Viskas, ką reikia žinoti apie „EmDrive Thruster“.

Net jei neatsiliekate nuo kosminių varomųjų technologijų plėtros, tikriausiai girdėjote apie EmDrive. Tikriausiai matėte antraštes, kuriose tai skelbiama raktas į tarpžvaigždines keliones, ir tvirtina, kad tai drastiškai sutrumpins kelionės per mūsų Saulės sistemą laiką, todėl mūsų svajonės apie žmones, vaikštančius kitose planetose, taps dar labiau realybe. Buvo net teiginių, kad ši labai prieštaringa technologija yra raktas kuriant deformacinius diskus.

Tai drąsūs teiginiai ir, kaip kadaise pasakė didysis kosmologas ir astrofizikas Carlas Saganas, „ypatingiems teiginiams reikia ypatingų įrodymų“. Su tuo Turėdami omenyje, manėme, kad būtų naudinga suskaidyti, ką žinome apie mįslingąjį „EmDrive“ ir ar tai iš tikrųjų yra raktas į žmonijos tyrinėjimą žvaigždės.

Taigi, be papildomų rūpesčių, čia yra absoliučiai viskas, ką reikia žinoti apie mįslingiausią pasaulyje varomąjį įrenginį.

Šis straipsnis periodiškai atnaujinamas atsižvelgiant į naujienas ir pokyčius, susijusius su EM Drive ir su juo susijusiomis teorijomis.

Naujas, nutekėjęs NASA dokumentas rodo potencialiai veikiančią EmDrive

Nutekėjęs NASA dokumentas, kurį gavo „International Business Times“. per naudotojo įrašą NASA Spaceflight forumuose. Įrašą iš pradžių ištrynė forumo moderatoriai, tačiau nuo to laiko dokumentas buvo paskelbtas ir šiuo metu jį galima peržiūrėti čia. Straipsnis neva yra tas pats, kuris buvo aptartas anksčiau šiais metais (pranešta toliau). Straipsnyje pateikta informacija aiškiai nurodo veikiančią „EmDrive“ versiją, o kol kas ji dar nėra bus paskelbta, ji vis dar bus vykdoma Aeronautikos ir astronautikos instituto mokslinėje veikloje žurnalas, AIAA Varomosios jėgos ir galios žurnalas.

Kaip aptarta toliau, tai didžiulis žingsnis į priekį EmDrive ir tiems, kurie tiki teorine technologija. Jei NASA išvadų dokumentas iš tikrųjų praeis ir išvys dienos šviesą – tai atrodo labai tikėtina – tai bus palaima tolesniems EmDrive technologijos tyrimams ir plėtrai. Tai atvertų duris tolesniems tyrimams ir bandymams ir galiausiai gali paskatinti žmones greitai ir lengvai keliauti kosmose.

EmDrive dokumentas pagaliau buvo priimtas atliekant tarpusavio peržiūrą

Iš pradžių šiame straipsnyje buvo nurodyta, kad ankstesni tyrimai ir dokumentai apie „EmDrive“ nebuvo pateikti arba buvo įvertinti. Tačiau tos dienos jau praeityje, atsižvelgiant į NASA Eagleworks dokumentą apie EmDrive testą pranešė, kad praėjo tarpusavio peržiūros procesą ir netrukus bus paskelbtas Amerikos aeronautikos ir astronautikos instituto. AIAA Varomosios jėgos ir galios žurnalas.

Tai svarbus „EmDrive“ žingsnis, nes jis suteikia technologijos ir iki šiol atliktų bandymų teisėtumo, atverdamas duris kitoms grupėms, kad galėtų pakartoti bandymus. Tai taip pat leis kitoms grupėms skirti daugiau išteklių, kad išsiaiškintų, kodėl ir kaip tai veikia, ir kaip kartoti važiavimą, kad tai būtų perspektyvi varomoji jėga. Taigi, nors vienas recenzuojamas dokumentas žmonių rasei staiga neparengs tarpplanetinių kelionių, tai yra pirmas žingsnis siekiant galiausiai suvokti tą galimą ateitį.

Kas yra EmDrive?

Paprasčiau tariant, „EmDrive“ yra mįslė. Pirmą kartą 2001 m. sukurta aviacijos ir kosmoso inžinieriaus Rogerio Shawyerio, technologiją galima apibūdinti kaip varomąją sistemą be kuro, o tai reiškia, kad variklis nenaudoja degalų reakcijai sukelti. Pašalinus kuro poreikį, laivas tampa daug lengvesnis, todėl jį lengviau perkelti (ir teoriškai pigiau pagaminti). Be to, hipotetinė pavara gali pasiekti itin didelį greitį – kalbame apie tai, kad per kelis mėnesius žmonės gali patekti į išorines Saulės sistemos dalis.

