.

2014-BEN Idén a NASA kutatói tesztelték EmDrive modelljüket, és a tesztek is vákuum körülmények között zajlottak. És ismét a tudósok sikeres kísérletről számoltak be (100 μN tolóerőt rögzítettek), amelynek eredményeit ismét nem erősítették meg független szakértők. Az űrügynökség tudósainak egy másik csoportja ugyanakkor nagyon szkeptikusan nyilatkozott kollégáik munkájáról – azonban nem tudták sem cáfolni, sem megerősíteni a technológia lehetőségét, mélyebb kutatást kértek.

2015-ben 2009-ben ugyanez a NASA-csoport tesztelte a Guido Fetta vegyészmérnök által létrehozott Cannae Drive motor (korábban Q-drive) másik változatát, és pozitív eredményekről számolt be. Szinte ezzel egy időben a Drezdai Műszaki Egyetem német tudósai is publikáltak olyan eredményeket, amelyekben előre láthatóan megerősítették a „lehetetlen” tolóerő jelenlétét.

És máris 2015 végén, egy másik NASA-kísérlet, amelyet az Eagleworks csoport (Johnson Space Center) végzett, végül megerősítette a technológia életképességét. A tesztelést a korábbi hibák figyelembevételével végezték, ennek ellenére az eredmények pozitívak voltak - az EmDrive motor tapadást biztosít. A kutatók ugyanakkor elismerik, hogy új, el nem számolt tényezőket fedeztek fel, amelyek közül az egyik lehet a hőtágulás, amely vákuumkörülmények között jelentősen befolyásolja a készüléket. Függetlenül attól, hogy a munkát benyújtják szakértői értékelésnek, vagy sem, a Cleveland állambeli Glenn Kutatóközpont, a NASA Jet Propulsion Laboratory és a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriumának tudósai biztosak abban, hogy a kísérleteket érdemes folytatni.

AMI EMDRIVE VILÁGÍT NEKÜNK

Általánosságban elmondható, hogy a tudományos közösség nagyon óvatos mindennel kapcsolatban, ami az EmDrive-val és általában az elektromágneses rezonáns üregmotorokkal kapcsolatos. Másrészt azonban egy ilyen számú tanulmány több kérdést is felvet. Miért olyan nagy az érdeklődés a technológia iránt, és miért akarják olyan sokan tesztelni? Mit kínál valójában egy ilyen vonzó koncepciójú motor?

A különféle légköri műholdaktól a biztonságosabb és hatékonyabb autókig – ilyenek széles körű alkalmazásokat jósolnak az új készülékhez. De megvalósításának legfőbb, valóban forradalmi következménye az űrutazás előtt megnyíló elképzelhetetlen távlat.

Potenciálisan egy EmDrive motorral felszerelt hajó néhány óra alatt eljuthat a Holdra, a Marsra 2-3 hónap alatt, a Plútóra pedig körülbelül 2 év alatt (összehasonlításképpen: a New Horizons szonda több mint 9 évet töltött a Plútó elérésével évek). Elég hangos kijelentések ezek, azonban ha kiderül, hogy a technológiának van valós alapja, akkor ezek a számok nem lesznek olyan fantasztikusak. És ez figyelembe veszi azt a tényt, hogy nincs szükség tonna üzemanyag szállítására, az űrhajók gyártása egyszerűbbé válik, és maguk is sokkal könnyebbek és sokkal olcsóbbak.

A NASA és hasonló szervezetek, köztük számos magán űrvállalat, például a SpaceX vagy a Virgin Galactic számára egy könnyű és megfizethető hajó, amely gyorsan eléri a Naprendszer legtávolabbi zugait, olyan dolog, amiről csak álmodni lehet. A technológia megvalósításához azonban a tudománynak továbbra is keményen kell dolgoznia.

Ugyanakkor Scheuer szilárdan hisz abban, hogy nincs szükség áltudományos vagy kvantumelméletekre az EmDrive működésének magyarázatához. Éppen ellenkezőleg, abban bízik, hogy a technológia nem haladja meg a newtoni mechanika jelenlegi modelljét. Szavai alátámasztására több cikket írt, amelyek közül az egyik jelenleg áttekintés alatt áll. A dokumentum megjelenése az idén várható. Korábbi munkáit azonban bírálták helytelen és következetlen tudományos kutatások miatt.

Annak ellenére, hogy ragaszkodik ahhoz, hogy a motor a létező fizika törvényei szerint működjön, Scheuernek sikerül néhány vad feltételezést is megfogalmaznia az EmDrive-ról. Kijelentette például, hogy az új hajtóművet vetemedő mező hajtja, és ezért voltak sikeresek a NASA legújabb eredményei. Ezek az eredmények nagy figyelmet keltettek az online közösségben. Ma azonban ismét nincs átlátható és nyílt alátámasztó adat, és ahhoz, hogy a technológiát a hivatalos tudomány is elfogadja, egynél több mélyreható vizsgálatra van szükség.

Colin Johnston, az Armagh Planetárium munkatársa azt írta, hogy bírálta az EmDrive-ot és számos elvégzett kísérlet nem meggyőző eredményét. Ezenkívül Corey S. Powell, a Discovery munkatársa hozzájárult az EmDrive és Cannae Drive motorokhoz, akárcsak a NASA kutatásához. John S. Baez matematika és fizika professzora általában nevezte el a koncepciót Ez a technológia "nonszensz", és következtetései sok tudós érzelmeit tükrözik.

Az EmDrive motort sokan lelkesedéssel fogadták, köztük a NASASpaceFlight.com weboldal, amely információkat közölt a legújabb Eagleworks-kísérletekről, és a népszerű New Scientist magazin, amely pozitív és optimista értékelést írt az elektromágneses motorról, amelyben azonban nem felejtett el megemlíteni az ellátás szükségességét további tények, kötelező az ilyen vitás kérdésekben. Ezenkívül a világ minden tájáról érkező rajongók elkezdték építeni saját „ismeretlen eredetű” tolóerővel rendelkező motormodelleket, az egyik érdekes, „garázsban” készült változatot a román mérnök, Iulian Berca javasolta.

Mielőtt végleges következtetéseket vonnánk le, fontos megjegyezni, hogy a fizika elvileg kizárja a tolóerő megjelenését az EmDrive-ban és hasonló eszközökben. Az elektromágneses hullámmotorok valóban bevált, működő változatai azonban mindeddig példátlan lehetőségeket nyithatnak meg mind az űr-, mind a földi közlekedésben, és forradalmasíthatják modern tudomány fejjel lefelé. Mindeközben a legtöbb tudós az EmDrive-ot a sci-fi közé sorolja. közzétett

A sikeres űrkutatás állandóan megköveteli az emberiségtől, hogy tanulmányozzon és fedezzen fel új technológiákat, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy többet rendelkezzünk erős berendezésés hozzon létre a személyzet életét fenntartó rendszereket a további űrrepülésekhez. Az egyik ilyen forradalmi technológia lehet a hipotetikus EmDrive elektromágneses motor, amelyet egészen a közelmúltig lehetetlennek tartottak. A NASA azonban 2016-ban közzétette a motoron végzett kutatások és kísérletek eredményeit, amelyek bizonyítják annak működőképességét. Az amerikai űrügynökség következő lépése a kérdés kutatásában, hogy kísérleteket végez az EmDrive motorral a világűrben.

