Eksplorimi i suksesshëm i hapësirës kërkon që njerëzimi të studiojë dhe zbulojë teknologji të reja që do të bënin të mundur pajisjen me pajisje më të fuqishme dhe krijimin e sistemeve për të siguruar jetën e ekuipazhit për fluturime të mëtejshme në hapësirë. Një teknologji e tillë revolucionare mund të jetë motori hipotetik elektromagnetik EmDrive, i cili deri vonë konsiderohej i pamundur. Sidoqoftë, në vitin 2016, NASA publikoi rezultatet e hulumtimit dhe eksperimenteve të kryera në motor, të cilat dëshmojnë performancën e tij. Hapi tjetër i agjencisë amerikane të hapësirës në studimin e kësaj çështjeje është kryerja e eksperimenteve në motorin EmDrive në hapësirën e jashtme.
Por le të fillojmë me rregull
Si funksionon një motor jet
Para së gjithash, le të shqyrtojmë shkurtimisht parimin e funksionimit të një motori rakete të zakonshëm. Ekzistojnë tre nga llojet më të njohura të motorëve të raketave:
- Kimikati është lloji më i zakonshëm i motorit të raketave. Parimi i tij i funksionimit është si më poshtë: në varësi të gjendjes së grumbullimit të karburantit (karburant i ngurtë ose motor i lëngshëm), në një mënyrë ose në një tjetër, oksiduesi përzihet me karburantin, duke formuar karburant. Pas një reaksioni kimik, karburanti digjet, duke lënë pas produktet e djegies - një gaz i nxehtë që zgjerohet me shpejtësi. Avioni i këtij gazi del nga hunda e raketës, duke formuar të ashtuquajturin "lëng pune", i cili është avioni shumë "i zjarrtë" që ne shpesh e shohim, për shembull, në shfaqje televizive ose filma.
- Bërthamore - një lloj motori në të cilin një gaz (për shembull, hidrogjeni ose amoniaku) nxehet si rezultat i marrjes së energjisë nga reaksionet bërthamore (ndarje ose bashkim bërthamor).
- Elektrike - një motor në të cilin ngrohja e gazit ndodh për shkak të energjisë elektrike. Për shembull, lloji termik i një motori të tillë ngroh gazin (lëngu i punës) duke përdorur një element ngrohje, ndërsa lloji statik përshpejton lëvizjen e grimcave të gazit duke përdorur një fushë elektrostatike.
Montimi i një motori jet
Trupi i një motori të tillë duhet të përbëhet nga metali jo i konsumueshëm.
Pavarësisht nga zgjedhja e llojit të motorit, do të kërkojë një furnizim mbresëlënës të karburantit për të funksionuar, gjë që e bën anijen kozmike shumë më të rëndë dhe kërkon më shumë energji nga i njëjti motor.
Motori EmDrive - çfarë është dhe si funksionon?
Në vitin 2001, inxhinieri britanik Roger Scheuer propozoi një lloj të ri të motorit elektrik, parimi i të cilit është thelbësisht i ndryshëm nga parimi i funksionimit të motorëve të listuar më lart.
Dizajni është një dhomë metalike e mbyllur (rezonator) në formën e një koni të cunguar (diçka si një kovë me kapak), e cila ka një koeficient të caktuar reflektimi të rrezatimit në mikrovalë. Një magnetron i lidhur me kon krijon rrezatim elektromagnetik në rangun e mikrovalës, i cili hyn në rezonator dhe krijon një të ashtuquajtur valë në këmbë atje. Për shkak të rezonancës, energjia e dridhjeve të mikrovalëve rritet.
Siç e dini, drita, ose rrezatimi elektromagnetik, ushtron presion mbi një sipërfaqe. Për shkak të ngushtimit të dhomës në njërën anë, presioni i mikrovalëve në bazën më të vogël të konit të cunguar është më i vogël se presioni në bazën më të madhe. Nëse e konsiderojmë dhomën si një sistem të mbyllur, atëherë efekti i përshkruar më sipër do të rezultojë vetëm në një ngarkesë në materialin e dhomës, dhe më shumë në njërën anë të tij. Sidoqoftë, krijuesi i konceptit të motorit EmDrive pretendon se ky sistem është i hapur për shkak të shpejtësisë kufizuese të lëvizjes së rrezatimit elektromagnetik ("shpejtësia e dritës").
Parimi fizik i funksionimit të një motori të tillë nuk është plotësisht i qartë. Roger Scheuer është i bindur se shpjegimi i kësaj teknologjie është i mundur brenda kuadrit të mekanikës së mirënjohur Njutoniane. Ndoshta, për shkak të pranisë së koeficientit të reflektimit të rrezatimit me mikrovalë në dhomë, një pjesë e vogël e rrezatimit del jashtë, jashtë zgavrës, gjë që e bën sistemin të hapur. Në të njëjtën kohë, emetimi i rrezatimit nga ana e bazës më të madhe të konit të cunguar ndodh në një masë më të madhe për shkak të sipërfaqes më të madhe të bazës. Atëherë rrezatimi i mikrovalës dalëse do të jetë një analog i lëngut të punës, i cili krijon një shtytje që e shtyn anijen në drejtim të kundërt nga mikrovalët e rrezatuara.
