До зірок без палива! NASA і її неможливий двигун [доповнено]

Мрія про зірок постійно відкладається. Хімія - стараннями Цандера, Корольова, Малини, фон Брауна - яка вивела нас за атмосферу і до інших планет, на жаль, на більше не здатна. Щоб дістатися навіть до найближчої до нас Проксіма Центавра - жебрака червоного карлика! - потрібні час і обсяг палива не просто фантастичні, а роблять експедицію безглуздою. Інших же технологій, що можуть скласти конкуренцію хімічному двигуну, поки не існує. Або, якщо бути точним, не існувало до минулого тижня, коли не хто інший, як NASA, опублікувало звіт, задокументовано досліди з унікальним ракетним двигуном, здатним привести людину до зірок ... без палива. Біда з цим двигуном одна: переважною більшістю фізиків він визнається антинаукових.

Уявіть звичайну «мікрохвильовку» незвичайної конструкції: замість звичного «цегли», нехай вона буде виконана в формі рупора. Екранує сітку зі стінок здирати не треба, за межі такої «грубки», як і раніше, мікрохвильове випромінювання просочуватися не повинно. Тепер включимо харчування і відправимо пристрій за межі атмосфери і земного тяжіння. Що трапиться?

Забігаючи вперед: це EmDrive конструкції Роджера Шаєра. У NASA відчували не його, але принцип дії той же.

Класична фізика стверджує, що для створення руху необхідно від чогось відштовхнутися, а вже що це буде - справа десята: може бути ноги і земля, може бути гвинт і вода або атмосфера, може бути атоми згорілого або іонізованого газу (іонний двигун, нехай малопотужний, вже в космонавтиці застосовується, згадайте Deep Space 1 ). Так що з описаним нами пристроєм не трапиться зовсім нічого: раз периметр пристрої ніщо не покидало, сумарний його імпульс залишиться нульовим (див. Закон збереження імпульсу ).

Однак, деякі дослідники з цим не згодні. Вони впевнені, що за рахунок виникає всередині нашої «грубки» «квантової незбалансованості» виникне тяга. Енергія для такого движка, природно, як і раніше потрібна, це не вічний двигун, але її можна отримати від сонячних батарей (поки до найближчої зірки недалеко), або атомного реактора на борту. Зате паливо - в сенсі витратне речовину, яке потрібно викидати за борт для створення руху - не знадобиться. Звідси і вигоди. Мало того, що максимальна швидкість обмежена тільки швидкістю світла, мало того, що потужність імпульсу можна нарощувати нескінченно, так ще й тягти з собою непотрібні тонни робочої речовини (потрібні тільки для того, щоб викинути їх потім через дюзи!) Не треба - а значить, воно не закінчиться, а значить, прискорення піде швидше.

NASA не автора ідеї «електромагнітного движка». Її «батьком» вважається британський інженер Роджер Шаєр, який конструює прототипи не перший рік і навіть якось вибив на свій EmDrive державний грант (допомогло, ймовірно, те, що він не наполягає, що закони фізики помилкові, він стверджує, що в чому -то помиляються самі фізики). Дивлячись на нього, за підтримки держави ведуть аналогічні експерименти китайські дослідники. І ті й інші зафіксували в своїх дослідах тягу в частки грама, а китайці ось-ось збиралися проводити генеральну перевірку на орбіті. На цьому історія обривалася рік тому (див. « Провал як паливо успіху »), А за минулий час до роботи підключилися американці. хтось Гвідо Фетта , Винахідник зі США, теж хворіє темою ЕМ-драйву, переконав NASA випробувати свої апарати. І ось результат.

Це Cannae Drive конструкції Гвідо Фетті. Саме його відчували в NASA.

