Що таке EmDrive?
EmDrive - рухова установка, що складається з магнетрону і резонатора, що не є
Установку EmDrive було вперше запропонованобританським інженером Роджером Шойєром у 1999 році. Магнетрон, що використовується в ній, генерує мікрохвилі, енергія їх коливань накопичується в резонаторі високої добротності, і, за заявами автора, стояча хвиля електромагнітних коливань у замкнутому резонаторі спеціальної форми є джерелом тяги.
Поза резонатора не випускає не тільки речовина,але і електромагнітне випромінювання; іншими словами, EmDrive - НЕ фотонний двигун. Але навіть якщо б створювані магнетроном мікрохвилі повністю випромінювалися в одному напрямку, отримана тяга була б значно менші, ніж заявлена тяги EmDrive.
Відсутність витрачається робочого тіла у цьогодвигуна, очевидно, порушує закон збереження імпульсу, а якесь загальноприйняте пояснення цієї суперечності авторами розробок не запропоновано — сам Шойєр опублікував нерецензовану роботу з поясненням, але фізики відзначають, що теорія радіаційного тиску більш складна, ніж спрощений апарат, використаний Ш а його пояснення загалом суперечливі.
Експериментальні дані тривалий час не давалиоднозначного підтвердження чи спростування працездатності подібної установки, що було пов'язано у тому числі з невеликою величиною передбачуваного ефекту, порівнянної з похибками вимірів.
Фізики пояснювали отримані експериментатораминечисленні позитивні результати помилок в експериментах. Єдине опубліковане в науковому журналі незалежне дослідження, яке показало позитивний результат – це експеримент групиEagleworks2016 року, в якому було усунуто багато джерел можливих помилок.
Однак роботи наукової групи з Дрезденського технічного університету показали, що вимірюється «тяга» EmDrive виникає через вплив зовнішніх факторів, а не через самого апарату.
експериментальні випробування
- Виробники установок
Вперше британський інженер аерокосмонавтики Роджер Шойєр представив EmDrive у 1999 році. У грудні 2002 року заснованою Шойєром компанієюSatellite Propulsion Researchбуло представлено перший нібито діючий прототип, що розвиває зусилля 0,02 Н.
У жовтні 2006 року тією ж компанією був показаний прототип із заявленою силою тяги 0,1 Н. У 2015 році був представлений черговий варіант EMDrive зі надпровідної порожниною.
У період 2006-2011 років. американською компанієюCannae LLCпід керівництвом Гвідо Фетта був створений Cannae Drive (також відомий як Q-drive) - двигун, для якого був заявлений аналогічний принцип роботи.
- Група Яна Цзюаня
В період 2008-2010 рр.в китайському Північно-західному політехнічному університеті під керівництвом професора Яна Цзюаня був створений прототип, нібито розвивав зусилля 0,72 Н. У 2016 році результати цієї статті були спростовані її авторами, так як була виявлена помилка у вимірах, після виправлення якої виміряна тяга виявилася в межах шуму вимірювань.
- Група Гарольда Уайта
З 2013 року двигун Cannae Drive випробовувався в лабораторії.Eagleworks. Ця лабораторія працює у космічному центріімені Джонсона під егідою НАСА з порівняно невеликим бюджетом 50 тис. доларів на рік і спеціалізується на дослідженні технологій, що суперечать загальноприйнятим науковим уявленням.
Роботи проводилися під керівництвом ГарольдаУайта. Уайт вважав, що такий резонатор може працювати за допомогою створення віртуального плазмового тороида, який реалізує тягу за допомогою магнітної гідродинаміки при квантових коливаннях вакууму.
Під час експериментів 2013—2014 років було отриманоаномальний результат - тяга величиною близько 0,0001 Н. Випробування проводилося на крутильному маятнику для малих сил, який здатний виявляти сили в десятки мікроньютонів, у вакуумній камері з нержавіючої сталі при кімнатній температурі повітря та нормальному атмосферному тиску.
Випробування резонатора були проведені на дуженизької потужності (в 50 разів меншою, ніж під час проведення експерименту Шойер в 2002 році), але чиста тяга при п'яти запусках склала 91,2 мкн при потужності, що підводиться 17 Вт. Короткочасна найбільша тяга склала 116 мкн при тій же потужності.