Në të njëjtën kohë, studiuesit e NASA sugjerojnë se e vërteta e veprimit të motorit qëndron shumë më thellë, në mekanikën kuantike, në relativitetin e përgjithshëm, sipas të cilit sistemi është i hapur. Duke e thjeshtuar sa më shumë teorinë, mund të themi se grimcat mund të zhduken dhe të lindin në një lak të mbyllur të hapësirë-kohës.
Disa organizata kërkimore, përfshirë NASA, kanë vlerësuar mundësinë e zbatimit të motorit me këtë metodë.
Rezultatet eksperimentale
Gjatë 15 viteve, shumë eksperimente janë kryer. Edhe pse rezultatet e shumicës së tyre konfirmuan efikasitetin e konceptit të motorit, mendimi i ekspertëve të pavarur ndryshonte nga ai i eksperimentuesve. Arsyeja kryesore për të hedhur poshtë rezultatet e eksperimenteve është fakti i dizajnit dhe zbatimit të gabuar të eksperimentit.
Së fundi, agjencia amerikane e hapësirës, e cila ka burime të mjaftueshme për të krijuar një eksperiment të aftë për të dhënë verdiktin përfundimtar, ka marrë studimin e motorit EmDrive. Gjegjësisht - laboratori eksperimental i NASA - Eagleworks, ku u ndërtua prototipi i motorit EmDrive. Motori u vendos në një vakum, ku asnjë konvekcion termik nuk u përjashtua, dhe doli që prototipi ishte vërtet i aftë për të dhënë shtytje. Sipas laboratorit, ishte e mundur të merrej një shtytje që kishte një faktor fuqie prej 1.2 ± 0.1 mN / kW. Kjo shifër është akoma shumë më e ulët se fuqia e motorëve të raketave të përdorur sot, por rreth njëqind herë më e lartë se fuqia e motorëve foton dhe velave diellore.
Me publikimin e raportit të eksperimentit, eksperimenti në motor në kushte tokësore ka të ngjarë të ketë përfunduar. NASA planifikon të kryejë eksperimente të mëtejshme në EmDrive në hapësirë.
Aplikacion
Prania e një motori të tillë në duart e njerëzimit zgjeron ndjeshëm mundësitë e eksplorimit të hapësirës. Duke filluar me një relativisht të vogël - EmDrive i instaluar në ISS do të zvogëlonte ndjeshëm rezervat e karburantit të stacionit. Kjo do të zgjaste jetën e stacionit, si dhe do të zvogëlonte ndjeshëm misionet e ngarkesave për shpërndarjen e karburantit. Rrjedhimisht, financimi për misionet dhe mirëmbajtjen e stacionit do të zvogëlohet.
Nëse marrim parasysh një satelit të zakonshëm gjeostacionar në të cilin do të instalohet ky motor, atëherë masa e aparatit do të përgjysmohet. Në mënyrë të ngjashme, prania e EmDrive do të ndikojë në anijen kozmike të drejtuar, e cila do të lëvizë dukshëm më shpejt.
Nëse ne ende punojmë në fuqinë e motorit, atëherë, sipas llogaritjeve, potenciali i EmDrive bën të mundur dorëzimin e gjashtë astronautëve dhe disa pajisjeve, dhe pastaj kthimin në Tokë për rreth 4 orë. Në mënyrë të ngjashme, një fluturim në Mars, me këtë teknologji, do të zgjasë disa muaj. Fluturimi për në Pluton do të zgjasë rreth dy vjet. Nga rruga, u desh stacioni i New Horizons 9 vjet.
Duke përmbledhur, duhet të theksohet se teknologjia EmDrive është në gjendje të rrisë ndjeshëm shpejtësinë e anijeve kozmike, duke kursyer në funksionimin e automjeteve, si dhe në karburant. Përveç kësaj ,.
Sateliti Cannae i gjashtë njësive CubeSat. Render: Cannae Inc.
Ekspertët dhe entuziastët po argumentojnë që nga viti 2003 në lidhje me mundësinë e ekzistencës së një motori hipotetik "magjik" elektromagnetik EmDrive. Parimi i funksionimit të tij është shumë i thjeshtë: një magnetron gjeneron mikrovalë, energjia e lëkundjeve të tyre grumbullohet në një rezonator me cilësi të lartë, dhe fakti i pranisë së një valë të qëndrueshme të lëkundjeve elektromagnetike në një rezonator të mbyllur të një forme të veçantë është një burim shtytjeje. Kjo krijon shtytje në një lak të mbyllur, domethënë në sistem, plotësisht i izoluar nga mjedisi i jashtëm, pa shter.
Nga njëra anë, ky motor duket se shkel ligjin e ruajtjes së vrullit, siç tregohet nga shumë fizikanë. Nga ana tjetër, shpikësi britanik Roger Shawyer ka një besim të thellë në punën e tij EmDrive - dhe (shikoni disa qindra faqe diskutimi në forumin NASASpaceFlight). Testet e kryera në Tokë (rezultatet e 22 testeve) duket se konfirmojnë funksionalitetin e EmDrive.
