Astronavtikaga umid
Bir necha oy oldin Xyustondagi Lyndon B. Jonson kosmik parvozlar markazida joylashgan Eagleworks laboratoriyasi fizikaning asosiy qonunlaridan biri – impulsning saqlanish qonunini buzishi kerak bo‘lgan EmDrive dvigatelining ishlashini tasdiqladi. Keyin sinov natijalari vakuumda (1) tasdiqlandi, bu esa ushbu texnologiyaga qarshi argumentlardan birining skeptiklarini tarqatib yubordi.
1. Vakuumdagi mayatnikga osilgan Fetti dvigatelining sinovlari tasviri.
Biroq, tanqidchilar hali ham OAV xabarlaridan farqli o'laroq, NASA dvigatelning haqiqiy ishlashi hali isbotlanmagan.
Misol uchun, eksperimental xatolar, xususan, EmDrive haydovchi tizimini tashkil etuvchi materiallarning bug'lanishi yoki aniqrog'i Cannae Drive, chunki amerikalik dizayner Guido Fetta o'zining EmDrive versiyasini shunday deb atagan.
Bu shoshqaloqlik qayerdan keladi?
Hozirda foydalanilmoqda kosmik kemalar dvigatellari ular gazni nozuldan chiqarib tashlashni talab qiladi, bu esa kemaning teskari yo'nalishda sakrashiga olib keladi. Ishlash uchun bunday gazni talab qilmaydigan dvigatel katta yutuq bo'ladi.
Hozirgi vaqtda kosmik kema quyosh energiyasining cheksiz manbasiga ega bo'lsa ham, xuddi shunday elektroion tashuvchilar, ish uchun u yoqilg'ini talab qiladi, uning manbai cheklangan.
EmDrive dastlab Yevropaning eng mashhur aeronavtika mutaxassislaridan biri Rojer Scheuer (2) tomonidan yaratilgan. U bu dizaynni konus shaklidagi idish (3) shaklida taqdim etdi.
Rezonatorning bir uchi ikkinchisidan kengroq bo'lib, uning o'lchamlari ma'lum uzunlikdagi elektromagnit to'lqinlar uchun rezonansni ta'minlaydigan tarzda tanlanadi.
Natijada, kengroq uchi tomon tarqaladigan bu to'lqinlar tezlashishi kerak va torroq tomonda ular sekinlashishi kerak.
Har xil harakat tezligi natijasida to'lqin jabhalari rezonatorning qarama-qarshi uchlariga turli xil radiatsiya bosimini keltirib chiqarishi va shu bilan kemani harakatga keltiradigan nolga teng bo'lmagan surish hosil qilishi kutilmoqda.
Xo'sh, Nyuton, bizda muammo bor! Chunki bizga ma'lum bo'lgan fizikaga ko'ra, agar siz qo'shimcha kuch qo'llamasangiz, impulsning o'sishga haqqi yo'q. Nazariy jihatdan, EmDrive radiatsiya bosimi fenomeni yordamida ishlaydi. Elektromagnit to'lqinning guruh tezligi va shuning uchun u tomonidan yaratilgan kuch u tarqaladigan to'lqin o'tkazgichning geometriyasiga bog'liq bo'lishi mumkin.
Scheuerning fikriga ko'ra, agar siz konus shaklidagi to'lqin o'tkazgichni shunday qursangiz, bir uchidagi to'lqin tezligi ikkinchi uchidagi to'lqin tezligidan sezilarli darajada farq qiladi, keyin bu to'lqinni ikki uchi orasida aks ettirib, siz radiatsiya bosimidagi farqni olasiz. , ya'ni. kuchga erishish uchun etarli kuch (4).
Sheuerning so‘zlariga ko‘ra, EmDrive fizika qonunlarini buzmaydi, balki Eynshteyn nazariyasini qo‘llaydi – dvigatel uning ichidagi “ishchi” to‘lqindan farqli ma’lumot tizimida. Hozirgacha faqat mikro-Nyuton diapazonida surish kuchlari bo'lgan juda kichik EmDrive prototiplari yaratilgan.
Ko'rib turganingizdek, yangi prototiplar yaratilishi bilan hamma ham bu kontseptsiyadan darhol voz kechmaydi. Misol uchun, Xitoyning Sian shimoli-g'arbiy politexnika universiteti kabi yirik tadqiqot muassasasi tajribalar o'tkazdi, natijada 720 mikronyuton kuchga ega dvigatel prototipi paydo bo'ldi.
Bu ko'p bo'lmasligi mumkin, lekin ulardan ba'zilari ishlatiladi astronavtika, ion tashuvchilar ular boshqa umuman hosil qilmaydi. EmDrive’ning NASA sinovidan o‘tgan versiyasi amerikalik dizayner Gvido Fettining ishi. Mayatnikning vakuum sinovi uning 30-50 mikronyuton kuchga ega ekanligini tasdiqladi.
Impulsning saqlanish tamoyili bekor qilinganmi? Ehtimol, yo'q. NASA mutaxassislari dvigatelning ishlashini, aniqrog‘i, kvant vakuumida bir-birini yo‘q qiladigan, keyin esa o‘zaro yo‘q bo‘ladigan materiya va antimateriya zarralari bilan o‘zaro ta’sirini tushuntiradi. Endi qurilmaning ishlashi ko'rsatilgan bo'lsa, EmDrive qanday ishlashini o'rganish o'rinli bo'ladi.
3. EmDrive dvigateli modellaridan biri
Kim fizika qonunlarini tushunmaydi?
Hozirgacha ishlab chiqarilgan prototiplar tomonidan taqdim etilgan quvvat sizni oyoqlaringizdan yiqita olmaydi, garchi biz aytib o'tganimizdek, ba'zi ionli dvigatellar ular mikronyuton diapazonida ishlaydi.
4. EmDrive - ishlash printsipi
Scheuerning so'zlariga ko'ra, EmDrive'dagi kuchni o'ta o'tkazgichlardan foydalanish orqali sezilarli darajada oshirish mumkin.
Biroq, taniqli avstraliyalik fizik Jon P. Kostellining fikricha, Sheuer "fizika qonunlarini tushunmaydi" va boshqa narsalar qatori, u o'z sxemalarida ta'sir qiluvchi kuchni hisobga olmagani uchun fundamental xatoga yo'l qo'yadi. rezonatorning yon devorlariga nurlanish orqali.
Shawyer's Satellite Propulsion Research Ltd veb-saytida e'lon qilingan tushuntirishda bu arzimas miqdor ekanligi aytiladi. Biroq, tanqidchilarning qo'shimcha qilishicha, Scheuer nazariyasi hech qanday ilmiy jurnalda nashr etilmagan.
Eng shubhali narsa impulsni saqlash printsipiga e'tibor bermaslikdir, garchi Sheuerning o'zi haydovchining ishlashi uni umuman buzmasligini da'vo qiladi. Gap shundaki, qurilma muallifi hozircha u haqdagi birorta maqolani o‘zaro ko‘rib chiqiladigan jurnalda e’lon qilmagan.
Yagona nashrlar mashhur matbuotda paydo bo'ldi, shu jumladan. The New Scientist jurnalida. Uning muharrirlari maqolaning sensatsion ohangi uchun tanqid qilindi. Bir oy o'tgach, nashriyot tushuntirishlarni chop etdi va ... nashr etilgan matn uchun uzr.