De kezdjük sorban

Először is nézzük meg röviden egy közönséges rakétamotor működési elvét. A rakétamotoroknak három legnépszerűbb típusa van:

• Vegyi – a leggyakoribb típus rakétamotor. Működési elve a következő: az üzemanyag fizikai állapotától függően (szilárd tüzelőanyag ill folyékony motor) így vagy úgy, hogy az oxidálószert összekeverik az üzemanyaggal, így tüzelőanyag keletkezik. Kémiai reakció után az üzemanyag eléget, és égéstermékeket hagy maga után - egy gyorsan táguló, melegített gázt. Ennek a gáznak a sugara kilép a rakéta fúvókájából, létrehozva az úgynevezett „munkafolyadékot”, amely ugyanaz a „tüzes” sugár, amelyet gyakran láthatunk például tévéműsorokban vagy filmekben.
• A nukleáris egy olyan típusú motor, amelyben egy gázt (például hidrogént vagy ammóniát) hevítenek fel magreakciókból (maghasadás vagy fúzió) nyert energiával.
• Elektromos – olyan motor, amelyben gáz melegszik elektromos energia. Például egy ilyen motor termikus típusa egy fűtőelem segítségével melegíti fel a gázt (munkafolyadékot), míg a statikus típus elektrosztatikus mező segítségével gyorsítja a gázrészecskék mozgását.

Sugárhajtómű összeállítás

Az ilyen motor testének nem fogyó fémből kell állnia.

A motor típusától függetlenül működéséhez lenyűgöző üzemanyag-ellátásra lesz szükség, ami jelentősen megnehezíti az űrhajót, és több erő ugyanabból a motorból.

EmDrive motor – mi ez és hogyan működik?

2001-ben Roger Scheuer brit mérnök új típust javasolt elektromos motor, melynek elve alapvetően eltér a fent felsorolt ​​motorok működési elvétől.

A kialakítás egy zárt fémkamra (rezonátor), amely csonka kúp alakú (olyan, mint egy fedelű vödör), amely bizonyos mikrohullámú sugárzás visszaverő képességgel rendelkezik. A kúphoz kapcsolt magnetron a mikrohullámú tartományban elektromágneses sugárzást hoz létre, amely a rezonátorba jutva úgynevezett állóhullámot hoz létre. A rezonancia hatására a mikrohullámok rezgési energiája megnő.

Mint tudják, a fény vagy az elektromágneses sugárzás nyomást gyakorol egy felületre. A kamra egyik oldalra szűkülése miatt a mikrohullámok nyomása a csonkakúp kisebbik alján kisebb, mint a nagyobb alapon. Ha a kamerát zárt rendszernek tekintjük, akkor a fent leírt effektus eredménye csak a kamera anyagának terhelése lesz, és annak az egyik oldala. A koncepció megalkotója azonban EmDrive motor azt állítja, hogy ez a rendszer az elektromágneses sugárzás maximális mozgási sebessége ("fénysebesség") miatt nyitott.

Egy ilyen motor működésének fizikai elve nem teljesen világos. Roger Scheuer meg van győződve arról, hogy ennek a technológiának a magyarázata a jól ismert newtoni mechanika keretein belül lehetséges. Valószínűleg a mikrohullámú sugárzás visszaverő képességének jelenléte miatt a kamrában a sugárzás egy kis része a rezonátoron kívülre kerül, ami nyitottá teszi a rendszert. Ugyanakkor a csonkakúp nagyobb talpának oldaláról a nagyobb alapterület miatt nagyobb mértékben jelentkezik a sugárzás. Ekkor a kialakuló mikrohullámú sugárzás a munkafolyadék analógja lesz, amely tolóerőt hoz létre, és az űrhajót a kibocsátott mikrohullámokkal ellentétes irányba mozgatja.

A NASA kutatói ugyanakkor azt sugallják, hogy a motor valódi működése sokkal mélyebben, a kvantummechanikában, az általános relativitáselméletben rejlik, amely szerint a rendszer nyitott. Leegyszerűsítve az elméletet, azt mondhatjuk, hogy a részecskék eltűnhetnek és megszülethetnek a téridő zárt hurkában.

A motor hasonló módszerrel történő megvalósításának lehetőségét több kutatószervezet, köztük a NASA is felmérte.

Kísérleti eredmények

15 év alatt számos kísérletet végeztek. És bár legtöbbjük eredménye megerősítette a motorkoncepció működőképességét, a független szakértők véleménye eltért a kísérletezők véleményétől. A fő ok a kísérleti eredmények cáfolata a kísérlet helytelen beállításának és végrehajtásának ténye.

Végül az amerikai űrügynökség, amely elegendő erőforrással rendelkezik egy olyan kísérlet létrehozásához, amely képes meghozni a végső ítéletet, kutatásba kezdett az EmDrive motorral kapcsolatban. Nevezetesen a NASA kísérleti laboratóriuma - az Eagleworks, ahol az EmDrive motor prototípusát megépítették. A motort vákuumba helyezték, ahol minden termikus konvekciót kizártak, és kiderült, hogy a prototípus valóban képes tolóerőt előállítani. A NASA legutóbbi jelentése szerint a laboratórium 1,2 ± 0,1 mN/kW teljesítménytényezővel tudott tolóerőt elérni. Ez a szám még mindig lényegesen alacsonyabb a ma használt rakétahajtóművek teljesítményénél, de mintegy százszorosa a fotonmotorok és a napvitorlák teljesítményének.

A kísérletről szóló jelentés kiadásával valószínűleg véget ért a földi körülmények között végzett motorkísérlet. A NASA további kísérleteket tervez az EmDrive-on az űrben.

Alkalmazás

Egy ilyen motor jelenléte az emberiség kezében jelentősen kiterjeszti az űrkutatás lehetőségeit. Viszonylag kicsitől indulva az ISS-re telepített EmDrive jelentősen csökkentené az állomás üzemanyag-tartalékait. Ez meghosszabbítaná az állomás élettartamát, valamint jelentősen csökkentené az üzemanyag-szállítási küldetések számát. Következésképpen a missziók finanszírozása és az állomás üzemeltetésének támogatása csökken.

Ha egy közönséges geostacionárius műholdat vesszük figyelembe, amelyre ezt a motort telepítik, az eszköz tömege több mint felére csökken. Hasonlóképpen, az EmDrive jelenléte hatással lesz egy emberes űrrepülőgépre, amely észrevehetően gyorsabban fog mozogni.

Ha a motorteljesítményen is dolgozunk, akkor a számítások szerint az EmDrive potenciálja lehetővé teszi, hogy hat űrhajóst és némi felszerelést szállítsunk, majd körülbelül 4 óra múlva térjünk vissza a Földre. Hasonló technológiával a Marsra való repülés is néhány hónapig tart. A Plútóba tartó repülés körülbelül két évig tart. A New Horizons állomásnak egyébként 9 év kellett ahhoz, hogy ez elkészüljön.

Összefoglalva, meg kell jegyezni, hogy az EmDrive technológia jelentősen növelheti az űrhajók sebességét, és megtakaríthatja az űrhajók működését és üzemanyagát. Ráadásul ez a motor lehetővé teszi, hogy az emberiség végrehajtsa azokat az űrküldetéseket, amelyek eddig a lehetséges határán voltak.