Timeshtë koha për t'i dhënë fund polemikës.
Pika përfundimtare në mosmarrëveshje do të vihet nga Guido Fetta - bashkëpunëtori i Scheuer dhe projektuesi i një motori tjetër hipotetik Cannae Drive, i cili punon në të njëjtin parim: gjenerimin e mikrovalëve dhe krijimin e shtytjes në një lak të mbyllur pa shter.
Më 17 gusht 2016, Guido Petta njoftoi se ai synon të nisë një Cannae Drive eksperimental në orbitë - dhe ta testojë atë në veprim. Guido Petta është CEO i Cannae Inc. Tani Cannae Inc. ka licencuar teknologjinë shtytëse elektromagnetike te Theseus Space Inc., e cila do të nisë satelitin CubeSat në orbitën e ulët të tokës.
Ndër themeluesit e Theseus Space janë vetë Cannae Inc., si dhe firmat pak të njohura LAI International, AZ dhe SpaceQuest.
Data e lansimit nuk është shpallur ende. Ndoshta entuziastët do të jenë në gjendje të mbledhin para dhe të ndërtojnë një aparat eksperimental në 2017.
Misioni i vetëm i satelitit është të testojë motorin Cannae Drive për gjashtë muaj. Sateliti do të përpiqet të lëvizë duke përdorur shtytjen elektromagnetike Cannae Drive.
Zhvilluesit e Cannae Drive pohojnë se motori i tyre është i aftë të gjenerojë shtytje deri në disa Njutonë dhe "nivele më të larta", e cila është më e përshtatshme për t'u përdorur në satelitë të vegjël. Motori nuk kërkon karburant dhe nuk ka shkarkues.
Vëllimi i motorit në satelitin CubeSat nuk është më shumë se 1.5 njësi, domethënë 10 × 10 × 15 cm. Furnizimi me energji elektrike është më pak se 10 vat. Sateliti në vetvete do të përbëhet nga gjashtë njësi.
Sateliti i kompanisë Cannae. Render: Cannae Inc.
Pas një demonstrimi të suksesshëm në orbitë, Theseus Space synon t'u ofrojë motorin e ri prodhuesve të palëve të treta për përdorim në satelitë të tjerë.
Entuziastët janë të sigurt: nëse EmDrive funksionon, atëherë në të ardhmen do të bëhet e mundur të krijohen jo vetëm motorë hapësinorë efikas, por edhe makina fluturuese, si dhe anije, aeroplanë - çdo transport me shtytje elektromagnetike.
Cannae nuk është e vetmja që kërkon të testojë funksionimin e një motori elektromagnetik në hapësirë. Inxhinieri gjerman Paul Kocyla krijoi një EmDrive të vogël me madhësi xhepi dhe tani po mbledh para përmes një fushate të financimit të turmës. Për të nisur një prototip në hapësirë në mini-satelitin PocketQube, kërkohen 24.200 euro. Në tre muaj, ne arritëm të mbledhim 585 euro.
Prototipi EmDrive nga inxhinieri gjerman Paul Kotsyly
Punimet shkencore të Scheuer u botuan kohët e fundit në qasje të hapur. "Në të gjithë botën, njerëzit kanë matur dëshirat. Disa ndërtuan motorë në garazhet e tyre, të tjerë në organizata të mëdha. Të gjithë japin dëshira, nuk ka sekret të madh. Dikush mendon se ekziston një lloj magjie e zezë, por nuk është kështu. Çdo fizikant i arsyeshëm duhet të kuptojë se si funksionon. Nëse dikush nuk e kupton, është koha që ai të ndryshojë punë, "tha kategorikisht inxhinieri britanik.
A e dinit,
çfarë është një eksperiment mendimi, një eksperiment gedanken?Kjo është një praktikë joekzistente, një përvojë e botës tjetër, imagjinatë e diçkaje që nuk ekziston në realitet. Eksperimentet e mendimit janë si ëndrrat e zgjuara. Ata lindin përbindësha. Ndryshe nga një eksperiment fizik, i cili është një test eksperimental i hipotezave, një "eksperiment mendimi" zëvendëson me hile një test eksperimental me përfundime të dëshiruara, të paprovuara në praktikë, duke manipuluar ndërtimet logjike që në të vërtetë shkelin vetë logjikën duke përdorur premisat e paprovuara si ato të provuara, domethënë, me zëvendësim. Kështu, detyra kryesore e aplikantëve për "eksperimente të menduara" është të mashtrojnë dëgjuesin ose lexuesin duke zëvendësuar një eksperiment të vërtetë fizik me "kukullën" e tij - arsyetime fiktive me kusht pa verifikim fizik në vetvete.
Mbushja e fizikës me imagjinatën, "eksperimentet e mendimit" çuan në shfaqjen e një tabloje absurde surreale, të hutuar dhe të hutuar të botës. Një studiues i vërtetë duhet të dallojë "mbështjellës karamele" të tillë nga vlerat reale.
