NASA inžineriaus „sraigtinis variklis“ gali pažeisti fizikos dėsnius, bet nuskraidintų iki žvaigždžių (14)

2019-10-16

Kiekvienam veiksmui yra atoveiksmis: šiuo principu paremtas visų kosminių raketų veikimas – jų darbinis kūnas – degantys kuro produktai, įgreitinti jonai – lekia viena kryptimi, o pats erdvėlaivis – į priešingą. Bet vienas NASA inžinierius mano galintis nuskraidinti mus iki žvaigždžių visiškai nieko neišmesdamas.

Prisijunk prie technologijos.lt komandos!

Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.

Sudomino? Užpildyk šią anketą!

Davido Burnso iš NASA Marshall kosminių skrydžių centro Alabamoje sukurtas „sraigtinis variklis” išnaudoja masės kitimą, pasireiškiantį, judant reliatyvistiniais greičiais. Burnsas paskelbė koncepciją aprašantį straipsnį to NASA techninių pranešimų serveryje.

Jis buvo sutiktas skeptiškai, bet Burnsas mano, kad jo koncepciaj verta nagrinėjimo. „Nedvejoju dėl to, ką paskelbiau,” sako jis. „Jei kas parodys, kad tai neveikai, pirmasis pasakysiu, kad buvo verta pabandyti.”

Norint suprasti Burnso variklio veikimo principą, galima įsivaizduoti dėžutę ant paviršiaus be trinties. Toje dėžutėje yra strypas, išilgai kurio gali slankioti žiedas. Spyruoklės dėžėje stumtelėtas žiedas slysta strypu į vieną pusę, o dėžutė – į priešingą. Atsitrenkęs į dėžutės sienelę, žiedas atšoka, o dėžutės atatrankos sukelto judėjimo kryptis pasikeičia į priešingą. Tai yra veiksmas ir atoveiksmis – dar žinomas, kaip trečiasis Niutono dėsnis – ir įprastai dėžutė tegali judėti pirmyn ir atgal.

Bet, Burnsas kelia klausimą – kas būtų, jei slenkančio žiedo masė būtų daug didesnė, kai jis slenka į vieną pusę, nei tada, kai slenka atgal? Tada vienai dėžutės pusei būtų suteikiamas didesnis impulsas nei kitai. Veiksmas viršytų atoveiksmį ir dėžutė greitėtų.

Tokio masės kitimo fizika nedraudžia. A. Einšteino Specialioji reliatyvumo teorija teigia, kad artėjančių prie šviesos greičio objektų masė didėja, – į šį efektą būtina atsižvelgti dalelių greitintuvuose. Tiesą sakant, Burnso koncepciją būtų paprasta įgyvendinti, pakeitus žiedą apskritu dalelių greitintuvu, kuriame jonai įgreitinami per vieną taktą ir sulėtinami per kitą.

Bet Burnsas mano, kad būtų išmintingiau dėžutės ir žiedo atsisakyti ir įdarbinti dalelių greitintuvą tiek šoniniam, teik apskritiminiam judėjimui – šiuo atveju greitintuvas turėtų būti panašus į sraigtą.

Erdvė be trinties

Ir jis turėtų būti didelis – apie 200 metrų ilgio ir 12 metrų skersmens – ir galingas, nes norint sukurti vieno niutono trauką, reikėtų 165 megavatų galios. Vienas niutonas maždaug atitinka jėgą, kuria pirštas spaudžia klaviatūrą. Dėl to šis variklis reikšmingą greitį galėtų pasiekti tik kosmose, kuriame nėra trinties. „Per pakankamą laiką ir gaudamas reikiamą galią, toks variklis galėtų įsibėgėti iki 99 procentų šviesos greičio,” sako Burnsas.

Variklių, nenaudojančių darbinio kūno, pasiūlymų būta ir anksčiau. Praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio gale Robert Cook, išradėjas iš JAV, patentavo variklį, išcentrinę jėgą neva vertusį tiesiniu judėjimu. Šio amžiaus pirmame dešimtmetyje britas išradėjas Roger Shawyer pasiūlė EM–drive, kuris, jo teigimu gali paversti uždarą mikrobangų sklidimą trauka. Nė viena iš šių koncepcijų nebuvo sėkmingai pademonstruota ir abi laikomos neįmanomomis, nes pažeistų vieną iš pamatinių fizikos dėsnių – impulso tvermės dėsnį.

Martin Tajmar iš Drezdeno technologijos universiteto Vokietijoje, atlikęs EM Drive bandymus, mano, kad sraigtinis variklis tikriausiai susidurs su tokia pat problema. „Visos inercinės varos sistemos – kiek žinau – niekados neveikdavo aplinkoje be trinties,” sako jis. Ši mašina, kitaip nei kitos, naudoja specialųjį reliatyvumą, kas vaizdą komplikuoja, bet „deja, visados būna veiksmas ir atoveiksmis”, teigia jis.

Burnsas savo dizainą kūrė asmeniškai, be jokios NASA paramos, ir pripažįsta, kad jo koncepcija – itin neefektyvi. Visgi, jo manymu, būtų galima didžiąją dalį sunaudojamos energijos atgauti, panaudojant greitintuvo skleidžiamą šilumą ir spinduliavimą. Be to, jis dar siūlo būdus, kaip impulsas galėtų būti išsaugomas, pavyzdžiui, greitinamų jonų sukiniuose.

„Žinau, yra rizika atsidurti greta EM drive'o ir šaltosiso sintezės,” sako jis. „Bet reikia būti pasirengus nusivilti. Labai sunku išrasti ką nors visiškai naujo ir kas iš tiesų veiktų.”

Jon Cartwright
www.newscientist.com

▲

Pasidalinkite su draugais

Šaltiniai:

NASA engineer's' helical engine' may violate the laws of physics

Aut. teisės: www.technologijos.lt

(70)

(12)

(58)

Komentarai (14)