Tavaly Volvo cég bemutatta a 4 hengeres, 2 literes Drive-E erőforrások új családját. A vonal jelenleg két benzinmotort tartalmaz - T5, 245 lóerővel. és T6, 306 LE-vel, valamint D4 dízel 181 LE-vel. Tervezik ennek a tartománynak a bővítését: a Drive-E dízelmotorok teljesítménye 120 és 230 LE között, a benzinmotoroké pedig 140 és 306 LE között lesz. (esetleg több). Ezt nem lesz nehéz elérni különféle kialakítású és teljesítményű feltöltők használatával. Tehát azonos mennyiségű T5 és T6 benzinmotorral az első turbófeltöltővel, a második pedig turbina és mechanikus feltöltő kombinációjával van felszerelve. Innen a különbség a hozamok között.

Ami az új Drive-E D4 turbódízelt illeti, annak csúcspontja az i-ART (intelligens pontossági finomítási technológia) precíziós üzemanyag-befecskendezési technológiája. Fő különbsége a manapság elterjedt Common Rail rendszerekhez képest az, hogy mind a négy befecskendezőben külön nyomásérzékelők és befecskendezést vezérlő mikrokontrollerek találhatók. Az i-ART rendszer az egyes befecskendező szelepekben lévő nyomás figyelésével lehetővé teszi a motor hengereinek üzemanyag-ellátásának pontosabb adagolását. Ez biztosítja a nagyobb hatékonyságot és a motor zökkenőmentes működését. A 2500 bar-ra emelt befecskendezési nyomás szintén hozzájárul az üzemanyag-fogyasztás és a káros kibocsátás csökkentéséhez. Például a Volvo XC70 modellen az új Drive-E D4-el az üzemanyag-fogyasztás 4,9 l/100 km, szemben az előző dízelmotorral 5,9 l/100 km-rel.

A nagy hatékonyság egyébként szintén jellemző benzines egységek Drive-E vonal. Így az új T5-ös motorral szerelt elsőkerék-hajtású Volvo S60-ban a benzinfogyasztás 8,6 l/100 km-ről (a korábbi T5-tel - 249 LE) 6,0 l/100 km-re csökkent. vegyes ciklus, az XC60 crossoveren pedig ugyanaz a Drive-E T5 motor veri elődjét (240 LE) csaknem két literrel százon - 6,7 l/100 km szemben 8,5 l/100 km-rel. Az igazságosság kedvéért meg kell jegyezni, hogy az új, 8 sebességes Aisin automata sebességváltó is jelentősen hozzájárul ezekhez a megtakarításokhoz.

Oroszországban már kaphatók új motorok. Igaz, egyelőre csak kettő van – eleinte kínálnak vásárlókat összkerékhajtású kombi XC70 D4 dízellel és S60, S80 és XC60 modellek T5 benzinnel. Újakkal együtt erőegységek A sávfigyelő és segédrendszerek is bemutatkoztak. párhuzamos parkolás, valamint három fokozatú elektromos szervokormány.

Mindig online!

A Sensus Connect multimédiás rendszer egy másik új termék, amely nemrég jelent meg Orosz modellek Volvo. A fő funkció a különféle online szolgáltatások elérése és egy beépített böngésző az internetes szörfözéshez. A világhálóra kapcsolódva lehetőség nyílik például több mint 100 ezer internetes rádió hallgatására a TuneIn szolgáltatás segítségével. Beállíthatja saját Wi-Fi hozzáférési pontját autójában, amelyet akár nyolc mobil eszköz csatlakoztatására terveztek. Vagy telepíthet egy speciális alkalmazást okostelefonjára, és távolról információkat kaphat az autójáról. A térképeket saját maga is frissítheti a Sensus Navigationben. A közeljövőben lehetővé válik az alkalmazások letöltése és telepítése. Nos, a Sensus Connect rendszer vezérlése mind a középkonzolon vagy a kormányon található interfészen, mind pedig hangvezérléssel történik, amely lehetővé teszi, hogy a vezetőt ne vonják el az útról.

Az ismeretlen működési elvű motor, az EmDrive független tesztjei, amelyek megerősíteni látszottak a „rendellenes” tolóerő létezését, ismét rendkívül kritikus véleményekkel zárultak a tudományos közösségtől. Odáig jutott, hogy egyes elméleti fizikusok azt javasolják, hogy egyáltalán ne vegyék figyelembe a kísérlet eredményeit, mert „nincs egyértelmű elméleti magyarázatuk”. A Lenta.ru úgy döntött, hogy kitalálja, miért történik ez, és milyen más szokatlan közlekedési eszközökkel állt elő az űrben az emberiség története során.

EmDrive

A csillagközi utazás a technika jelenlegi állása mellett lehetetlen – mondja maga a fizika a lendület megmaradásának törvényével. Egy híres karaktert átfogalmazva, ahhoz, hogy felgyorsítsunk valamit, amire szükségünk van, először valami szükségtelent kell az ellenkező irányba dobni - például rakéta-üzemanyagot, amelyet nem tud megtakarítani a Naprendszer határain túli utazásra.

Ennek a zsákutcának a kitörése érdekében az űrkutatás szerelmesei időről időre bejelentenek olyan eszközöket, mint az EmDrive motor – ami ígéreteink szerint nem igényel üzemanyagot a sebesség növeléséhez. Kinézetre a hipotetikus motor egy vödör, benne egy magnetronnal (mikrohullámú generátor, mint egy mikrohullámú sütőben). A feltalálók szerint mivel a mikrohullámok nem jönnek ki a vödörből, ez azt jelenti, hogy semmi anyag nem lövell ki, miközben a „vödör” maga hoz létre tolóerőt, amit 2002-től napjainkig végeznek kísérletek. Sőt, egy ilyen kísérletet a NASA-nál végeztek, egy másikat pedig nemrég Martin Tajmar, a Drezdai Műszaki Egyetem Német Repüléstechnikai Intézetének vezetője. Mindkét intézmény aligha nevezhető a tudományos korcsok menedékének – talán van valami az EmDrive rendhagyó lendülete mögött?

Ellenfeleiket azonban ez nem zavarja. Vannak, akik, mint például Sean Carroll, a California Institute of Technology munkatársa, egyszerűen olyan szavakkal jellemzik az EmDrive-ot, amelyeket nem lehet megismételni az orosz nyelvű médiában. A visszafogottabbak ugyanazt a gondolatot másképp fejezik ki: az EmDrive megsérti a lendület megmaradásának törvényét. És Eric W. Davis, az Institute for Advanced Study in Austin (USA) munkatársa hozzáteszi: még ha a tolóerőt valóban létrehozták is, de mivel a tesztek során csak több tíz mikronewtonban lenne kimutatható, akkor a repülőgépiparban dolgozó szakemberek „nem állnak mindenkit érdekelnek az új módszerek a mozgások [...] csak mikronewtonban mérve tolóerőt generálnak” – ez túl kicsi.