Relativistët dhe pozitivistët argumentojnë se "eksperimenti i mendimit" është një mjet shumë i dobishëm për testimin e teorive (gjithashtu shfaqen në mendjet tona) për qëndrueshmëri. Në këtë ata mashtrojnë njerëzit, pasi çdo verifikim mund të kryhet vetëm nga një burim i pavarur nga objekti i verifikimit. Vetë aplikuesi i hipotezës nuk mund të jetë një provë e deklaratës së tij, pasi arsyeja për këtë deklaratë në vetvete është mungesa e kontradiktave në deklaratën e dukshme për aplikantin.
Ne e shohim këtë në shembullin e SRT dhe GRT, të cilat janë shndërruar në një lloj feje që qeveris shkencën dhe opinionin publik. Asnjë sasi faktesh që i kundërshtojnë ato nuk mund të kapërcejë formulën e Ajnshtajnit: "Nëse një fakt nuk korrespondon me teorinë, ndryshoje faktin" (Në një version tjetër, " - Fakti nuk korrespondon me teorinë? - Aq më keq për fakt ").
Maksimumi që mund të pretendojë një "eksperiment mendimi" është vetëm qëndrueshmëria e brendshme e hipotezës brenda kuadrit të logjikës së vetë aplikuesit, shpesh aspak të vërtetë. Kjo nuk teston përshtatshmërinë e praktikës. Ky test mund të zhvillohet vetëm në një eksperiment fizik të vlefshëm.
Një eksperiment është një eksperiment në atë që nuk është një përsosje e mendimit, por një provë e mendimit. Një mendim që është vetë-konsistent brenda vetes nuk mund ta verifikojë veten. Këtë e dëshmon Kurt Gödel.
Eksplorimi i suksesshëm i hapësirës kërkon që njerëzimi të studiojë dhe zbulojë teknologji të reja që do të bënin të mundur pajisjen me pajisje më të fuqishme dhe krijimin e sistemeve për të siguruar jetën e ekuipazhit për fluturime të mëtejshme në hapësirë. Një teknologji e tillë revolucionare mund të jetë motori hipotetik elektromagnetik EmDrive, i cili deri vonë konsiderohej i pamundur. Sidoqoftë, në vitin 2016, NASA publikoi rezultatet e hulumtimit dhe eksperimenteve të kryera në motor, të cilat dëshmojnë performancën e tij. Hapi tjetër i agjencisë amerikane të hapësirës në studimin e kësaj çështjeje është kryerja e eksperimenteve në motorin EmDrive në hapësirën e jashtme.
Por le të fillojmë me rregull
Para së gjithash, le të shqyrtojmë shkurtimisht parimin e funksionimit të një motori rakete të zakonshëm. Ekzistojnë tre nga llojet më të njohura të motorëve të raketave:
- Kimikati është lloji më i zakonshëm i motorit të raketave. Parimi i tij i funksionimit është si më poshtë: në varësi të gjendjes së grumbullimit të karburantit (karburant i ngurtë ose motor i lëngshëm), në një mënyrë ose në një tjetër, oksiduesi përzihet me karburantin, duke formuar karburant. Pas një reaksioni kimik, karburanti digjet, duke lënë pas produktet e djegies - një gaz i nxehtë që zgjerohet me shpejtësi. Avioni i këtij gazi del nga hunda e raketës, duke formuar të ashtuquajturin "lëng pune", i cili është avioni shumë "i zjarrtë" që ne shpesh e shohim, për shembull, në shfaqje televizive ose filma.
- Bërthamore - një lloj motori në të cilin një gaz (për shembull, hidrogjeni ose amoniaku) nxehet si rezultat i marrjes së energjisë nga reaksionet bërthamore (ndarje ose bashkim bërthamor).
- Elektrike - një motor në të cilin ngrohja e gazit ndodh për shkak të energjisë elektrike. Për shembull, lloji termik i një motori të tillë ngroh gazin (lëngu i punës) duke përdorur një element ngrohje, ndërsa lloji statik përshpejton lëvizjen e grimcave të gazit duke përdorur një fushë elektrostatike.
Montimi i një motori jet
Trupi i një motori të tillë duhet të përbëhet nga metali jo i konsumueshëm.
Pavarësisht nga zgjedhja e llojit të motorit, do të kërkojë një furnizim mbresëlënës të karburantit për të funksionuar, gjë që e bën anijen kozmike shumë më të rëndë dhe kërkon më shumë energji nga i njëjti motor.
Motori EmDrive - çfarë është dhe si funksionon?
Në vitin 2001, inxhinieri britanik Roger Scheuer propozoi një lloj të ri të motorit elektrik, parimi i të cilit është thelbësisht i ndryshëm nga parimi i funksionimit të motorëve të listuar më sipër.
Dizajni është një dhomë metalike e mbyllur (rezonator) në formën e një koni të cunguar (diçka si një kovë me kapak), e cila ka një koeficient të caktuar reflektimi të rrezatimit në mikrovalë. Një magnetron i lidhur me kon krijon rrezatim elektromagnetik në rangun e mikrovalës, i cili hyn në rezonator dhe krijon një të ashtuquajtur valë në këmbë atje. Për shkak të rezonancës, energjia e dridhjeve të mikrovalëve rritet.
