Matumaini ya astronautics

Miezi michache iliyopita, maabara ya Eagleworks, iliyoko Lyndon B. Johnson Space Flight Center huko Houston, ilithibitisha uendeshaji wa injini ya EmDrive, ambayo inapaswa kukiuka moja ya sheria za msingi za fizikia - sheria ya uhifadhi wa kasi. Kisha matokeo ya mtihani yalithibitishwa katika utupu (1), ambayo iliondoa wasiwasi wa mojawapo ya hoja dhidi ya teknolojia hii.

1. Picha ya majaribio ya injini ya Fetti iliyosimamishwa kwenye pendulum katika utupu.

Hata hivyo, wakosoaji bado wanaeleza kuwa, kinyume na ripoti za vyombo vya habari, NASA injini bado haijathibitishwa kufanya kazi kweli.

Kwa mfano, makosa ya majaribio yaliyosababishwa, hasa, na uvukizi wa vifaa vinavyounda mfumo wa gari la EmDrive - au tuseme Cannae Drive, kwa sababu ndivyo mtengenezaji wa Marekani Guido Fetta aliita toleo lake la EmDrive.

Haraka hii inatoka wapi?

Inatumika kwa sasa injini za vyombo vya anga zinahitaji gesi kutolewa kwenye pua, na kusababisha meli kuruka upande mwingine. Injini ambayo haihitaji gesi kama hiyo kuendesha itakuwa mafanikio makubwa.

Kwa sasa, hata kama chombo hicho kingeweza kupata chanzo kisicho na kikomo cha nishati ya jua, kama ilivyo kwa visukuma vya kielektroniki, kwa kazi inahitaji mafuta, rasilimali ambayo ni mdogo.

EmDrive awali ilikuwa chimbuko la Roger Scheuer (2), mmoja wa wataalam mashuhuri wa angani barani Ulaya. Aliwasilisha muundo huu kwa namna ya chombo cha conical (3).

Mwisho mmoja wa resonator ni pana zaidi kuliko nyingine, na vipimo vyake huchaguliwa kwa njia ya kutoa resonance kwa mawimbi ya umeme ya urefu fulani.

Matokeo yake, mawimbi haya, yanaenea kuelekea mwisho pana, lazima iharakishwe, na kuelekea mwisho mwembamba, lazima wapunguze.

Inatarajiwa kwamba kama matokeo ya kasi tofauti za harakati, pande za mawimbi zitatoa shinikizo tofauti la mionzi kwenye ncha tofauti za kipokea sauti na kwa hivyo kuunda msukumo usio na sifuri ambao unasukuma meli.

Kweli, Newton, tuna shida! Kwa sababu kulingana na fizikia inayojulikana kwetu, ikiwa hutumii nguvu ya ziada, kasi haina haki ya kukua. Kinadharia, EmDrive inafanya kazi kwa kutumia hali ya shinikizo la mionzi. Kasi ya kikundi cha wimbi la sumakuumeme, na kwa hivyo nguvu inayotokana nayo, inaweza kutegemea jiometri ya mwongozo wa wimbi ambalo hueneza.

Kulingana na wazo la Scheuer, ikiwa utaunda mwongozo wa wimbi la conical kwa njia ambayo kasi ya wimbi kwenye mwisho mmoja inatofautiana sana na kasi ya wimbi kwenye mwisho mwingine, basi kwa kutafakari wimbi hili kati ya ncha mbili, unapata tofauti katika shinikizo la mionzi. , i.e. nguvu ya kutosha kufikia msukumo (4).

Kulingana na Scheuer, EmDrive haikiuki sheria za fizikia, lakini hutumia nadharia ya Einstein - injini iko katika sura tofauti ya kumbukumbu kuliko wimbi la "kazi" ndani yake. Kufikia sasa, ni prototypes ndogo sana za EmDrive zilizo na nguvu za msukumo katika safu ndogo ya Newton zimejengwa.

Kama unaweza kuona, sio kila mtu anaacha wazo hili mara moja kwani prototypes mpya zinaundwa. Kwa mfano, taasisi kubwa ya utafiti kama vile Chuo Kikuu cha China Xi'an Northwest Polytechnic ilifanya majaribio ambayo yalisababisha injini ya mfano yenye msukumo wa 720 micronewtons.

Inaweza kuwa sio nyingi, lakini baadhi yao hutumiwa ndani astronautics, virushio vya ioni hazizalishi tena kabisa. Toleo lililojaribiwa la NASA la EmDrive ni kazi ya mbunifu wa Kimarekani Guido Fetti. Uchunguzi wa utupu wa pendulum umethibitisha kuwa inafikia msukumo wa micronewtons 30-50.

Je, kanuni ya uhifadhi wa kasi imepinduliwa? Pengine hapana. Wataalam wa NASA wanaelezea utendakazi wa injini, kwa usahihi zaidi, mwingiliano na chembe za maada na antimatter, ambazo huharibu pande zote kwenye utupu wa quantum, na kisha kuangamiza pande zote. Sasa kwa kuwa kifaa kimeonyeshwa kufanya kazi, itakuwa sahihi kujifunza jinsi EmDrive inavyofanya kazi.

3. Moja ya mifano ya injini ya EmDrive

Nani haelewi sheria za fizikia?

Nguvu inayotolewa na mifano iliyojengwa hadi sasa haikuangusha miguu yako, ingawa kama tulivyotaja, baadhi ya injini za ion zinafanya kazi katika safu ya micronewton.

4. EmDrive - kanuni ya uendeshaji

Kulingana na Scheuer, msukumo katika EmDrive unaweza kuongezeka sana kupitia matumizi ya waendeshaji wakuu.

Walakini, kulingana na John P. Costelli, mwanafizikia mashuhuri wa Australia, Scheuer "haelewi sheria za fizikia" na hufanya, kati ya mambo mengine, kosa la msingi kwa kuwa hakuzingatia katika mipango yake nguvu inayofanya kazi. kwa mionzi kwenye kuta za upande wa resonator.

Maelezo yaliyotumwa kwenye tovuti ya Shawyer's Satellite Propulsion Research Ltd yanasema kuwa kiasi hiki ni kidogo. Walakini, wakosoaji wanaongeza kuwa nadharia ya Scheuer haijachapishwa katika jarida lolote la kisayansi lililopitiwa na rika.

Jambo la kutia shaka zaidi ni kupuuza kanuni ya uhifadhi wa kasi, ingawa Scheuer mwenyewe anadai kwamba uendeshaji wa gari haukiuki hata kidogo. Ukweli ni kwamba mwandishi wa kifaa bado hajachapisha karatasi moja juu yake katika jarida lililopitiwa na rika.

Machapisho pekee yalionekana kwenye vyombo vya habari maarufu, pamoja na. katika The New Scientist. Wahariri wake walikosolewa kwa sauti ya kusisimua ya makala. Mwezi mmoja baadaye, shirika la uchapishaji lilichapisha maelezo na ... kuomba msamaha kwa maandishi yaliyochapishwa.