Itt meg kell jegyezni, hogy ez az utolsó állítás meglehetősen kockázatos. Az említett NASA-kísérletek szerint a rögzített tolóerő kilowattonként 0,4 newton volt – és annak ellenére, hogy ez a szám valóban jelentéktelen, egy ilyen paraméterekkel rendelkező hajtómű a szükséges évtized helyett másfél év alatt szállítaná a New Horizontot a Plútónak. gyakorlatban. Más szóval, a valóban hosszú távú járatok esetében a helyzet rendkívül távol áll az „érdektelenségtől”.

Kép: M. Tajmar és G. Fiedler / Institute of Aerospace Engineering, Technische Universität Dresden, 01062 Drezda, Németország

A nehezebb kérdés az, hogy az EmDrive valóban működik-e, vagy a nem létező tolóerőt „regisztrálják” a kísérletekben. Martin Tajmar neves "mítoszromboló", kísérletező, aki számos "rendellenes" kísérletet végzett, és anomáliáik forrását a nehezen észlelhető mérési hibákban találta meg. Ezúttal torziós mérleget használt, és magát a kísérletet mélyvákuumban végezte, hogy kiküszöbölje a légkonvekció hatását. Mindez nem segített eltávolítani a kóros vágyat.

Az ellenzők azonban nem vesztették el szkepticizmusukat. Az, hogy a tolóerő nem tűnt el azonnal az EmDrive kikapcsolása után, arra utalhat, hogy valamiféle hőhatásról beszélünk, amely befolyásolja a rögzítő eszközök leolvasását. Meg kell jegyezni, hogy Tajmar munkájában részletesen leírja a hővédelem és a mágneses árnyékolás érdekében tett intézkedéseket, amelyeket kritikusai (akik elméleti fizikusok) valamiért nem vesznek észre.

A leginkább zavarbaejtő Eric Davis tézise, ​​miszerint Tajmar munkáját „nem fogják elfogadni a lektorált folyóiratok”, pusztán azért, mert nem kínál olyan elméleti mechanizmust, amely megmagyarázhatná a megfigyelt rendellenes tolóerőt. Nyilvánvaló, hogy Davis tisztában van azzal, hogyan írta le Michelson és Morley a 19. századi American Journal of Science-ben a kísérletet anélkül, hogy bármilyen koherens elméleti mechanizmust javasolt volna, amely megmagyarázhatná. Ha a folyóirat akkor Davis álláspontját képviselte volna, egyszerűen nem publikálták volna annak a legfontosabb kísérletnek az eredményeit, amely az éterelmélet válságát és végső soron a relativitáselmélet megjelenését okozta. Az 1914-1930-as béta-bomlási kísérletek formálisan teljesen megsértették az energiamegmaradás törvényét, de nehéz elképzelni, hogyan mondta az egyik akkori fizikus: „az erről szóló adatok nem fognak bekerülni a lektorált folyóiratokba, mert nem elméletileg elmagyarázta."

Kép: M. Tajmar és G. Fiedler / Institute of Aerospace Engineering, Technische Universität Dresden, 01062 Drezda, Németország

Az EmDrive tolóerejének elméleti magyarázatának hiánya ismét azt jelenti, hogy valószínűleg nem működik – legalábbis nem úgy, ahogy az alkotója, Roger Shawyer leírja. De Davis álláspontja, amely abból a kijelentésből áll, hogy „nem szabad időt vesztegetni kísérletekre, ha nincs elméleti magyarázatuk”, kétségtelenül szokatlan egy tudós számára.

Nukleáris rakéták és izzók

Nem az EmDrive azonban az egyetlen, aki alapvetően új szintre próbálja emelni az űrrepüléseket. Végül az emberek által indított leggyorsabb űrszonda, a Helios-2 alig lépte át a másodpercenkénti 70 kilométeres vonalat. Ennél a sebességnél a csillagokig való repülés több ezer évig tart, ami praktikussá teszi.

Az első komoly kísérlet a vegyi rakéták sebességének túllépésére az amerikai Orion projektben történt még az 1950-es években. Ennek keretében kis hidrogénbombák felrobbantását javasolták mintegy száz méterrel az űrhajó hátsó lengéscsillapító lemeze mögött. Ebből a célból a lemezt vékony réteggel borították grafit zsír, amely a robbanás után elpárolgott, de nem engedte túlmelegedni a hajót. Nem véletlenül írtuk „fedve”: a számítások mellett kísérleteket is végeztek egy ilyen robbanóanyag-impulzus-repülésen, igaz, hagyományos robbanóanyagok segítségével:

Az Orion fő problémája nyilvánvaló: radioaktív csapadékot okozott volna felszálláskor. Természetesen az űrben is összeszerelhető és csak ide küldhető hosszú utakat. A Freeman Dyson által az 1960-as években végzett számítások szerint egy pilóta nélküli Orion 133 év alatt elérheti az Alpha Centaurit – de ez több száz milliárd dollárba kerülne.

Az Orion összeomlása után az USA és a Szovjetunió tudósainak egy másik ötlete támadt: a termonukleáris robbanások helyett használjon hagyományos atomreaktort, amely a hidrogént 2-3 ezer fokra melegíti fel. Az ilyen típusú leghatékonyabb hajtóművet, a szovjet RD-0410-et Kazahsztánban tesztelték, és elvileg lehetővé tette egy űrhajó viszonylag tiszta nukleáris kilövését a Földről. Mivel az uránból sokkal több energiát lehet kinyerni, mint a vegyi üzemanyagokból, elméletileg az ilyen gyorsítási eszközök lehetővé tették az emberes repülést a Marsra („Mars-94”).

Egy versengő koncepció is megjelent - az úgynevezett „atomvillanykörte”. Ebben a reaktormagot kvarchéj borította, amelyen keresztül a sugárzás 25 ezer fokra melegítette a gázt a motor munkaterületén. Ezen a hőmérsékleten a reaktormag ultraibolya sugárzást bocsát ki, amely számára a kvarc átlátszó, ami megakadályozta a túlmelegedést. A felmelegedett gáz, amelyet a keletkezett örvény magával ragad, viszont nem engedhette meg a motorház túlmelegedését. promóció Üzemi hőmérséklet drámaian javította a motor összes paraméterét egy nagyságrenddel - de a Szovjetunió alatt az ügy nem ment tovább a koncepció kidolgozásánál, és ezt követően teljesen elvesztette a finanszírozási kilátásokat.

Kép: NASA

A nukleáris villanykörte azonban nagyon reális kialakításnak tűnik, amely nagy sebességet érhet el hatalmas űrhajók számára a meglévő technológia segítségével. Sajnos a tolóereje jó a gyors bolygóközi utazáshoz, de meglehetősen gyenge a csillagközi repülésekhez.

Repülés üzemanyag nélkül

150 évvel ezelőtt, miután Maxwell leírta a fény természetét, Jules Verne felvetette, hogy a fényt visszaverő vitorla lenne a legalkalmasabb a csillagközi utazáshoz – akkor üzemanyag helyett fotonok gyorsítanák a hajót. A legközelebbi csillag rendszerébe érkezéskor ugyanaz a vitorla lelassítja, szintén üzemanyag nélkül.

Technikailag a projektet egy tényező korlátozza: a fényhez közeli sebességű hajónak több tíz négyzetkilométeres vitorlákkal kell rendelkeznie, amelyek tömege nem haladja meg a 0,1 grammot négyzetméterenként, ami a gyakorlatban rendkívül nehézkes.