Siç e dini, drita, ose rrezatimi elektromagnetik, ushtron presion mbi një sipërfaqe. Për shkak të ngushtimit të dhomës në njërën anë, presioni i mikrovalëve në bazën më të vogël të konit të cunguar është më i vogël se presioni në bazën më të madhe. Nëse e konsiderojmë dhomën si një sistem të mbyllur, atëherë efekti i përshkruar më sipër do të rezultojë vetëm në një ngarkesë në materialin e dhomës, dhe më shumë në njërën anë të tij. Sidoqoftë, krijuesi i konceptit të motorit EmDrive pretendon se ky sistem është i hapur për shkak të shpejtësisë kufizuese të lëvizjes së rrezatimit elektromagnetik ("shpejtësia e dritës").
Parimi fizik i funksionimit të një motori të tillë nuk është plotësisht i qartë. Roger Scheuer është i bindur se shpjegimi i kësaj teknologjie është i mundur brenda kuadrit të mekanikës së mirënjohur Njutoniane. Ndoshta, për shkak të pranisë së koeficientit të reflektimit të rrezatimit me mikrovalë në dhomë, një pjesë e vogël e rrezatimit del jashtë, jashtë zgavrës, gjë që e bën sistemin të hapur. Në të njëjtën kohë, emetimi i rrezatimit nga ana e bazës më të madhe të konit të cunguar ndodh në një masë më të madhe për shkak të sipërfaqes më të madhe të bazës. Atëherë rrezatimi i mikrovalës dalëse do të jetë një analog i lëngut të punës, i cili krijon një shtytje që e shtyn anijen në drejtim të kundërt nga mikrovalët e rrezatuara.
Në të njëjtën kohë, studiuesit e NASA sugjerojnë që veprimi i vërtetë i motorit qëndron shumë më thellë, në mekanikën kuantike, në relativitetin e përgjithshëm, sipas të cilit sistemi është i hapur. Duke e thjeshtuar sa më shumë teorinë, mund të themi se grimcat mund të zhduken dhe të lindin në një lak të mbyllur të hapësirë-kohës.
Disa organizata kërkimore, përfshirë NASA, kanë vlerësuar mundësinë e zbatimit të motorit me këtë metodë.
Rezultatet eksperimentale
Gjatë 15 viteve, shumë eksperimente janë kryer. Edhe pse rezultatet e shumicës së tyre konfirmuan efikasitetin e konceptit të motorit, mendimi i ekspertëve të pavarur ndryshonte nga ai i eksperimentuesve. Arsyeja kryesore për të hedhur poshtë rezultatet e eksperimenteve është fakti i dizajnit dhe zbatimit të gabuar të eksperimentit.
Së fundi, agjencia amerikane e hapësirës, e cila ka burime të mjaftueshme për të krijuar një eksperiment të aftë për të dhënë verdiktin përfundimtar, ka marrë studimin e motorit EmDrive. Gjegjësisht - laboratori eksperimental i NASA - Eagleworks, ku u ndërtua prototipi i motorit EmDrive. Motori u vendos në një vakum, ku asnjë konvekcion termik nuk u përjashtua, dhe doli që prototipi ishte vërtet i aftë për të dhënë shtytje. Sipas një raporti të fundit nga NASA, laboratori ishte në gjendje të merrte shtytje që kishte një faktor fuqie prej 1.2 ± 0.1 mN / kW. Kjo shifër është akoma shumë më e ulët se fuqia e motorëve të raketave të përdorur sot, por rreth njëqind herë më e lartë se fuqia e motorëve foton dhe velave diellore.
Me publikimin e raportit të eksperimentit, eksperimenti në motor në kushte tokësore ka të ngjarë të ketë përfunduar. NASA planifikon të kryejë eksperimente të mëtejshme në EmDrive në hapësirë.
Aplikacion
Prania e një motori të tillë në duart e njerëzimit zgjeron ndjeshëm mundësitë e eksplorimit të hapësirës. Duke filluar me një relativisht të vogël - EmDrive i instaluar në ISS do të zvogëlonte ndjeshëm rezervat e karburantit të stacionit. Kjo do të zgjaste jetën e stacionit, si dhe do të zvogëlonte ndjeshëm misionet e ngarkesave për shpërndarjen e karburantit. Rrjedhimisht, financimi për misionet dhe mirëmbajtjen e stacionit do të zvogëlohet.
Nëse marrim parasysh një satelit të zakonshëm gjeostacionar në të cilin do të instalohet ky motor, atëherë masa e aparatit do të përgjysmohet. Në mënyrë të ngjashme, prania e EmDrive do të ndikojë në anijen kozmike të drejtuar, e cila do të lëvizë dukshëm më shpejt.