28 липня на офіційному підсайті NASA був опублікований , А парою днів пізніше на конференції по реактивному руху озвучений, звіт групи співробітників NASA під назвою «Аномальна тяга від радиоволнового тестового пристрою, виміряна на чутливому маятнику». У повному обсязі , На жаль, він доступний тільки за гроші ( поширена проблема в наші дні ...), але конспект є на згаданому сайті, а прогалини заповнили західні наукові журналісти, котрі читали або які чули звіт цілком. Суть: підвісивши «мікрохвильовку» на чутливі ваги і включивши її, випробувачі зафіксували що бере невідомо звідки тягу - правда, слабкіше, ніж в британських або китайських дослідах, але все-таки помітну. Мабуть, щоб не бути звільненими відразу, автори звіту обійшли увагою причину виникнення потреби (на цей рахунок висловлені вже мінімум дві теорії, обидві так чи інакше пов'язані з квантовою механікою), зосередившись на описі самого двигуна і процесу вимірювань. І сталося все це рівно минулого літа, а зараз, нарешті, результати досвіду оприлюднені.

Якщо ви вже чули про звіт NASA, то, звичайно, знаєте, в чому там підступ. Американці «зважували» «піч» не тільки у включеному стані, але і вимкненому (вони назвали таку «нульовим пристроєм»). Для чого? Для чистоти експерименту, звичайно: якщо раптом і в такому експерименті з'явиться тяга, буде зрозуміло, що причина криється зовсім не в «невідомих фізичних властивостях закритої камери з мікрохвильовим випромінюванням». І справді, навіть вимкнений ЕМ-двигун показав деяку тягу. І багато журналістів поспішили оголосити це свідченням непрацездатності ЕМ-драйву: мовляв, як і очікувалося, електромагнітний двигун ніякого імпульсу не створюється вся справа в погрішності. Але журналісти помилилися.

Той факт, що навіть вимкнений ЕМ-драйв відхиляв стрілку вагів, говорить лише, що в процедурі вимірювань були враховані не всі фактори. Ймовірно, на ваги впливає магнітне поле, що виникає в силових кабелях, що живлять установку - що співробітники NASA і з'ясували, тоді як китайці і Шаєр, можливо, помітити не змогли. Але ці перешкоди не перекривають головного результату, без всяких двозначностей завершального звіт. Цитую: «пристрій ... створює силу ... яку не можна приписати жодному з відомих електромагнітних явищ». Крапка.

Проксима Центавра. 4,2 світлових роки від Землі. 270 тисяч відстаней від Землі до Сонця. Фото: ESA / Hubble.

Можна не вірити Шаєр. Можна не довіряти китайцям. Але NASA - НЕ самоучка, не любитель, не мастак клонування чужих рішень. Вже там-то розуміють, як і що можна і потрібно вимірювати. Помилка, звичайно, не виключена і тут. Зрештою той же NASA зовсім недавно вивчало антигравітацію. Але тепер, нарешті, ідею ЕМ-двигуна перевірять інші авторитетні дослідники (до чого автори звіту і закликають, паралельно збираючись зайнятися цим самостійно) і, ймовірно, поставлять досліди в космосі. Адже головний аргумент противників такого движка (не рахуючи протиріччя з фізикою) полягає у взаємодії з підвісом: у цій невагомості, мовляв, ніякої тяги не буде.

Так з чим ми зіткнулися? З помилкою, помилкою? Можливо. Але третє за рахунком підтвердження і авторитет випробувачів дає право припустити не помилку, а - діру в розумінні фізики. І - прорив в дослідженнях космічного простору. Ні, звичайно, такий двигун можна буде застосувати і для побудови літаючих автомобілів, але ті, в кінці кінців, можуть бути побудовані і іншими способами.

А ось в космосі ЕМ-движок незамінний. Чи стане простіше і дешевше коригувати орбіти супутників і орбітальних станцій. Польоти навіть всередині Сонячної системи стануть набагато швидше: на той же Марс можна буде дістатися за кілька тижнів. І нарешті ми полетимо до зірок. З прийнятними перевантаженнями на розгін і гальмування дорога, ймовірно, займе роки. Але добре вже те, що такими розрахунками можна зайнятися всерйоз.

PS (доповнено 8.08.2014) Спливли подробиці дослідів - і все виявилося навіть цікавіше. «Нульовим пристроєм» в NASA обізвали не вимкнені, як вважалося раніше, а експериментальну модифікацію ЕМ-драйву - з особливою структурою стінок. Так що тяга в досвіді з «нульовим пристроєм» показує тільки, що вчені досі не розуміють, що саме тягу викликає. Але крім того, в окремому досвіді вони замінювали ЕМ-драйв звичайним резистором - і ось там-то тяги не виникало.