De már az 1970-es években javasoltak egy úgynevezett lézervitorlát: egy sokkal kisebb reflektort, amelyet egy lézersugárzó gyorsított fel a Föld-közeli pályáról. Sok éven át egyszerűen nem lehetett megfelelő teljesítményű lézereket építeni. Azonban néhány évvel ezelőtt Philip Lubin, a Santa Barbara-i Kaliforniai Egyetem (USA) munkatársa azt javasolta, hogy ehelyett több kisebb emitterből álló csoportokat hozzanak létre, amelyek a fázissoros antenna elvén működnek, és a végső teljesítményt csak a számuk korlátozza. DESTAR-6 ​​koncepciójának részeként egy 10 tonnás űrszonda gyorsítása közel fénysebességre elvégezhető a Naprendszeren belül - akár 30 csillagászati ​​egységnyire a Naptól (akkor a fókuszáló lézerekkel kapcsolatos problémák nem teszik lehetővé a hajót felgyorsítani).

Illusztráció: Philip M. Lubin

Természetesen a DESTAR-6-nak hatalmas erőnek kell lennie. Minden elemét Lubin projektje szerint napelemekkel kell táplálni, éppen ezért általános méretek Ezer-ezer kilométer van egy ilyen csoportból. A rakomány pályára állításának mai árai szerint ez ugyanaz a több százmilliárd dollár, mint az olyan projektek esetében, mint az Orion.

Ezért 2015 nyarán Lubin minimális tömegű szondák használatát javasolta: nagy félvezető lapkákat, amelyekre azt javasolják, hogy helyezzék el a szondához szükséges összes elektronikus és optikai alkatrészt. Elegendő lesz belőlük, hogy az optikai tartományban képeket készítsenek, feldolgozzák és a Földre küldjék, felhasználva a napelemek energiáját a lemezek elülső felületéről. Az ostyák vastagsága megegyezik a modern szilíciumhordozókéval – kevesebb, mint egy milliméter. A szonda tömegének tíz kilogrammra való csökkentésével mindössze 20 év (0,2 fénysebesség) alatt lehet eljuttatni a szondát az Alpha Centaurihoz. A gyorsuló műholdak konstellációja lézerrel a fedélzetén 33-33 kilométerre csökkenthető. A rajta lévő képek persze nem lesznek tökéletesek, és a szonda ott sem tud majd lelassulni, éppen ezért az első küldetés a csillagokhoz hasonlít majd a Plútó mellett elrepülő New Horizonshoz. Az Alpha Centauri rendszerrel kapcsolatos jelenlegi ismereteink hátterében azonban ez mennyei manna lenne.

FTL utazás?

A fent javasolt lehetőségek mindegyike legalább évtizedes várakozást igényel. Nincs gyorsabb út? A 90-es évek első felében ez a kérdés Miguel Alcubierre mexikói fizikusnak jutott eszébe. Ha kiderül, hogy lehetséges negatív tömeget/energiát nyerni, abból egy „buborékot” lehetne létrehozni, amely közvetlenül előtte összenyomja, mögötte pedig kitágítja – javasolta a tudós. Az ötlet pusztán elméleti, sőt fantasztikus volt. Még ha létezik is negatív energia, egy 200 méter átmérőjű buborék mozgatásához a Jupiter tömegének megfelelő energiára lenne szükség. Az elmúlt néhány évben azonban „buborék”-ötletének módosítását javasolták egy osztott lézersugár két felének paramétereinek összehasonlításával, amelyek közül az egyiket olyan hatásnak teszi ki, amely elméletileg képes meghajlítani a teret. 2013-ban egy ilyen kísérlet során a térgörbület jeleit kaptuk - negatív tömegű anyag nélkül. Sajnos az eredmények nem voltak véglegesek: a túl sok interferencia befolyásolja az interferométert, amelynek érzékenységét jelentősen növelni kell.

És ha már az EmDrive-ról beszélünk: hogy magyarázatot találjanak a „vödör” által keltett rendellenes tolóerőre, White csoportja kísérletet végzett az EmDrive rezonáló üregével, és az interferométeréből lézersugarat engedett át rajta. A kutatók azt mondták, hogy bizonyos esetekben a sugárnak határozottan eltérő időre volt szüksége ahhoz, hogy áthaladjon az üregen. Maga White hajlamos ezt annak jeleként értelmezni, hogy valamilyen oknál fogva enyhe térgörbülések vannak az üregben, ami valamilyen módon összefügghet az EmDrive rendellenes tolóerővel.

Nem kijárat?

Lehetetlen minden olyan motor, amelynek fejlesztésére nem tesznek lépéseket. Az első motoros autó belső égés 1807-ig nyúltak vissza, de a találmány (és számos hasonló) iránti érdeklődés hiánya oda vezetett, hogy a világ lakosságának többsége a Fordot vagy a Daimlert tartja az autó feltalálójának. Hasonló történet történt vele gőzgépés egy turbinát, melynek minden alkatrésze a Római Birodalom idején készült. Ha lehetetlennek tartjuk a csillagközi utazást, az kétségtelenül az is marad.

És mégis van remény. A kellően biztonságos nukleáris rakétahajtóműveket évtizedekkel ezelőtt tesztelték, a lézervitorlás-technológiákhoz hasonlóan ma már egészen valóságosak – ha csak megvan a vágy. Talán szerencsénk lesz, és a fizikusok olyan új jelenségeket fedeznek fel, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy megismételjük az atomenergia felfedezésének történetét. Amikor Einstein 1934-ben azt mondta a világnak, hogy „a legcsekélyebb jele sincs annak, hogy az atomenergiát valaha is hasznosítani fogják”, Leo Sillard éppen a nukleáris láncreakció koncepcióját dolgozta ki, és az erre épülő atomreaktor beindítása mindössze nyolc volt. évre.

A Cannae hat egységből álló CubeSat műholdja. Rendering: Cannae Inc.

Mi az Em-Drive - szakértői kommentár

- a műszaki tudományok kandidátusa

Em-Drive, Elektromágneses meghajtó, az elektromágneses meghajtás egy magnetronon alapuló éteri motor, amely rejtélyt jelent a relativisztikus ideológia által érintett fizikusok számára. A fejlesztést először egy repülőmérnök mutatta be Roger Scheuer(Roger Shawyer) 2001-ben, és a technológia lényege „üzemanyag nélküli rakétamotorként” írható le, abban az értelemben, hogy nincs szükség üzemanyagra, munkafolyadékra, amely a hagyományos sugárhajtást létrehozza.

Kínai tudósok azt mondják, hogy létrehoztak egy működő verziót üzemanyagmentes motor EmDrive, amelynek működési elve továbbra is ismeretlen. Az eszközt a Tiangong-2 űrlaboratórium fedélzetén tesztelték, és most keringő műholdakon fogják használni.

Az EM-Drive egyik működő prototípusának diagramja

Az Em-Drive, ElectroMagnetic Drive, elektromágneses hajtás egy magnetronon alapuló éteri motor, amely rejtélyt rejt a relativisztikus ideológia által érintett fizikusok számára. A fejlesztést először Roger Shawyer repülőgép-mérnök mutatta be 2001-ben, és a technológia lényege egy „üzemanyag nélküli rakétamotor” néven írható le, abban az értelemben, hogy nem igényel üzemanyagot, a hagyományos sugárhajtást létrehozó munkafolyadékot.