Nëse ne ende punojmë në fuqinë e motorit, atëherë, sipas llogaritjeve, potenciali i EmDrive bën të mundur dorëzimin e gjashtë astronautëve dhe disa pajisjeve, dhe pastaj kthimin në Tokë për rreth 4 orë. Në mënyrë të ngjashme, një fluturim në Mars, me këtë teknologji, do të zgjasë disa muaj. Fluturimi për në Pluton do të zgjasë rreth dy vjet. Nga rruga, u desh stacioni i New Horizons 9 vjet.
Duke përmbledhur, duhet të theksohet se teknologjia EmDrive është në gjendje të rrisë ndjeshëm shpejtësinë e anijeve kozmike, duke kursyer në funksionimin e automjeteve, si dhe në karburant. Për më tepër, ky motor i lejon njerëzimit të kryejë ato misione hapësinore që deri më tani kanë qenë në kufirin e të mundshmes.
Ekologjia e njohjes. Shkenca dhe teknologjia: EmDrive i përket kategorisë së makinave hipotetike që përdorin modelin e "rezonatorit të zgavrës së tërheqjes RF" në punën e tyre, pajisje të tilla funksionojnë për shkak të një magnetroni që lëshon mikrovalë në një dhomë metalike të mbyllur në formën e një kon i cunguar, të cilat më pas reflektohen nga muret e tij të pasme, duke transferuar shtytjen e avionit në aparat.
Edhe nëse nuk jeni të interesuar për sistemet shtytëse për anijet kozmike, me siguri keni dëgjuar për pajisjen EmDrive. Motori shpesh përmendet në titujt që e përshkruajnë atë si një teknologji revolucionare e aftë për të përmbysur konceptin e udhëtimit ndër yjor, duke shkurtuar në mënyrë kritike kohën e fluturimit midis planetëve brenda dhe jashtë sistemit diellor dhe duke i bërë realitet ëndrrat e vjetra të njerëzimit për hapësirë të arritshme.
Këto janë deklarata mjaft të zhurmshme dhe ambicioze, dhe në kohën e tij, duke komentuar gjëra të tilla, astrofizikani dhe kozmologu i madh, pionier në fushën e ekzobiologjisë Carl Sagan tha se "pretendimet e jashtëzakonshme kërkojnë dëshmi të jashtëzakonshme". Bazuar në këtë, ne do të përpiqemi të shpjegojmë se çfarë është në të vërtetë ky EmDrive i bujshëm dhe nëse është vërtet një teknologji kryesore që do t'i lejojë njerëzit të pushtojnë yje të largët.
Pra, gjithçka që duhet të dini për motorin "e pamundur", ne u përpoqëm të pohonim në një artikull të shkurtër, le të shkojmë.
ÇFAR IS SHT EMDRIVE?
EmDrive është një motor misterioz. Zhvillimi u prezantua për herë të parë nga inxhinieri i hapësirës ajrore Roger Shawyer në 2001, dhe thelbi i teknologjisë mund të përshkruhet si një "motor rakete pa karburant" në kuptimin që nuk kërkon karburant, në kuptimin tradicional. Mungesa e vëllimeve të mëdha të karburantit në bord do t'i bëjë anijet kozmike më të lehta, më të lehta për t'u lëvizur dhe, në teori, shumë më të lira për t'u prodhuar. Për më tepër, motori hipotetik do t'ju lejojë të arrini shpejtësi tepër të larta: astronautët do të jenë në gjendje të arrijnë kufijtë e jashtëm të sistemit diellor në vetëm disa muaj.
Çështja është se vetë koncepti i lëvizjes pa një hedhje të masës së avionit "nuk përshtatet" me Ligjin e Njutonit për Ruajtjen e Momentit, i cili thotë se brenda një sistemi të mbyllur, momentet lineare dhe këndore mbeten konstante, pavarësisht nga ndryshimet që ndodhin brenda këtij sistemi. E thënë thjesht, nëse asnjë forcë e jashtme nuk aplikohet në trup, atëherë është e pamundur ta lëvizësh atë.
Motori misterioz elektromagnetik, i cili krijon shtytje pa asnjë proces reaktiv, gjithashtu shkel ligjin e Tretë të Njutonit (jo më pak themelor): "Për çdo veprim ka gjithmonë një reagim të barabartë dhe të kundërt". Pra, si ndodh atëherë "veprimi" (shtytja e avionit të anijes) pa "kundërveprim" (djegia e karburantit dhe nxjerrja e masës së avionit), dhe si është kjo e mundur? Nëse sistemi funksionon, kjo do të thotë që forca ose fenomene të një natyre të panjohur përfshihen në të, ose kuptimi ynë për ligjet e fizikës është absolutisht i gabuar.
PARIMI I EMDRIVE T OP OPERACIONIT
Duke lënë mënjanë "pamundësinë" fizike të teknologjisë për një kohë, le të përcaktojmë se çfarë është. Pra, EmDrive i përket kategorisë së makinave hipotetike që përdorin modelin e shtytësit të zgavrës rezonante RF në punën e tyre. Pajisjet e tilla funksionojnë duke emetuar mikrovalë në një dhomë metalike të mbyllur në formën e një koni të cunguar, të cilat më pas reflektohen nga muri i tij i pasmë, duke transferuar shtytjen reaktive në aparat. Përsëri, në gjuhën e zakonshme, trupi thjesht "largohet" nga vetja (sa budallenj ishin njerëzit që nuk e besuan Baron Munchausen kur fliste për mënyrën se si e tërhoqi veten nga këneta me flokët e tij).