Problema ta, kad visa bereakcinės pavaros koncepcija nesuderinama su Niutono impulso išsaugojimu, kuris teigia kad uždaroje sistemoje linijinis ir kampinis impulsas išlieka pastovus, nepaisant bet kokių pokyčių, vykstančių minėtoje sistemoje sistema. Aiškiau: objektas nejudės, jei nebus taikoma išorinė jėga.

Nereaguojantys diskai taip vadinami, nes jiems trūksta „reakcijos“, apibrėžtos trečiajame Niutono dėsnyje: „Kiekvienam veiksmui yra lygi ir priešinga reakcija“. Bet tai eina prieštarauja mūsų dabartiniam esminiam fizikos supratimui: veiksmas (laivo varymas), vykstantis be reakcijos (degalų užsidegimas ir masės išmetimas), turėtų būti neįmanomas. Kad toks dalykas įvyktų, tai reikštų, kad vyksta dar neapibrėžtas reiškinys – arba mūsų fizikos supratimas yra visiškai neteisingas.

Kaip veikia „EmDrive“?

Atsižvelgdami į galimas fiziką laužančias technologijos tikimybes, paprastai suskirstykime, kaip veikia siūloma pavara. EmDrive yra tai, kas vadinama an RF rezonansinis ertmės privairavimo įrenginys, ir yra viena iš kelių hipotetinių mašinų, naudojančių šį modelį. Šios konstrukcijos veikia taip, kad magnetronas įstumia mikrobangų krosnelę į uždarą nupjautą kūgį, tada stumia trumpąjį kūgio galą ir varo aparatą į priekį.

Tai prieštarauja dabartinių erdvėlaivių varomajai formai, kuri sudegina didelius degalų kiekius, kad išstumtų didžiulį kiekį energijos ir masės, kad aparatas būtų iškeltas į orą. Dažnai naudojama metafora, apibūdinanti šio neveiksmingumą, yra lyginti daleles, kurios stumiasi prieš aptvarą ir sukuria trauką sėdint automobilyje ir stumiant vairą, kad automobilis judėtų Persiųsti.

Nors bandymai buvo atlikti su eksperimentinėmis pavaros versijomis – su mažu energijos įėjimu, dėl kurio susidaro keli mikroniutonai traukos jėga (maždaug tiek pat jėgos, kiek svoris cento) – pirmasis recenzuojamas straipsnis buvo priimtas tik neseniai, o jokia kitų testų išvada niekada nebuvo paskelbta recenzuojamoje publikacijoje. žurnalas. Gali būti, kad kai kuriuos teigiamus traukos rezultatus galėjo sukelti bandymo įrangos trikdžiai arba nepastebėta klaida. Tai, kad NASA Eagleworks dokumentas, kaip pranešama, buvo priimtas atliekant tarpusavio vertinimą ir bus paskelbtas AIAA Varomosios jėgos ir galios žurnalas tačiau šiems teiginiams suteikia šiek tiek pagrįstumo.

Nors prieš Eagleworks dokumentą buvo daug skeptiškų dėl EmDrive, taip yra Svarbu pažymėti, kad buvo nemažai žmonių, kurie išbandė važiavimą ir pranešė, kad pasisekė stūmimas.