A nagy mennyiségű munkafolyadék hiánya a fedélzeten könnyebbé, könnyebbé teszi az űrhajókat, és elméletileg sokkal olcsóbbá teszi a gyártást. Ezenkívül egy ilyen motor hihetetlenül nagy sebesség elérését teszi lehetővé: az űrhajósok néhány hónapon belül elérhetik a Naprendszer külső határait.

A lényeg az, hogy a reaktív tömegfelszabadulás nélküli mozgás fogalma, ha feltételezzük, hogy a vákuum semmi, „nem illeszkedik” az impulzus-megmaradás törvényéhez, amely kimondja, hogy egy zárt rendszeren belül lineáris és szögimpulzus marad. állandó értékek, kívül a rendszeren belüli változások függvényében. Egyszerűen fogalmazva, ha külső erő nem hat a testre, akkor lehetetlen elmozdítani a helyéről.

A titokzatos elektromágneses motor, amely reaktív folyamatok nélkül hoz létre tolóerőt, szintén megsérti a dinamika harmadik (nem kevésbé alapvető) törvényét: „Minden cselekvéshez mindig egyenlő és ellentétes reakció jár.” Hogyan történik tehát az „akció” (az űrhajó sugárhajtása) „reakció” (üzemanyag elégetése és sugárkibocsátás) nélkül, és hogyan lehetséges ez? Ha a rendszer működik, az azt jelenti, hogy ismeretlen természetű erők vagy jelenségek vesznek részt benne, vagy teljesen téves a fizika törvényeinek megértése.

Az EM-Drive működési elve

A technológia relativisztikus „lehetetlenségét” egy pillanatra félretéve határozzuk meg, mi is az. Tehát az EM-Drive azon gépek kategóriájába tartozik, amelyek munkájuk során az „RF rezonancia üreghajtó” modellt használják. Az ilyen eszközök egy magnetron által működnek, amely egy zárt fémkamrába csonka kúp alakú mikrohullámokat bocsát ki, amelyek aztán visszaverődnek a hátsó faláról, és továbbítják a tolóerőt az eszközre. Megint köznapi nyelven a test egyszerűen „eltol” magától (milyen ostobák voltak azok az emberek, akik Albert Einsteinnek hittek, és nem Münchausen bárónak, amikor arról beszélt, hogyan húzta ki magát a mocsárból a hajánál fogva).

Ez a meghajtási elv alapvetően különbözik a modern űrhajók által használttól, amelyek hatalmas mennyiségű üzemanyagot égetnek el, hogy előállítsák azt az energiát, amely hatalmas járműveket emel az égbe. Az egyik metafora, amely felfedi egy ilyen technológia „lehetetlenségének” lényegét, az a feltételezés is lehet, hogy az el nem indult autó kabinjában ülő sofőr képes elmozdítani azt a helyéről - csak a kormányt megfelelően megnyomva. .

Bár számos sikeres kísérleti prototípust teszteltek - nagyon kicsi, néhány grammos nagyságrendű tolóerővel (egy kis érme súlya) - egyik tanulmány eredményét sem publikálták egyetlen lektorált folyóiratban sem. , amelyek szigorúan blokkolják a relativisztikus dogmákat aláásó publikációkat. Ez azt jelenti, hogy bármilyen pozitív eredmény és a technológia leírása csak az interneten található.

Roger Scheuer és az EM-Drive-ja

Amíg a technológia meg nem kapja a megfelelő hivatalos tudományos megerősítést, logikus lenne azt feltételezni, hogy az EM-Drive valójában nem működik. Sokan azonban kísérletileg bebizonyították, hogy a „lehetetlen” elektromágneses motor továbbra is működik:

2001-ben Scheuer 45 ezer eurós támogatást kapott a brit kormánytól az EM-Drive tesztjére. Kijelentette, hogy a tesztek során 0,016 N (~ 1,5 G) tolóerőt értek el, és ehhez 850 W energiára volt szükség, de a relativisták szakértői értékelései ezt az eredményt természetesen cáfolják. Ráadásul a számok olyan kicsik voltak, hogy könnyen átadhatták a mérési hibát.

2008-ban a Northwestern Polytechnic University kínai tudósainak egy csoportja az élen Yang Huang(Yang Juan) nyilatkozatuk szerint megerősítette az elektromágneses rezonancián keresztüli tolóerő létrehozására szolgáló technológia életképességét, és később kidolgozta a motor saját működési modelljét. 2012-től 2014-ig több sikeres tesztet végeztek, amelyek során 0,75 N tolóerőt sikerült elérni elektromos erő tápegység 2,5 kW.

2014-ben A NASA kutatói tesztelték EM-Drive modelljüket, és a tesztek is vákuum körülmények között zajlottak. A tudósok ismét sikeres kísérletről számoltak be (0,0001 N tolóerőt rögzítettek), amelynek eredményeit független szakértők ismét nem erősítették meg. Az űrügynökség tudósainak egy másik csoportja ugyanakkor nagyon szkeptikusan nyilatkozott kollégáik munkájáról – azonban nem tudták sem cáfolni, sem megerősíteni a technológia lehetőségét, mélyebb kutatást kértek.

2015-ben ugyanaz a NASA-csapat tesztelte a Cannae Drive (korábban Q-drive) motor egy másik változatát, amelyet egy vegyészmérnök készített Guido Fetta(Guido Fetta) és pozitív eredményt hirdetett. Szinte ezzel egy időben a Drezdai Műszaki Egyetem német tudósai is publikáltak olyan eredményeket, amelyekben előre láthatóan megerősítették a „lehetetlen” tolóerő jelenlétét.

És már 2015 végén egy újabb NASA-kísérlet, amelyet az Eagleworks csoport (Johnson Space Center) végzett, végre megerősítette a technológia életképességét. A tesztelést a korábbi hibák figyelembevételével végezték, ennek ellenére az eredmények pozitívak voltak - az EM-Drive motor tapadást biztosít. A kutatók ugyanakkor elismerik, hogy új, el nem számolt tényezőket fedeztek fel, amelyek közül az egyik lehet a hőtágulás, amely vákuumkörülmények között jelentősen befolyásolja a készüléket. Függetlenül attól, hogy a munkát benyújtják szakértői értékelésnek, vagy sem, a Cleveland állambeli Glenn Kutatóközpont, a NASA Jet Propulsion Laboratory és a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriumának tudósai biztosak abban, hogy a kísérleteket érdemes folytatni.

Mit hoz nekünk az EM-DRIVE?

Általánosságban elmondható, hogy a tudományos közösség nagyon óvatos mindennel kapcsolatban, ami az EM-Drive-val és általában az elektromágneses rezonáns üreges motorokkal kapcsolatos. Másrészt azonban egy ilyen számú tanulmány több kérdést is felvet. Miért olyan nagy az érdeklődés a technológia iránt, és miért akarják olyan sokan tesztelni? Mit kínál valójában egy ilyen vonzó koncepciójú motor?