Ky parim i lëvizjes është thelbësisht i ndryshëm nga ai i përdorur nga anijet kozmike moderne, të cilat djegin sasi të mëdha karburanti për të prodhuar energji që ngre anijet kozmike masive në qiell. Një nga metaforat që zbulon thelbin e "pamundësisë" së një teknologjie të tillë mund të jetë gjithashtu supozimi se shoferi i ulur në dhomën e pasagjerëve të një makine të pa -nisur është në gjendje ta lëvizë atë - vetëm duke e shtyrë timonin siç duhet.
Përkundër faktit se janë kryer disa teste të suksesshme të prototipeve eksperimentale - me një lëshim shumë të vogël, me urdhër të disa dhjetëra μN, energji (pesha e një monedhe të vogël) - rezultatet e asnjë prej studimeve nuk janë publikuar në ndonjë revistë të rishikuar nga kolegët. Kjo do të thotë që çdo rezultat pozitiv duhet të trajtohet me një kokërr skepticizëm të shëndoshë, i cili supozon se shtytja e regjistruar mund të jetë një forcë ose gabim i pa llogaritur.
Derisa teknologjia të ketë marrë konfirmimin e duhur shkencor, do të ishte logjike të supozohet se EmDrive, në fakt, nuk funksionon. Sidoqoftë, ka shumë njerëz që kanë vërtetuar në mënyrë empirike se motori elektromagnetik "i pamundur" ende funksionon:
Në vitin 2001 Scheuer mori një grant prej 45,000 £ nga qeveria britanike për të testuar EmDrive. Ai deklaroi se gjatë testeve, u mor një shtytje prej 0.016 N dhe kjo kërkoi 850 vat energji, por asnjë vlerësim eksperti nuk e konfirmoi rezultatin. Për më tepër, numrat ishin aq të vegjël saqë lehtë mund të kalonin për gabimin e teknikës së matjes.
Në vitin 2008 Yang Juan, një grup shkencëtarësh kinezë në Universitetin Politeknik Northwestern, pohoi se kishte konfirmuar realizueshmërinë e teknologjisë së shtytjes së rezonancës elektromagnetike dhe më vonë zhvilloi modelin e tyre të motorit të punës. Nga 2012 deri në 2014, u kryen disa teste të suksesshme, në të cilat ishte e mundur të merrej një forcë shtytëse prej 750 milinwtons me një energji të shpenzuar 2500 watts.
N IN 2014 Studiuesit e NASA -s testuan modelin e tyre EmDrive gjatë vitit, dhe testet u kryen gjithashtu në kushte vakumi. Dhe përsëri, shkencëtarët raportuan një eksperiment të suksesshëm (ata regjistruan një goditje prej 100 μN), rezultatet e të cilit, përsëri, nuk u konfirmuan nga ekspertë të pavarur. Në të njëjtën kohë, një grup tjetër shkencëtarësh nga agjencia hapësinore ishte shumë skeptik në lidhje me punën e kolegëve të tyre - megjithatë, ata as nuk mund të përgënjeshtrojnë dhe as të konfirmojnë mundësinë e teknologjisë, duke bërë thirrje për kërkime më të thella.
Në vitin 2015 I njëjti grup NASA testoi një version të ndryshëm të motorit Cannae Drive (më parë Q-drive), krijuar nga inxhinieri kimik Guido Fetta, dhe u shpall pozitiv. Pothuajse në të njëjtën kohë me ta, shkencëtarët gjermanë nga Universiteti i Teknologjisë në Dresden publikuan gjithashtu rezultate, të cilat në mënyrë të parashikueshme konfirmuan praninë e goditjes "të pamundur".
Dhe tashmë në fund të vitit 2015, një eksperiment tjetër nga NASA nga Johnson Space Center Eagleworks ka konfirmuar përfundimisht realizueshmërinë e teknologjisë. Testet u kryen duke marrë parasysh gabimet e mëparshme dhe, megjithatë, rezultatet ishin pozitive - motori EmDrive prodhon tërheqje. Në të njëjtën kohë, studiuesit pranojnë se u zbuluan faktorë të rinj të pallogaritshëm, një prej të cilëve mund të jetë zgjerimi termik, i cili ndikon ndjeshëm pajisjen në kushte vakumi. Pavarësisht nëse puna do t'i referohet ekspertëve apo jo, shkencëtarët nga Qendra Kërkimore Glenn, Cleveland, Ohio, Laboratori Jet Propulsion i NASA -s dhe Laboratori i Fizikës së Aplikuar i Universitetit Johns Hopkins janë të bindur se eksperimentet ia vlen të vazhdojnë.
