„Невъзможният” двигател отвори пътя към Алфа Центавър

Миналата година специалистите от Eagleworks направиха фурор в научните среди, като обявиха за успешни изпитания на създадения от тях вариант на „невъзможния“ електромагнитен двигател ЕmDrive.

Както съобщава NASASpaceFlight.com, електромагнитният двигател е способен да достави космически кораб с астронавти на Луната за няколко часа или да съкрати времето за полет до Марс до 70 дни. Това не е съвсем уарп двигател, но безспорно е още една крачка в тази насока.

Идеята за създаването на електромагнитен двигател не е нова – работата в тази насока се води успоредно от американски, британски и китайски учени в рамките на националните космически програми. Нейната същност се свежда до създаването на силова инсталация, чийто принцип на работа не предвижда изгаряне на ракетно гориво за създаване на тяга.

Вместо това електромагнитните микровълни, излизащи от излъчвателя, се отблъскват от вътрешната повърхност на вакуумна камера с конусовидна форма по такъв начин, че преобразуват електрическата енергия в тяга. Източник на енергия в случая могат да бъдат слънчеви батерии, ядрен реактор и т.н.

Различните тестови варианти на EmDrive.

Все още технологията носи предимно теоретичен характер, но първоначалните резултати от тестовете, официално публикувани от НАСА и Китайската космическа агенция, са доста обнадеждаващи. Идеята за създаването на подобни ускорители също е доста спорна, тъй като хвърля предизвикателства към законите на Нютон.

Преди по-малко от година успешен експеримент на изследователите от НАСА беше засипан от критики и забележки, повечето от които бяха свързани с това, че в хода на изпитанията двигателят е работил при атмосферно налягане, а не в условията на вакуум. Скептиците в един глас твърдяха, че малката тяга, създавана от двигателя, е само последствие от конекционните въздушни потоци, нагрявани от микровълновото лъчение.

Проектът на безпилотна сонда за мисия към Алфа Центавър.

В последното си изследване учените от Космическия център „Джонсън“ доказали на цял свят работоспособността на двигателя EmDrive, който теоретично може да ускори всякакви обекти до релативистки скорости. Резултатите от тестовете показали, че двигателят е способен да създава тяга във вакуумна камера, като нивото на вакуума превишавало това в космическото пространство.

Напомняме, че конструкцията на двигателя EmDrive, изобретен от Роджър Шойър (Roger Shawyer), е доста проста. Той представлява вакуумна камера с форма на конус с два изхода от един или повече излъчватели на микровълново лъчение. Този двигател изработва малка тяга, употребявайки само електрическа енергия, която той може да черпи от слънчеви батерии, ядрен реактор или друг източник.

Предполагаемите ускорителни характеристики на сондата.

Учените обясняват работата на двигателя EmDrive с взаимодействието на микровълновото лъчение с компонентите на квантовия вакуум, при което вакуумът може да се разглежда като среда, запълнена със заредени движещи се йони. Движението на тези псевдойони, предизвикано от въздействието на магнитните и електрическите полета на излъчването, осигуряват слаба реактивна тяга, достатъчна за ускоряване на космически кораб.

Интересни резултати са получени в диапазона от 50 до 900 милинютона и изследователите смятат, че ефектът се поддава на мащабиране с увеличение на захранващата двигателя мощност. Самият създател на EmDrive смята за възможно създаването на свръхпроводима версия на EmDrive с тяга 300 нютона на киловат, захранвана от радиоизотопен генератор или компактен ядрен реактор.

При мощност от порядъка на 200 киловата се смята за възможно създаването на безпилотна сонда, способна да достигне системата на Алфа Центавър за 10 години. Максималната скорост на такава сонда е от порядъка на 60% от скоростта на светлината – цифра, абсолютно фантастична за съвременното ниво на техниката, тоест 180 000 км в секунда

Така изглежда сегашният прототип на EmDrive.

.Но за осигуряване на тяга от порядъка на 300 нютона на киловат се изисква увеличение на съотношението на изразходваната енергия към тягата 300 пъти. Експерименталните инсталации демонстрират статична тяга, но концепцията на EmDrive все още предизвиква множество въпроси и едва ли ще бъде приета от научната общественост без успешна демонстрация на такъв двигател в работни условия.

В момента се водят разработка и изпитания на прототип на EmDrive, който може да се изпита на съществуващи типове спътникови апарати. В инсталацията се използва магнетрон с мощност 1,2 киловата с водно охлаждане. Досега са проведени вече 134 теста, максималната фиксирана от уредите тяга е била 214 милинютона на киловат. Въпросите както и досега остават много, но все пак не е изключено пред нас наистина да е бъдещето на космонавтиката.