A különféle légköri műholdaktól a biztonságosabb és hatékonyabb autókig – ilyen széles körű alkalmazásokat jósolnak az új készüléknek. De megvalósításának legfőbb, valóban forradalmi következménye az űrutazás előtt megnyíló elképzelhetetlen távlat.

Potenciálisan egy EM-Drive motorral felszerelt hajó néhány óra alatt eljuthat a Holdra, a Marsra 2-3 hónap alatt, a Plútóra pedig körülbelül 2 év alatt (összehasonlításképpen: a New Horizons szondának kellett a Plútóhoz). több mint 9 éve). Elég hangos kijelentések ezek, azonban ha kiderül, hogy a technológiának van valós alapja, akkor ezek a számok nem lesznek olyan fantasztikusak. És ez figyelembe veszi azt a tényt, hogy nincs szükség tonna üzemanyag szállítására, az űrhajók gyártása egyszerűbbé válik, és maguk is sokkal könnyebbek és sokkal olcsóbbak.

A NASA és hasonló szervezetek, köztük számos magán űrvállalat, például a SpaceX vagy a Virgin Galactic számára egy könnyű és megfizethető hajó, amely gyorsan eléri a Naprendszer legtávolabbi zugait, olyan dolog, amiről csak álmodni lehet. A technológia megvalósításához azonban a tudománynak továbbra is keményen kell dolgoznia.

Ugyanakkor Scheuer szilárdan hisz abban, hogy nincs szükség áltudományos vagy kvantumelméletekre az EM-Drive működésének magyarázatához. Éppen ellenkezőleg, abban bízik, hogy a technológia nem haladja meg a mechanika jelenlegi modelljét. Szavai alátámasztására több cikket írt, amelyek közül az egyik jelenleg áttekintés alatt áll. A dokumentum megjelenése az idén várható. Korábbi munkáit azonban bírálták helytelen és következetlen tudományos kutatások miatt.

Annak ellenére, hogy ragaszkodik ahhoz, hogy a motor a fizika létező törvényei szerint működjön, Scheuernek sikerül néhány vad feltételezést is megfogalmaznia az EM-Drive-ról. Kijelentette például, hogy az új hajtóművet vetemedő mező hajtja, és ezért voltak sikeresek a NASA legújabb eredményei. Ezek az eredmények nagy figyelmet keltettek az online közösségben. Ma azonban ismét nincs átlátható és nyílt alátámasztó adat, és ahhoz, hogy a technológiát a hivatalos tudomány is elfogadja, egynél több mélyreható vizsgálatra van szükség.

Colin Johnston, az Armagh Planetárium munkatársa írt egy terjedelmes cikket, amelyben bírálta az EM-Drive-ot és számos elvégzett kísérlet nem meggyőző eredményét. Ezenkívül Corey S. Powell, a Discovery munkatársa bűnösnek ítélte EM-Drive motorokés a Cannae Drive, akárcsak a NASA kutatásánál. Egy másik méltóságteljes majom, John S. Baez matematika és fizika professzor, általánosságban "nonszensznek" nevezte ennek a technológiának a koncepcióját, és következtetései sok úgynevezett tudós érzelmeit tükrözik, valójában butaság beszélők, akik úgy gondolják, hogy ha relativisztikus hülyeségeket zsúfoltak össze életüket, tudósokká váltak.

Az EM-Drive-ot sokan lelkesedéssel fogadták, köztük a NASASpaceFlight.com, amely információkat közölt az Eagleworks legújabb kísérleteiről, és a népszerű New Scientist magazin, amely pozitív és optimista véleményt írt az elektromágneses meghajtóról, de én megtettem. ne felejtsük el megemlíteni, hogy az ilyen vitás kérdésekhez további tényeket kell megadni. Emellett a világ minden tájáról érkező rajongók elkezdték építeni saját „ismeretlen eredetű” tolóerővel rendelkező motormodelleket, az egyik érdekes, „garázs” körülmények között megalkotott változatot egy román mérnök javasolta Berka Julián(Iulian Berca).

Meg kell értenie, hogy a relativisztikus fizika (Einstein és apologétáinak fizikája) elvileg kizárja a tolóerő megjelenését az EM-Drive-ban és hasonló eszközökben, mivel teljesen tagadja az étert, és ha elismeri, aláírja annak ősrégi csalás, az emberiség megtévesztése. Az elektromágneses hullámhajtás valóban bevált működő változatai azonban eddig nem látott lehetőségeket nyithatnak meg az űrben és a földi szállításés felforgatja a modern tudományt, vagy inkább talpra állítja egy évszázadnyi relativisztikus csalás után.

A néhány évvel ezelőtti EM-Drive projektről

A Computerra.ru weboldalon 2013. február 14-én Jevgenyij Zolotov, a Computerra Kiadó rovatvezetője közzétette „ A kudarc, mint a siker üzemanyaga: miért cselekszenek helyesen a kínaiak egy áltudományos motor finanszírozásával? ”, amelyben már akkor levonták a következtetést:

„... minden bizonnyal a kínaiak érik el először a célt, függetlenül attól, hogy az elektromágneses hajtómű az űrben kezd el dolgozni, vagy mozdulatlan marad. Az EmDrive szerzőjével ellentétben ők állami egyetemen dolgoznak, közpénzből: a kommunista Égi Birodalom jól megtanulta az üzleti iskolai leckéket. Nem félnek kockázatos projektekre fogadni.”

Az alábbiakban rövidített formában közöljük a cikket.

„Bármit is mond, a brit mérnök-feltaláló, Roger Schaer szerencsésebb volt, mint sok kollégája. Amikor a 2000-es évek elején egy kis állami támogatást kapott egy innovatív rakétahajtómű prototípusának megépítésére, el sem tudta képzelni, mennyi pokolkört kell végigjárnia, mielőtt bárki is komolyan veszi az ötletét. Ma, több mint tíz év elteltével, még mindig csak laboratóriumi kísérletekre korlátozódik, de makacssága több tudományos csoport érdeklődését is felkeltette szerte a világon, és hamarosan magához vonz néhány kockázati tőkést. Ennek hiánya talán a legnagyobb rejtély ebben a történetben.

Shaer projektje, amely időszakonként, körülbelül néhány évente egyszer felkerül a tudományos népszerűsítő sajtó címlapjára, szokatlan, ha nem extravagáns. A lényeg dióhéjban ez. Húsz évnyi munka után az európai űróriásnál, az Astriumnál megalapította saját Satellite Propulsion Research LLC-jét, és a már említett anyagi támogatással egy fantasztikus témához kezdett: egy olyan motorhoz, amely a munkaanyag kilökése nélkül hoz létre tolóerőt. E szavak után a fizikailag hozzáértő olvasónak hitetlenkedő fintort kell mutatnia, mivel a newtoni mechanikától a kvantummechanikáig minden fizika tiltja az ilyen trükköt: a tolóerő generálásához ki kell dobni valamit a hajón kívülre, el kell lökni valamitől. . A vízből, földből, égett vagy ionizált gázsugárból való kilökődés pedig csekély dolog.

Schaer nem érvelt azzal, hogy a fizika törvényei tévesek – azt sugallta, hogy az azokat értelmező tudósok tévednek. A kiutalt pénzből pedig megépítette az EmDrive (az „elektromágneses motor” rövidítése) néhány prototípusát. Saját mérései szerint a prototípusok tolóerőt a gramm töredékeiben fejlesztettek ki (a technikai részleteket lásd Andrej Vaszilkov cikkében " Elbeszélés merész projektek").