Публікація роботиEagleworksпризвела до того, що іноді EmDrive описується як «випробуваний НАСА», хоча офіційна позиція агентства свідчить, що «це невеликий проект, який поки що не призвів до практичних результатів».
У листопаді 2016 року було опубліковано роботу,виконана інженерами лабораторії NASA Eagleworks, в якій враховано та усунуто багато джерел можливих помилок, виміряно потяг EmDrive та зроблено висновок про працездатність цієї установки.
Згідно з цією статтею, двигун зміг розвинути тягув 1,2 ± 0,1 мН / кВт в вакуумі з потужностями 40, 60 і 80 Вт. У статті передбачається, що працездатність двигуна може пояснюватися за допомогою теорії хвилі-пілота.
- Група Мартіна Таймара з Дрезденського технічного університету
У липні 2015 року були проведені випробування під керівництвом Мартіна Таймара в Дрезденському технічному університеті. Результати не підтвердили, але і не спростували працездатність EmDriver.
У 2018 році були опубліковані нові результатигрупи Мартіна Таймара, згідно з якими тяга, яка спостерігається в експериментах з EmDrive (в тому числі, мабуть, експериментах групи Eagleworks), пов'язана скоріше з недостатнім екрануванням установки від магнітного поля Землі, ніж з самої руховою установкою: вимірювання показували наявність невеликої тяги в одному і тому ж напрямку навіть при зміні орієнтації установки або придушенні електромагнітних хвиль, що надходять в порожнину.
Подальші випробування групи Таймара остаточно показали, що EmDrive НЕ створює тяги.
- Передбачувані китайські випробування в космосі
У грудні 2016 року, посилаючись напрес-конференцію однієї з дочірніх компаній Китайської академії космічних технологій (CAST), видання International Business Times повідомило, що уряд КНР з 2010 року фінансує дослідження двигуна, а прототипи EmDrive були відправлені в космос для перевірки на борту космічної лабораторії. ».
Доктор Чень Юе (Chen Yue) із CAST, згідно з публікацієюInternational Business Times, Підтвердив факт виготовлення прототипу двигуна для тестування на низькій навколоземній орбіті.
У вересні 2017 року з'явилися нові повідомлення про успішне створення працюючого прототипу двигуна EmDrive в Китаї.
- Плімутську університет
У 2018 році агентство DARPA виділило Плімутськомууніверситету 1,3 млн доларів на вивчення та створення «двигуна безпаливного типу» на базі «квантованої інерції» (альтернативна космологічна гіпотеза Майка Маккаллоха, що суперечить спеціальній та загальній теорії відносності). Окремі ЗМІ повідомляють про зв'язок проекту із ідеями EmDrive.
Як працює EmDrive?
Цей пристрій, що працює на базі мікрохвильового випромінювання, є особливою конічною камерою-резонатором, до якої підключений потужний магнетрон - джерело мікрохвильового випромінювання.
При певній геометрії цього конуса, даний пристрій буде загадковим чином рухатися в бік вузенької його частини з вкрай малою, але силою, якщо всередині конуса будуть «гуляти» мікрохвилі.
Британський інженер-авіаконструктор РоджерШоєр відмовився від своєї ідеї, і її через кілька років перевірив ряд фізиків-професіоналів, у тому числі й одна з лабораторій НАСА. Ці тести, як пише Майкл Маккаллох з університету Плімута (Великобританія), призвели до несподіваних для вчених результатів - виявилося, що винахід Шоєра дійсно працює.
Маккаллох запропонував правдоподібне з погляду фізики пояснення цього «диво-двигуна», звернувши увагу на іншу суперечливу річ — так званий ефект Унру.
Цей феномен був відкритий американським фізиком Вільямом Унру (William Unruh) наприкінці 70 років минулого століття і він є поясненням того, чому існує сила інерції.
Унру показав, що предмет, що рухається зприскоренням, починає по-особливому взаємодіяти з вакуумом або іншим середовищем, через яке він рухається – якщо говорити просто, то навколишній простір стає теплішим. для нього. Це тепло «давить» на тіло, що рухається, і змушує його знижувати швидкість.
критика
Наукове співтовариство в основному неповірило у результати випробувань спірного двигуна. Марк Міллс, який очолював лабораторію Breakthrough Propulsion Physics lab, яка нині припинила існування, вважає, що аномальна тяга могла виникнути в результаті взаємодії двигуна з випробувальною камерою.