• 2001 m. Shawyer gavo 45 000 svarų sterlingų dotaciją iš Didžiosios Britanijos vyriausybės išbandyti EmDrive. Pranešama, kad jo bandymas pasiekė 0,016 niutonų jėgą ir reikalavo 850 vatų galios, tačiau jokia testų peržiūra to nepatvirtino. Tačiau verta paminėti, kad šis skaičius buvo pakankamai mažas, todėl tai galėjo būti eksperimentinė klaida.
• 2008 m. Yang Juan ir Kinijos mokslininkų komanda Šiaurės vakarų politechnikos universitete tariamai patikrino teoriją, susijusią su RF rezonansiniais ertminiais svaidikliais, ir vėliau 2010 m. sukūrė savo versiją, bandant diskądaug kartų nuo 2012 iki 2014 m. Teigiama, kad bandymų rezultatai buvo teigiami, jų trauka buvo didesnė nei 750 mN, o galia reikalinga 2500 vatų.
• 2014 m. NASA mokslininkai išbandė savo „EmDrive“ versiją, taip pat ir kietame vakuume. Dar kartą grupė pranešė apie pastangas (apie 1/1 000 Shawyerio teiginių), ir vėlgi, duomenys niekada nebuvo paskelbti per recenzuojamus šaltinius. Kitos NASA grupės skeptiškai vertina tyrėjų teiginius, tačiau jų darbe aiškiai teigiama, kad šios išvados nei patvirtina, nei paneigia šio poelgio, o ragina atlikti tolesnius bandymus.
• 2015 m. ta pati NASA grupė išbandė chemijos inžinieriaus Guido Fetta Cannae Drive (pavardė Q Drive) versiją. pranešta apie teigiamą grynąją trauką. Panašiai Drezdeno technologijos universiteto tyrimų grupė taip pat vėl išbandė pavarą pranešimo trauka, tiek nuspėti, tiek netikėti.
• Dar vienas NASA tyrimų grupės „Eagleworks“ bandymas 2015 m iš pažiūros patvirtino EmDrive galiojimą. Bandymas ištaisė klaidas, kurios buvo įvykusios ankstesniuose bandymuose, ir stebėtina, kad pavara pasiekė trauką. Tačiau grupė dar nepateikė savo išvadų tarpusavio peržiūrai. Gali būti, kad kitos nenumatytos eksperimento klaidos galėjo sukelti trauką (labiausiai tikėtina yra tai, kad vakuumas buvo pažeistas, todėl šiluma išsiplėtė oras bandymo aplinkoje ir juda vairuoti). Nesvarbu, ar išvados galiausiai paskelbtos, ar ne, reikia atlikti daugiau bandymų. Būtent tai ketina daryti Glenno tyrimų centras Klivlande, Ohajo valstijoje, NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorija ir Johnso Hopkinso universiteto taikomosios fizikos laboratorija. Tikintiesiems EmDrive atrodo, kad yra vilties.

2016 m. viduryje fizikas Michaelas McCullochas, mokslininkas iš Plimuto universiteto Jungtinėje Karalystėje, iškėlė naują teoriją, kuri gali paaiškinti bandymų metu pastebėtą trauką. McCullocho teorija nagrinėja inerciją ir tai, kas vadinama Unruh efektu – sąvoka, kurią numato reliatyvumas, Dėl to visata atrodo karštesnė, kuo labiau įsibėgėjate, stebint šilumą, palyginti su pagreitis.

McCullocho naujoji teorija susijusi su nepatvirtinta Unruh spinduliuotės samprata, kuri leidžia daryti išvadą, kad dalelės susiformuoti iš erdvės vakuumo, kaip tiesioginis stebimo visatos šildymo rezultatas pagreitis. Ši teorinė koncepcija iš esmės atitinka mūsų dabartinį visatos supratimą ir numato inercijos, kurią šiuo metu mes darome, rezultatus. Stebėkite, nors ir su viena reikšminga išimtimi: mažus pagreičius, panašius į tai, kas buvo pastebėta bandant EM Vairuoti.

Šis pagreitis atsiranda dėl Unruh spinduliuotės dalelių, kurių bangos ilgis didėja, kai pagreitis mažėja. Įvairių bangų ilgių nesudėtingos dalelės turėtų tilpti abiejuose EM Drive kūgio galuose ir kaip jie šokinėja kūgio viduje, jų inercija taip pat pasikeistų, o tai galiausiai baigtųsi stūmimas.

Tiesa, McCullocho teoriją šiek tiek sunku supainioti su glaustais pasauliečio terminais. Jei jums įdomu ir norite gilintis į tolesnį teorijos skaitymą, galite perskaityti Visas McCullocho darbas, kuriame aptariama jo teorija. Esmė ta, kad jei Unruh efektas ir Unruh spinduliuotė būtų patvirtinti, tai būtų visiškai patikimas EM Drive iki tol neįmanomų traukos stebėjimų paaiškinimas. Tam reikės tolesnių tyrimų ir eksperimentų, o varomoji sistema suteiks dar daugiau impulso bandymams.

Veikiančio EmDrive pasekmės

Nesunku pastebėti, kiek daug mokslininkų yra atsargūs dėl EmDrive ir RF rezonansinių ertmių stūmų. Tačiau, kita vertus, studijų gausa kelia keletą klausimų: kodėl toks susidomėjimas technologija ir kodėl tiek daug žmonių nori jas išbandyti? Kokie iš tikrųjų yra teiginiai apie diską, dėl kurių jis yra tokia patraukli idėja? Nors viskas nuo atmosferos temperatūrą kontroliuojančių palydovų iki saugesnių ir efektyvesnių automobilių buvo laikoma potencialu. pavarų pritaikymas, tikrasis technologijos pritraukimas – ir visų pirma jos kūrimo paskata – yra poveikis erdvei. kelionė.

