Летим на Альфа Центавра? Инженер NASA разработал проект двигателя для межзвездных полетов

20 октября 2019, 07:08

Инженер космического центра Маршалла NASA создал проект двигателя, который работает благодаря ускорителю частиц.

На прошлой неделе лауреат Нобелевской премии по физике Майкл Мэйор заявил, что человечество не сможет добраться к планетам, которые находятся вне Солнечной системы.

Видео дня

С текущими технологиями это просто невозможно, поскольку ближайшие экзопланеты расположены в нескольких световых годах от нас. Соответственно, даже если мы научимся летать со скоростью света (300 тыс. км/с), такое путешествие займет годы.

«Это очень старый вопрос, который обсуждали философы: есть ли другие миры во Вселенной? Мы ищем планеты, которые являются самыми близкими к нам, которые могут напоминать Землю. Вместе с моим коллегой мы начали этот поиск планет, мы показали, что их можно изучать. Мы не знаем, существует ли там жизнь. Единственный способ сделать это — разработать методы, которые позволили бы нам обнаруживать жизнь на расстоянии», — заявил 77-летний астрофизик Майкл Мэйор.

Тем не менее, ученые не бросают идею создать двигатель, который сможет разгонять космические аппараты к скорости, приближенной к световой. Только представьте, если мы сможет достичь скорости света, путешествие на Марс займет чуть больше трех минут, а к ближайшей звездной системе — Альфа Центавра — можно будет добраться всего за четыре с половиной года.

Чтобы достичь этой цели, недавно инженер космического центра Маршалла NASA Дэвид Бернс предложил проект еще одного «невозможного» двигателя.

Вместо классического использования реактивной тяги благодаря сжиганию ископаемого топлива, Бернс предлагает разработать спиральный двигатель на основе ускорителя частиц — синхротрона.

Инженер NASA предполагает, что изменяя скорость движения пучка ионов по спирали в синхротроне с помощью магнитного поля, — в космических условиях, где отсутствует трение, можно достичь постоянного ускорения, и вскоре такой двигатель может разогнаться к околосветовым скоростям.

NASA
Фото: NASA

Идея, как и в случае с самым популярным "невозможным" двигателем EmDrive, нарушает закон сохранения импульса Ньютона.

Согласно теоретическим расчетам, в земных условиях для работы такого двигателя понадобилось бы огромное количество энергии — около 165 мегаватт — чтобы создать тягу всего в один ньютон.

Кроме того, такой двигатель будет занимать более ста метров, что необходимо для предполагаемого разгона ионных пучков в синхротроне и создания мизерной тяги, которая в теории может разогнать космический корабль к огромным скоростям.

Поэтому, спиральный двигатель на основе ускорителя частиц Дэвида Бернса — пока лишь отдельный теоретический проект, который не лежит в планах NASA.

Американская аэрокосмическая администрация с начала 2000-х пытается построить свою ракету SLS на обычном двигателе на ископаемом топливе, так что к реализации 100-метровых ускорителей частиц с сомнительными возможностями еще очень далеко.

Другим двигателем, который использует ионы в качестве топлива, является классическая ионная силовая установка. Ученые рассчитали, что во время ионизации ксенона или ртути за счет бомбардировки их электронами, получается смесь положительных ионов и отрицательных электронов, что создает тягу.

На практике, ионный двигатель в условиях нулевой гравитации придал 340-килограммовому спутнику ускорение в 4,3 км/с за счет 74 кг ксенона. Это подтверждает малоэффективность подобных проектов.

Спекуляции по поводу варп-двигателя, который якобы может превзойти скорость света в 10 раз за счет сжатия пространства перед собой и расширения его позади, остаются на уровне научной фантастики. Для этого человеку понадобится как минимум найти и научиться управлять экзотической материей — элементарными частицами, которые нарушают классические законы физики при искривлении пространства-времени.

Ну и, конечно, главной загадкой в погоне за скоростью света остается упомянутый двигатель EmDrive, который также противоречит законам физики. Предложенный еще в конце 1990-х, EmDrive подразумевает использование магнетрона, который генерирует микроволны, и якобы накапливает энергию колебаний в резонаторе, создавая тягу.

Technische Universität Dresden
Фото: Technische Universität Dresden

Авторы разных проектов EmDrive предполагали, что из-за асимметричной конструкции двигателя электромагнитные волны производят разное давление на его стены и создают тягу.

Но, опять-таки, на практике эта тяга оказалась мизерной, и ученые пришли к выводу, что EmDrive работает из-за плохой внешней защиты резонатора, и как следствие, воздействия внешних сил на незначительные электромагнитные колебания внутри двигателя.

poster
Подписаться на ежедневную email-рассылку
материалов раздела Техно
Рассылка о том как технологии изменяют мир
Каждый понедельник

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X