Niềm hy vọng của du hành vũ trụ
Cách đây vài tháng, phòng thí nghiệm Eagleworks, đặt tại Trung tâm bay vũ trụ Lyndon B. Johnson ở Houston, xác nhận hoạt động của động cơ EmDrive phải vi phạm một trong những định luật vật lý cơ bản - định luật bảo toàn động lượng. Kết quả thử nghiệm sau đó được xác nhận trong môi trường chân không (1), điều này đã xua tan những người hoài nghi về một trong những lập luận chống lại công nghệ này.
1. Hình ảnh thí nghiệm động cơ Fetti treo trên con lắc trong chân không.
Tuy nhiên, các nhà phê bình vẫn chỉ ra rằng, trái ngược với báo cáo của các phương tiện truyền thông, NASA động cơ vẫn chưa được chứng minh là thực sự hoạt động.
Ví dụ, các lỗi thực nghiệm gây ra, cụ thể là do sự bay hơi của các vật liệu tạo nên hệ thống truyền động EmDrive - hay đúng hơn là Cannae Drive, bởi vì đó là cái mà nhà thiết kế người Mỹ Guido Fetta gọi là phiên bản EmDrive của mình.
Tại sao lại vội vàng như vậy?
Đang được dùng động cơ tàu vũ trụ chúng yêu cầu khí được phun ra từ vòi phun, làm cho con tàu bật lên theo hướng ngược lại. Một động cơ không cần khí như vậy để chạy sẽ là một bước đột phá lớn.
Hiện tại, ngay cả khi tàu vũ trụ được tiếp cận với nguồn năng lượng mặt trời không giới hạn, như trường hợp của máy đẩy điện, đối với công việc, nó đòi hỏi nhiên liệu, tài nguyên có hạn.
EmDrive ban đầu là sản phẩm trí tuệ của Roger Scheuer (2), một trong những chuyên gia hàng không lỗi lạc nhất châu Âu. Ông đã trình bày thiết kế này dưới dạng một thùng chứa hình nón (3).
Một đầu của bộ cộng hưởng rộng hơn đầu kia và kích thước của nó được chọn theo cách để tạo ra sự cộng hưởng cho các sóng điện từ có độ dài nhất định.
Kết quả là, những sóng này, lan truyền về phía đầu rộng hơn, sẽ tăng tốc và chậm dần về phía đầu hẹp hơn.
Người ta cho rằng do tốc độ di chuyển khác nhau, các mặt sóng sẽ tạo ra áp suất bức xạ khác nhau lên các đầu đối diện của bộ cộng hưởng và do đó tạo ra lực đẩy khác XNUMX đẩy con tàu.
Vâng, Newton, chúng ta có một vấn đề! Bởi vì theo vật lý mà chúng ta đã biết, nếu bạn không tác dụng thêm lực, động lượng không có quyền phát triển. Về mặt lý thuyết, EmDrive hoạt động bằng cách sử dụng hiện tượng áp suất bức xạ. Vận tốc nhóm của sóng điện từ, và do đó là lực do nó tạo ra, có thể phụ thuộc vào dạng hình học của ống dẫn sóng mà nó truyền đi.
Theo ý tưởng của Scheuer, nếu bạn xây dựng một ống dẫn sóng hình nón theo cách mà tốc độ sóng ở một đầu khác biệt đáng kể với tốc độ sóng ở đầu kia, thì bằng cách phản xạ sóng này giữa hai đầu, bạn sẽ nhận được sự chênh lệch về áp suất bức xạ. , I E. lực đủ để đạt được lực đẩy (4).
Theo Scheuer, EmDrive không vi phạm các định luật vật lý, mà sử dụng lý thuyết của Einstein - động cơ nằm trong một hệ quy chiếu khác với sóng "làm việc" bên trong nó. Cho đến nay, chỉ có những nguyên mẫu EmDrive rất nhỏ với lực đẩy nằm trong khoảng vi Newton được chế tạo.
Như bạn có thể thấy, không phải ai cũng ngay lập tức từ bỏ khái niệm này khi các nguyên mẫu mới được tạo ra. Ví dụ, một cơ sở nghiên cứu lớn như Đại học Bách khoa Tây Bắc Tây An, Trung Quốc đã tiến hành các thí nghiệm tạo ra một động cơ nguyên mẫu có lực đẩy 720 micronewtons.
Nó có thể không nhiều, nhưng một số trong số chúng được sử dụng trong du hành vũ trụ, máy đẩy ion chúng hoàn toàn không tạo ra nữa. Phiên bản EmDrive được NASA thử nghiệm là tác phẩm của nhà thiết kế người Mỹ Guido Fetti. Thử nghiệm chân không đối với con lắc đã xác nhận rằng nó đạt được lực đẩy 30-50 micronewton.
Nguyên tắc bảo toàn động lượng có bị đảo lộn không? Có lẽ là không. Các chuyên gia NASA giải thích hoạt động của động cơ, chính xác hơn là sự tương tác với các hạt vật chất và phản vật chất, hai chất này hủy diệt lẫn nhau trong chân không lượng tử, rồi hủy diệt lẫn nhau. Bây giờ thiết bị đã được hiển thị để hoạt động, sẽ là thích hợp để nghiên cứu cách EmDrive hoạt động.
3. Một trong những mô hình động cơ EmDrive
Ai không hiểu các định luật vật lý?
Sức mạnh được cung cấp bởi các nguyên mẫu được chế tạo cho đến nay không làm bạn thất vọng, mặc dù như chúng tôi đã đề cập, một số động cơ ion chúng hoạt động trong phạm vi micronewton.
4. EmDrive - nguyên lý hoạt động
Theo Scheuer, lực đẩy trong EmDrive có thể tăng lên rất nhiều thông qua việc sử dụng các chất siêu dẫn.
Tuy nhiên, theo John P. Costelli, một nhà vật lý nổi tiếng người Úc, Scheuer "không hiểu các quy luật vật lý" và trong số những điều khác, một sai lầm cơ bản là ông đã không tính đến các phương án của lực tác dụng. bởi bức xạ trên các bức tường bên của bộ cộng hưởng.
Một lời giải thích được đăng trên trang web Shawyer's Satellite Propulsion Research Ltd nói rằng đây là một số lượng không đáng kể. Tuy nhiên, các nhà phê bình nói thêm rằng lý thuyết của Scheuer chưa được công bố trên bất kỳ tạp chí khoa học nào được bình duyệt.
Điều đáng ngờ nhất là bỏ qua nguyên tắc bảo toàn động lượng, mặc dù bản thân Scheuer tuyên bố rằng hoạt động của ổ đĩa hoàn toàn không vi phạm điều đó. Thực tế là tác giả của thiết bị vẫn chưa xuất bản một bài báo nào về nó trên một tạp chí được bình duyệt.
Các ấn phẩm duy nhất xuất hiện trên báo chí phổ biến, bao gồm. trong The New Scientist. Các biên tập viên của nó đã bị chỉ trích vì giọng điệu giật gân của bài báo. Một tháng sau, NXB đã in bản giải trình và ... xin lỗi về văn bản đã xuất bản.