Az EmDrive durván szólva egy kúp alakú mikrohullámú sütő, amelyen túl semmi nem szivárog, de amiben a tolóerő állítólag a széles vég felé jön létre az elektromágneses sugárzás valamilyen kiegyensúlyozatlansága miatt.

Egy ilyen motor működtetéséhez csak elektromosság szükséges. A tolóerő korlátlanul növelhető a méret növelésével és szupravezetők használatával. És szinte mindenhol használható, az űrhajóktól a levitáló autókig. Az biztos, hogy csábító, de akkor miért nem készült el még egy teljes körű, gyakorlatilag hasznos prototípus? A tény az, hogy Shaer bizalmatlansággal szembesült. A tudományos közösségből szinte senki sem támogatta. A kritikusok számítási hibákkal és mérési hibákkal magyarázzák az így létrejövő tolóerőt: azt mondják, egy ilyen „motor” próbapadon működik, de az űrben, ahol nem függesztik fel zsanérokra, hanem magára hagyják a tolóerőt legyen nulla.

Szóval mi ez? Tévhit? Megtévesztés? Igen, nagyon is lehet! De ahhoz, hogy megértsük és értékeljük a helyzet szépségét, nem egy tudós, hanem egy befektető szemével kell vizsgálni. A tudomány nem fogadhat kétes projektekre. De egy kockázati tőkésnek nem csak lehet, hanem kell is! Shaert pedig békés úton kellett volna finanszírozni az első pozitív eredmények bemutatása után.”

Ideje véget vetni a vitának

Véget kívánok vetni a vitáknak Guido Petta(Guido Fetta) Scheuer hasonló gondolkodású embere és egy másik hipotetikus motor, a Cannae Drive tervezője, amely ugyanazon az elven működik: mikrohullámokat generál és tolóerőt hoz létre egy zárt körben kipufogó nélkül.

2016. augusztus 17-én Guido Petta bejelentette, hogy a Cannae Drive kísérleti modelljét kívánja pályára állítani – és működés közben is tesztelni. Guido Petta a Cannae Inc. vezérigazgatója. Most a Cannae Inc. licencelt elektromágneses meghajtási technológiát a Theseus Space Inc.-nek, amely egy CubeSat műholdat bocsát alacsony Föld körüli pályára.

A Theseus Space alapítói között van maga a Cannae Inc., valamint a kevéssé ismert LAI International, AZ és SpaceQuest cégek.

Az indulás dátumát még nem közölték. Talán a rajongók 2017-ben tudnak pénzt gyűjteni és kísérleti eszközt építeni.

Ennek a műholdnak az egyetlen célja, hogy hat hónapon keresztül tesztelje a Cannae Drive motort. A műhold a Cannae Drive elektromágneses meghajtásával próbál majd mozogni.

A Cannae Drive fejlesztői azt állítják, hogy motorjuk akár több Newton tolóerőt is képes generálni, és „több magas szintek", amely a legalkalmasabb kis műholdakon való használatra. A motor nem igényel üzemanyagot és nincs kipufogógáz.

A motor térfogata a CubeSat műholdon nem több, mint 1,5 egység, azaz 10x10x15 cm Az áramforrás kevesebb, mint 10 W. Maga a műhold hat egységből áll majd.

Cannae cég műholdja. Rendering: Cannae Inc.

Közvetlenül a sikeres pályán történő demonstrációt követően a Theseus Space fel kívánja ajánlani az új motort külső gyártóknak más műholdakon való használatra.

Cannae számításai szerint a 3500 kg tömegű elektromágneses motor masszívabb változata 15 év alatt képes 2000 kg tömegű terhet 0,1 fényév távolságra szállítani. Egy ilyen eszköz össztömege a hűtőrendszerekkel és egyéb alkatrészekkel együtt 10 tonna lesz.

A Cannae héliumhűtésű elektromágneses motor tesztelése. Fotó: Cannae

Ha a motor teljesítményét megbízható, megismételhető tudományos kísérlet igazolja, akkor a tudósoknak magyarázatot kell találniuk erre a jelenségre. Roger Scheuer maga is azt sugallja, hogy a motor működési elve a speciális relativitáselméleten alapul. A motor az elektromosságot mikrohullámú sugárzássá alakítja, amely a zárt kúpos üregben bocsát ki, aminek következtében a mikrohullámú részecskék nagyobb erőt fejtenek ki az üreg felületének nagyobb, lapos részére, mint a kúp keskenyebb végén, ezáltal tolóerőt hoznak létre.

Scheuer biztos abban, hogy egy ilyen rendszer nem mond ellent a lendület megmaradásának törvényének.

Guido Petta hasonló magyarázatot ad a 20140013724 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban, megemlítve a Lorentz-erőt – azt az erőt, amellyel az elektromágneses mező hat egy pontszerű töltésű részecskére.

Az EmDrive-ot tesztelő NASA-kutatók elmélete szerint a tolóerőt a „virtuális plazma kvantumvákuumja” hozza létre, amely részecskék a téridő zárt hurkában jelennek meg és tűnnek el. Vagyis a rendszer valójában nem elszigetelt, tehát a kvantumfizika hatásai miatt nem sérti az impulzusmegmaradás törvényét.

Paul Kocyla német mérnök EmDrive prototípusa

Az EmDrive fejlesztését a tudományos közösség általában figyelmen kívül hagyja, bár néhány kísérletet még mindig végeznek. Például 2012-ben kínai fizikusok egy csoportja közzétette egy elektromágneses motor tolóerejének mérési eredményeit, amely 70-720 mN-t tett ki 80-2500 W-os mikrohullámú sugárzó teljesítmény mellett, 12-nél kisebb mérési hibával. %. Ez valamivel nagyobb, mint az ionmotor tolóereje.

A rajongók bíznak benne: ha az EmDrive működik, akkor a jövőben az lesz lehetséges létrehozása nemcsak hatékony űrmotorok, hanem repülő autók, valamint hajók, repülőgépek is – minden elektromágneses meghajtással meghajtott szállítóeszköz.

Nem Cannae az egyetlen, aki az űrben próbálja tesztelni az elektromágneses hajtást. német mérnök Pál Kotsyla(Paul Kocyla) egy kis zsebméretű EmDrive-ot tervezett, és most egy közösségi finanszírozási kampányon keresztül gyűjt pénzt. Ahhoz, hogy a prototípust a PocketQube mini-műholdon az űrbe bocsássák, 24 200 euróra van szükség. Három hónap alatt 585 eurót sikerült összeszednünk.

« Világszerte az emberek mérték a sóvárgást. Néhányan a garázsukban, mások nagy szervezetekben építettek motorokat. Mind kiadja a vágyat, nincs itt nagy titok. Vannak, akik azt hiszik, hogy itt valami fekete mágia van, de ez nem így van. Minden normális fizikusnak értenie kell, hogyan működik. Ha valaki nem érti, ideje munkahelyet váltani»

Anyag általános minősítése: 4.5

HASONLÓ ANYAGOK (CÍMKE SZERINT):

A grafén átlátszó, mágneses és vízszűrő