Лабораторія Міллса свого часу займаласязавданнями, аналогічними до Eagleworks, тобто перевіркою різних напівфантастичних проектів космічних двигунів. Тож досвіду, щоб робити подібні припущення, має достатньо.
Астрофізик Технологічного інституту Рочестера і науковий оглядач Forbes Брайан Коберлейн зазначив, що публікація статті в журналі, що рецензується ще не означає, що її результат виявиться вірним
Російські вчені також розкритикували ідеюEmDrive. Астрофізик, головний редактор газети «Троїцький варіант» і член Комісії РАН по боротьбі з лженаукою Борис Штерн назвав маячнею саму можливість створення неможливого двигуна.
подібні експерименти
- Каталізатор енергії Россі
У 2009 році було подано заявку на передбачуваний винахід «метод та апаратура для проведення екзотермічної реакції між нікелем і воднем, з виділенням міді».
Патент посилається на попередні роботи похолодного ядерного синтезу, хоча, по одному з заяви Росії, це не холодний ядерний синтез, а скоріше - низькоенергетичних ядерна реакція. Подібна система, але виробляє менше енергії, раніше вже була описана Фокарді і ін.
Хоча італійський патент, як і міжнародніпатентні заявки, описує структуру і загальну роботу пристрою, детальна робота пристрою є комерційною таємницею, і незалежна сторона розглядає пристрій як непрозорий «чорний ящик». Спостерігачі вимірювали вхідну і вихідну енергію за різні періоди під час публічної демонстрації. Widom і Larsen запропонували теорію як пояснення елементного перетворення і вивільнення надлишку енергії.
Спільна робота про «холодний ядерний синтез» Россі і Фокарді була відхилена науковим журналом, що рецензується, і з'явилася в самовиданому блозі Россі.
Для публікації результатів Россі та Фокарді заснували у 2010 році свій власний онлайн-блог, назвавши йогоJournal of Nuclear Physics (назва блогу подібна до назви деяких наукових журналів). Тісно пов'язана робота Фокарді була опублікована в 1998 році в науковому журналі Il Nuovo Cimento A, що рецензується.
- Пузир Алькубьерре
Це ідея, заснована на вирішенні рівнянь Ейнштейна, запропонована мексиканським фізиком-теоретиком Мігелем Алькуб'єрре, в якій космічний апарат може досягти надсвітлової швидкості.
Рух вище швидкості світла неможливо дляоб'єктів з дійсної ненульовий масою в нормальному просторі-часі. Однак замість переміщення вище швидкості світла в межах локальної системи координат космічний корабель може рухатися, стискаючи простір перед собою і розширюючи його позаду, що дозволяє йому фактично переміщатися з будь-якою швидкістю, в тому числі швидше за світло.
У 2012 році група Eagleworks під керівництвомГарольда Уайта оголосила про створення інтерферометра Уайта — Джудея, який, за їхніми заявами, може виявити просторові обурення, створювані сильними електричними полями. Експеримент докладно описаний у роботі Гарольда УайтаWarp Field Mechanics 101.
- Енергія з повітря
Валерій Майсоценко, доктор технічних наук,професор, автор близько 200 науково-технічних робіт та трьох десятків актуальних проривних патентів, знайшов спосіб добування енергії з повітря через природні екологічно чисті процеси зволоження повітря, випаровування і конденсації вологи.
Термодинамічний цикл Майсоценко заснований надії відомих фізичних законів. Простір, де утворюється вологе охолоджене повітря, є областю зниженого тиску. Тепле сухе повітря знаходиться у зоні підвищеного тиску.
Повітря завжди рухається від області високоготиску до низького. До тих пір, поки шари повітря розрізняються по температурі, вологості, тиску, існує спрямований вітер. І дме тим сильніше, чим більше різниця між вихідними параметрами.
Через 30 років його розробками користуються повсьому світу. Випарно-конденсаційний тепловий насос на основі води зараз здатний витіснити центральне опалення і компресійну кліматичну техніку, а М-цикл в майбутньому може реалізувати принципово нову термодинамічну концепцію для двигунів і турбін.
Читати далі:
Дослідники вперше занурилися до самого глубоколежащих потонулого корабля
Створено першу точна карта світу. Що не так з усіма іншими?
З'явилася бездротова система, яка допомагає паралізованим