13 ноември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Нов космически двигател, който нарушава законите на физиката, измисли инженер от НАСА

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 16 октомври 2019 в 12:07116590
Pixabay/ Kevin Sanderson, преработено от НаукаOFFNews

Един инженер от НАСА представи няколко смели идеи за концептуално нов двигател за космически кораб, наречен "спирален двигател" (helical engine), който обаче може би нарушава законите на физиката.

За всяко действие има противодействие: това е принципът, на който работят всички космически ракети, изхвърлят изгорелите газове в една посока, за да се изтласка ракетата в другата. Но авторът на новата концепция смята, че неговият двигател би могъл да ни отведе до звездите, без никакво гориво.

„Самият двигател би могъл да достигне 99% от скоростта на светлината, ако разполага с достатъчно време и мощност“, заяви той пред New Scientist.

Проектираният от Дейвид Бърнс (David Burns) в Центъра за космически полети "Маршал" в Алабама на НАСА, „спиралният двигател“ използва ефектите за промяна на масата, за които се знае, че се проявяват при скорости, близки до светлинната. Бърнс публикува документ, описващ концепцията на сървъра за технически доклади на НАСА.

Проектът бе посрещнат със скептицизъм, но Бърнс смята, че неговата концепция заслужава внимание.

Какъв е принципът на двигателя на Бърнс?

Представете си кутия върху повърхност без триене. Вътре в тази кутия е прът, по който може да се движи пръстен. Ако пружина вътре в кутията придаде на пръстена тласък, пръстенът ще се плъзне по пръта в една посока, докато кутията ще се отблъсне в друга. Когато пръстенът достигне края на кутията, той ще отскочи назад и посоката на отката на кутията също ще се промени. Това е действие-противодействие - известен също като Трети закон за движението на Нютон - и при нормални обстоятелства той ще ограничи колебанието на кутията напред-назад (вижте схемата долу).


A simplified version of the engine. Кредит: David Burns/NASA

Но Бърнс си задава въпроса, ами ако масата на пръстена е много по-голяма, когато се плъзга в едната посокав сравнение с другата? Тогава това би дало на кутията по-голям тласък в едната посока. Действието би надхвърлило противодействието и кутията ще се ускори напред (вижте схемата долу).

A simplified version of the engine. Кредит: David Burns/NASA

Такава промяна на масата не е забранена от физиката. Специалната теория на относителността на Айнщайн казва, че обектите увеличават масата си, когато скоростта им се приближава до скоростта на светлината, ефект, който трябва да се отчита в ускорителите на частици. Всъщност, една реализация на концепцията на Бърнс би била да се замени пръстена с ускорител на движещи се в кръг частици, при който йоните бързо се ускоряват до релативистки скорости в единия такт на двигателя и се забавят по време на другия.

Но Бърнс смята, че би имало по-голям смисъл да изостави променящия масата си пръстен и да се използва въртящ се пръстен от йони като се увеличи разликата в импулсите между сблъсъците в единия и другия край.  

A simplified version of the engine. Кредит: David Burns/NASA

Импулсът ще се увеличава надлъжно по оста на корпуса и съчетано в кръговото движение на частиците - в такъв случай ускорителят трябва да бъде оформен като спирала.

Пространство без триене

Двигателят би трябвало да бъде голям - с дължина 200 метра и диаметър 12 метра - и изисква мощност от 165 мегавата, за да генерира само 1 нютон тяга, което е приблизително същата сила, с която натискате клавишите на клавиатурата. Поради тази причина ще може да достига значими скорости само в пространството без триене на космоса.

„Самият двигател ще може да достигне 99% от скоростта на светлината, ако има достатъчно време и мощност“, твърди Бърнс.

Проектите на двигатели без гориво не са от вчера.

В края на 70-те Робърт Кук, американски изобретател, патентова двигател, който уж превръща центробежната сила в линейно движение. В началото на 2000-те британският изобретател Роджър Шойер предложи EM-драйв, за който  твърди, че може да конвертира в тяга уловени в кутия с форма на пресечем конус микровълни. Нито една концепция не бе доказана успешно на практика и двете се приемат като невъзможни поради нарушаването на закона за запазване на импулса, който е основен физически закон.

„Всички инерционни задвижващи се системи - доколкото знам - не работят и в среда без триене“, разказва Мартин Таджмар (Martin Tajmar) от Дрезденския технологичен университет в Германия, който е извършил тестове на EM Drive и смята, че спиралният двигател вероятно ще изпита същия проблем. Тази машина използва Специалната теория на относителността, за разлика от другите, което усложнява картината, отбелязва той, но "за съжаление винаги има противодействие на действието".

Бърнс е работил върху проекта си сам, без подкрепа от НАСА и признава, че концепцията му е може би неефективна. 

„Знам, че рискувам тя да се окаже там, където да ЕмДрайв и студения синтез“, коментира той. "Много е трудно да измислиш нещо ново под слънцето и то наистина да работи".

Справка: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20190029657.pdf

Източник: NASA engineer's 'helical engine' may violate the laws of physics, New Scientist


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Първото селфи в Космоса
11 ноември 2019 в 00:00
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.