Летимо на Альфа Центавра? Інженер NASA розробив проект двигуна для міжзоряних польотів

20 жовтня 2019, 07:08

Інженер космічного центру Маршалла NASA створив проект двигуна, який працює завдяки прискорювачу частинок.

Минулого тижня лауреат Нобелівської премії з фізики Майкл Мейор заявив, що людство не зможе дістатися до планет, які розташовані поза Сонячною системою.

З поточними технологіями це просто неможливо, оскільки найближчі екзопланети розташовані в декількох світлових роках від нас. Відповідно, навіть якщо ми навчимося літати зі швидкістю світла (300 тис. км/с), така подорож займе роки.

Відео дня

«Це дуже старе питання, яке обговорювали філософи: чи є інші світи у Всесвіті? Ми шукаємо планети, які є найближчими до нас, які можуть нагадувати Землю. Разом з моїм колегою ми почали цей пошук планет, ми показали, що їх можна вивчати. Ми не знаємо, чи існує там життя. Єдиний спосіб зробити це — розробити методи, які дозволили б нам виявляти життя на відстані», — заявив 77-річний астрофізик Майкл Мейор.

Проте, вчені не полишають ідею створити двигун, який зможе розганяти космічні апарати до швидкості, наближеної до світлової. Тільки уявіть, якщо ми зможемо досягти швидкості світла, подорож на Марс займе трохи більше трьох хвилин, а до найближчої зоряної системи — Альфа Центавра — можна буде дістатися за чотири з половиною роки.

Щоб досягти цієї мети, нещодавно інженер космічного центру Маршалла NASA Девід Бернс запропонував проект ще одного «неможливого» двигуна.

Замість класичного використання реактивної тяги завдяки спалюванню викопного палива, Бернс пропонує розробити спіральний двигун на основі прискорювача частинок — синхротрона.

Інженер NASA передбачає, що змінюючи швидкість руху пучка іонів за спіраллю в синхротроні за допомогою магнітного поля, — в космічних умовах, де відсутнє тертя, можна досягти постійного прискорення, і незабаром такий двигун може розігнатися до швидкості світла.

NASA
Фото: NASA

Ідея, як і в випадку з найпопулярнішим «неможливим» двигуном EmDrive, порушує закон збереження імпульсу Ньютона.

Згідно з теоретичними розрахунками, в земних умовах для роботи такого двигуна знадобилася б величезна кількість енергії - близько 165 мегават — щоб створити тягу всього в один ньютон.

Крім того, такий двигун буде займати більше ста метрів, що необхідно для передбачуваного розгону іонних пучків в синхротроні і створення мізерної тяги, яка в теорії може розігнати космічний корабель до величезних швидкостей.

Тому, спіральний двигун на основі прискорювача частинок Девіда Бернса — поки лише окремий теоретичний проект, який не лежить в планах NASA.

Американська аерокосмічна адміністрація з початку 2000-х намагається побудувати свою ракету SLS на звичайному двигуні на викопному паливі, так що до реалізації 100-метрових прискорювачів частинок з сумнівними можливостями ще дуже далеко.

Іншим двигуном, який використовує іони в якості палива, є класична іонна силова установка. Вчені вирахували, що під час іонізації ксенону або ртуті за рахунок бомбардування їх електронами, виходить суміш позитивних іонів і негативних електронів, що створює тягу.

На практиці, іонний двигун в умовах нульової гравітації надав 340-кілограмовому супутнику прискорення в 4,3 км/с за рахунок 74 кг ксенону. Це підтверджує малоефективність подібних проектів.

Спекуляції з приводу варп-двигуна, який нібито може перевершити швидкість світла в 10 разів за рахунок стиснення простору перед собою і розширення його позаду, залишаються на рівні наукової фантастики. Для цього людині знадобиться як мінімум знайти і навчитися керувати екзотичною матерією — елементарними частинками, які порушують класичні закони фізики при викривленні простору-часу.

Ну і, звичайно, головною загадкою в гонитві за швидкістю світла залишається згаданий двигун EmDrive, який також суперечить законам фізики. Запропонований ще в кінці 1990-х, EmDrive передбачає використання магнетрона, який генерує мікрохвилі, і нібито накопичує енергію коливань в резонаторі, створюючи тягу.

Technische Universität Dresden
Фото: Technische Universität Dresden

Автори різних проектів EmDrive припускали, що через асиметричну конструкцію двигуна електромагнітні хвилі виробляють різний тиск на його стінки і створюють тягу.

Але, знову-таки, на практиці ця тяга виявилася мізерною, і вчені дійшли висновку, що EmDrive працює через поганий зовнішній захист резонатора, і як наслідок, вплив зовнішніх сил на незначні електромагнітні коливання всередині двигуна.

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X