Erdvėlaivis, turintis bereakcinę pavarą, galėtų pasiekti Mėnulį vos per kelias valandas, Marsą – per du ar tris mėnesius, o Plutoną – per dvejus metus. Tai labai drąsūs teiginiai, tačiau jei „EmDrive“ pasirodys esanti teisėta technologija, jie gali būti ne tokie neįprasti. Be to, nereikia pakuoti kelių tonų kuro, erdvėlaiviai tampa pigesni, lengviau gaminami ir daug lengvesni.

NASA ir kitoms tokioms organizacijoms, įskaitant daugybę privačių kosmoso korporacijų, tokių kaip „SpaceX“, lengvi, įperkami erdvėlaiviai, galintys greitai nukeliauti į atokias kosmoso vietas, yra kažkas tokio vienaragis. Vis dėlto, kad tai taptų realybe, mokslas turi prisidėti.

Shawyeris yra įsitikinęs, kad nereikia pseudomokslo ar kvantinių teorijų, kad paaiškintų, kaip veikia EmDrive. Vietoj to, jis mano, kad dabartiniai Niutono fizikos modeliai siūlo paaiškinimą, ir parašė straipsniai šia tema, iš kurių vienas šiuo metu yra recenzuojamas (atskirai nuo Eagleworks popierius). Jis tikisi, kad laikraštis bus išleistas kada nors šiais metais. Nors anksčiau Shawyeris buvo kritikuojamas kitų mokslininkų dėl neteisingo ir nenuoseklaus mokslo, jei Straipsnis iš tikrųjų bus paskelbtas, jis gali pradėti įteisinti EmDrive ir paskatinti daugiau bandymų ir tyrimai.

Nepaisant jo reikalavimo, kad diskas veiktų pagal fizikos įstatymus, tai nesutrukdė jam drąsiai teigti dėl EmDrive. Shawyeris tvirtino, kad šis naujas diskas sukuria deformuotus burbulus, leidžiančius pavarai judėti, ir teigė, kad taip greičiausiai buvo pasiekti NASA bandymų rezultatai. Tokie teiginiai, kaip šie, sulaukė didelio susidomėjimo internete, tačiau neturi aiškių patvirtinančių duomenų ir jiems (bent jau) reikės daug bandymų ir diskusijų, kad mokslo bendruomenė į juos rimtai žiūrėtų – dauguma jų tebėra skeptiški Shawyerio teiginiai. Tikimės, kad naudojant šį naują recenzuojamą dokumentą bus atlikta daugiau EmDrive testų, kurie padės išsiaiškinti, kaip šis dalykas veikia.

Colin Johnston iš Armagh planetariumo parašė plačią kritiką „EmDrive“ ir neįtikinami daugelio bandymų rezultatai. Panašiai Corey S. Powellas iš atradimų surašė savo kaltinimą Shawyer's EmDrive ir Fetta's Cannae Drive, taip pat pastarojo meto užsidegimas dėl NASA išvadų. Abu nurodo, kad pranešant apie tokius atvejus reikia didesnės diskrecijos. Profesorius ir matematikos fizikas Johnas C. Baezas išreiškė savo išsekimą dėl konceptualios technologijos atkaklumo diskusijose ir diskusijose, pavadindamas visą bereakcinio polėkio sąvoką „.balonas. Jo aistringas atleidimas atkartoja daugelio kitų jausmus.

Shawyer's EmDrive buvo sutiktas entuziastingai kitur, įskaitant svetainę NASASpaceFlight.com – kur pirmą kartą buvo paskelbta informacija apie naujausius „Eagleworks“ testus – ir populiarus žurnalas „New Scientist“, kuris paskelbė palankų ir optimistišką straipsnį apie EmDrive. (Redaktoriai vėliau paskelbė pareiškimą, kurį, nepaisant ištvermingo susijaudinimo dėl idėjos, turėjo parodė daugiau taktiškumo kai rašote ginčytina tema.)

NASA Eagleworks dokumentas atveria duris geriau suprasti technologiją ir toliau ją tobulinti. Parodomas veikiantis „EmDrive“ gali atverti įdomių galimybių keliaujant kosmose ir žemėje – jau nekalbant apie tai, kad suabejoti visu mūsų fizikos supratimu.