Летимо на Альфа Центавра? Вчені випробували «неможливий» двигун EmDrive

6 червня 2019, 20:00

Фізики з Німецького Технічного Університету Дрездена перевірили, чи дійсно проект двигуна EmDrive може створювати тягу. Попередні експерименти не могли точно встановити працездатність двигуна.

Подорож в іншу зоряну систему є заповітною мрією будь-якого дослідника космосу на Землі. Але, на жаль, сучасні космічні технології дозволяють нам вивчати тільки околиці нашої планети.

Відео дня

Апарату Voyager 2, наприклад, знадобилося понад 40 років, щоб подолати всього 18 млрд км і вийти за межі Сонячної системи. А тепер уявіть, що найближча до нас зоряна система — Альфа Центавра — перебуває на відстані в 40 трлн км або 4,3 світлових року, що в 2,2 тис. разів далі, ніж зумів пролетіти Voyager 2.

Ця, за космічними мірками смішна, відстань є недосяжною метою для всього людства. Незважаючи на це, вчені у всьому світі не полишають спроби створити двигун, який буде постійно генерувати тягу і, в перспективі, зможе доставити людину або хоча б земне обладнання на іншу зірку.

Вічний двигун

Одним з таких двигунів є EmDrive. Проект запропонував британський інженер Роджер Шойер в 1999 році, викликавши тим самим багато суперечок в науковому співтоваристві. Справа в тому, що установка Шойер не має робочого тіла, — як рушійна сила пристроєм використовується магнетрон, який генерує мікрохвилі, і, за заявами автора, накопичує енергію коливань в резонаторі, створюючи тягу.

geektimes.com
Фото: geektimes.com

Автор ідеї заявляв, що суть двигуна в його асиметричній конструкції: мовляв, електромагнітні хвилі чинять різний тиск на стінки двигуна і створюють тягу. Заковика в тому, що заявлений «вічний двигун» суперечить закону Ньютона про збереження імпульсу.

Вчені проводили численні експерименти з проектом EmDrive і завжди домагалися незначної тяги в кілька мікроньютонів, що може відповідати похибці вимірюваних приладів через недостатнє екранування двигуна і вплив на нього зовнішніх сил.

У минулому році фізики Німецького Технічного Університету Дрездена провели дослідження і підтвердили, що тяга в двигуні EmDrive створюється через поганий зовнішній захист резонатора і, як наслідок, вплив зовнішніх сил на електромагнітні коливання всередині двигуна.

Тоді вчені не знайшли конкретний зовнішній фактор, який створює тягу в EmDrive, але все одно дійшли висновку, що двигун не може порушувати чинні закони фізики. Таким чином, теорія «неможливого двигуна» продовжила своє існування, хоча й більшість вченихставляться до цієї історії скептично.

Край сумнівам

Через рік представники того ж Німецького Технічного Університету Дрездена провели ще одне дослідження, щоб точно встановити, чи працює двигун EmDrive. Як пише журнал WIRED, команда фізиків під керівництвом Мартіна Таймара розробили проект SpaceDrive, — «надзвичайно чутливий і нечутливий до втручання інструмент, який раз і назавжди покладе край дискусії про EmDrive».

Таймар і фізики з Дрездена створили точну копію двигуна EmDrive, з яким вчені NASA Пол Марч і Гарольд Вайт змогли досягти незначної тяги кілька років тому. Конструкція двигуна являє собою мідний конус з обрізаним верхом, який поміщено у вакуумну камеру. Джерело мікрохвильового сигналу знаходиться за межами камери і передається за допомогою кабелів на антени всередині конуса.

TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN
Фото: TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN

На відміну від свого торішнього експерименту, в цей раз для вимірювання тяги вчені використовували маятникові терези, які вимірюють силу крутного моменту, прикладеного до осі маятника. Щоб точно виміряти тягу вчені також застосували лазерний інтерферометр, який нівелює фізичне зміщення маятникових терезів.

Автори проекту SpaceDrive називають свій пристрій найчутливішим балансом тяги з тих, що коли-небудь існували в світі.

Крім цього, щоб уникнути впливу на двигун зовнішніх неврахованих сил, вчені повинні були створити спеціальний екран, який блокував би EmDrive від перешкод, викликаних магнітними полюсами Землі, сейсмічними коливаннями планети і тепловим розширенням через нагрівання від мікрохвиль.

З природними земними джерелами перешкод можна було впоратися, але ось нагрівання міді могло викликати розширення конструкції і зміщення центру ваги двигуна, що знову призвело б до появи тяги через зовнішній вплив. Щоб усунути цю проблему, команда Мартіна Таймара проводила експерименти, змінюючи положення двигуна в просторі.

У підсумку, після 55 проведених експериментів, фізики все ж зафіксували тягу в 3,4 мікроньютона, що відповідає результатам попередніх досліджень. Проте, вчені не можуть з точністю сказати, що нейтралізували термальне джерело впливу, і, вірогідно, саме це може викликати мінімальну тягу в двигуні.

Одержаний результат знову залишає надії адептам EmDrive, які пояснюють тягу в двигуні, що суперечить законам фізики, квантовою механікою або навіть «Магією єдинорогів, що рухає нас крізь космічний простір», як висловився фізик Кріс Лі.

Мартін Таймар не збирається залишати питання тяги EmDrive повислим у повітрі, й, за його словами, вони вже розробляють два інших вимірювальних прилади, які повинні виключити будь-який зовнішній вплив, включно з термальною похибкою.

Якщо фізики дійсно доведуть, що сам собою EmDrive не створює ніякої тяги — наукове співтовариство втратить майже 20-річну загадку, яку поки що нікому не вдалося вирішити. В іншому випадку — феномен цього двигуна може стати основою для найбільших відкриттів.

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X