ÇFAR US SHQIP USRON SHQIPRIA jonë
Në përgjithësi, komuniteti shkencor është shumë i kujdesshëm për gjithçka që lidhet me EmDrive dhe motorët e zgavrës elektromagnetike në përgjithësi. Por nga ana tjetër, kjo sasi e kërkimit ngre disa pyetje. Pse ka kaq shumë interes për teknologjinë dhe pse kaq shumë njerëz duan ta testojnë atë? Çfarë ofron në të vërtetë një motor me një koncept kaq tërheqës?
Nga të gjitha llojet e satelitëve atmosferikë tek makinat më të sigurta dhe më efikase - një fushë e tillë e gjerë aplikimi parashikohet për një pajisje të re. Por pasoja kryesore, vërtet revolucionare e zbatimit të tij janë horizontet e paimagjinueshme që hapen për udhëtime në hapësirë.
Potencialisht, një anije e pajisur me një motor EmDrive është në gjendje të arrijë në Hënë në vetëm disa orë, Marsin në 2-3 muaj dhe Plutonin në rreth 2 vjet (për krahasim: sonda New Horizons kaloi më shumë se 9 vjet). Këto janë deklarata mjaft të zhurmshme, megjithatë, nëse rezulton se teknologjia ka një bazë të vërtetë, këto numra nuk do të jenë aq fantastikë. Dhe kjo është duke marrë parasysh faktin se nuk ka nevojë të transportoni ton karburant, prodhimi i anijeve kozmike do të bëhet më i thjeshtë, dhe ato vetë do të jenë shumë më të lehta dhe shumë më të lira.
Për NASA -n dhe organizatat e ngjashme, përfshirë shumë korporata hapësinore private si SpaceX ose Virgin Galactic, një anije e lehtë dhe e përballueshme që mund të arrijë shpejt në skajet më të largëta të sistemit diellor është një gjë që mund të ëndërrohet vetëm. Sidoqoftë, për të zbatuar teknologjinë, shkencës ende i duhet të punojë shumë.
Në të njëjtën kohë, Scheuer beson fuqimisht se nuk kërkohen teori pseudoshkencore ose kuantike për të shpjeguar se si funksionon EmDrive. Përkundrazi, ai është i bindur se teknologjia nuk shkon përtej modelit aktual të mekanikës Njutoniane. Në mbështetje të fjalëve të tij, ai shkroi disa artikuj, një prej të cilëve tani është në shqyrtim. Dokumenti pritet të publikohet këtë vit. Sidoqoftë, puna e tij e kaluar është kritikuar për kërkime shkencore të pasakta dhe jokonsistente.
Megjithë këmbënguljen e tij se motori punon brenda ligjeve ekzistuese të fizikës, Scheuer arrin të bëjë disa supozime fantastike në lidhje me EmDrive. Për shembull, ai deklaroi se motori i ri mundësohet nga një fushë shtrembërimi dhe kjo është arsyeja pse rezultatet e fundit të NASA -s kanë qenë të suksesshme. Gjetje të tilla kanë tërhequr shumë vëmendje nga komuniteti online. Sidoqoftë, përsëri, sot nuk ka të dhëna mbështetëse transparente dhe të hapura, dhe në mënyrë që teknologjia të pranohet nga shkenca zyrtare, duhet të kryhen më shumë se një studim i thelluar.
Colin Johnston nga Arma Planetarium shkroi duke kritikuar EmDrive dhe rezultatet jokonkluzive të shumë prej eksperimenteve të tij. Për më tepër, Corey S. Powell i Discovery nxori të vetin për motorët EmDrive dhe Cannae Drive, ashtu siç bëri për kërkimet e NASA -s. John S. Baez profesor i matematikës dhe fizikës në përgjithësi e emërtoi konceptin kjo teknologji është "plehra" dhe përfundimet e saj pasqyrojnë ndjenjat e shumë shkencëtarëve.
Motori EmDrive u prit me entuziazëm nga shumë njerëz, përfshirë faqen e internetit të NASASpaceFlight.com, e cila postoi informacion në lidhje me eksperimentet më të fundit të Eagleworks dhe revistën popullore New Scientist, e cila shkroi një përmbledhje pozitive dhe optimiste të motorit elektromagnetik, i cili, megjithatë, e bëri mos harroni të përmendni nevojën për të siguruar fakte shtesë që janë të detyrueshme për çështje të tilla të diskutueshme. Për më tepër, entuziastë nga e gjithë bota filluan të ndërtojnë modelet e tyre të motorëve me shtytje të "origjinës së panjohur", një nga versionet interesante të punës, të krijuar në kushte "garazhi", u sugjerua nga inxhinieri rumun Iulian Berca.
Para se të bëni përfundime të paqarta, është e rëndësishme të mbani mend se fizika, në parim, përjashton shfaqjen e çdo shtytjeje në EmDrive dhe pajisje të ngjashme. Sidoqoftë, versionet vërtet të vërtetuara të punës të motorëve me valë elektromagnetike mund të hapin mundësi të paparë deri më tani si për transportin hapësinor ashtu edhe tokësor dhe të kthejnë shkencën moderne përmbys. Ndërkohë, shumica e shkencëtarëve priren ta klasifikojnë EmDrive si trillim shkencor. botuar