Впогоне зачудо-двигателем

      Комментарии к записи Впогоне зачудо-двигателем отключены

Впогоне зачудо-двигателем

    Наука неосуществимого время от времени умудряется приобрести господдержку. Всего десять лет назад, в 2002 году, управление NASA прекратило финансировать научно-конструкторскую программу Breakthrough Propulsion Physics (BPP), нацеленную на разработку принципиальной базы двигателей для межзвездных космических судов. За шесть лет собственного существования данный проект изъял из карманов плательщиков налогов $1,2 млн.

Отрицательная масса

Потому, что для диаметрального привода (Diametric Drive) классические материалы негодны, разработчики внесли предложение применять для него материю с отрицательной массой. Изготовленный из таковой материи блок необходимо было установить на корме звездолета. По мысли изобретателей, он создавал бы антитяготение, отталкиваясь от корабля и придавая ему противоположно направленное ускорение.

Особенная красота данной идеи содержится в том, что звездолет разгоняется без всякой затраты энергии (а для торможения антигравитирующий блок надлежит с кормы на шнобель). Защитники проекта признавали, что подобная система не через чур устойчива, но полагали, что ее возможно усовершенствовать. К сожалению, частиц с негативной массой не существует в природе — по крайней мере науке о них ничего не известно.

Переменная гравитация

Но были предложения и покруче. В частности, обсуждалась возможность оснащения звездолета совсем уж фантастическими генераторами переменного гравитационного поля, талантливыми локально изменять постоянную тяготения G перед кораблем и сзади него. Данный проект смещающего привода (Bias Drive) давал слово разогнать звездолет за счет отличия гравитационных потенциалов между кормой и носом.

Потому, что в эйнштейновской неспециализированной теории относительности величина G не имеет возможности изменяться от точки к точке (в противном случае она не была бы константой!), приверженцы этого проекта апеллировали к соперничающей теории гравитации, предложенной сначала 1960-х годов американскими физиками Робертом Дике и Карлом Брансом. В их теории фигурирует отсутствующее у Эйнштейна скалярное поле, превращающее G в переменный параметр, зависящий от пространственных координат. В проекте Bias Drive не было никаких указаний на предмет того, как выстроить генератор переменной гравитации, но это уже подробности.

Парус Казимира

Приблизительно из той же оперы и проект дифференциального паруса (Differential Sail), предлагающий разогнать звездолет за счет разности давлений, обусловленной вакуумными флуктуациями. В отличие от скалярного поля из теории Дике-Бранса, данный эффект (предсказанный голландским физиком Хендриком Казимиром и носящий его имя) совсем настоящ и обоснован экспериментально. Авторы проекта внесли предложение снизить давление вакуума перед кораблем и расширить сзади него — опять-таки без указаний, как этого добиться на практике.

Сверхсветовой привод

Среди детищ программы BPP громаднейшую известность взял проект привода Алкубьерре (Alcubierre Drive). Он базировался на в полной мере важных теоретических итогах мексиканского физика Мигеля Алкубьерре Мойа, трудившегося тогда в Университете Уэльса, а на данный момент возглавляющего Университет ядерных изучений Национального независимого университета Мексики.

В первой половине 90-ых годов двадцатого века он напечатал работу с описанием возможности перемещения со сверхсветовой скоростью, которая не противоречит особой теории относительности. Для этого область простого евклидова пространства с находящимся в ней звездолетом необходимо окружить пузырем очень сильно искривленного пространства с особенной геометрией. По одну сторону пузыря пространство-время будет расширяться, по другую — сжиматься.

В следствии пузырь совместно со своим содержимым сможет в принципе разогнаться до сколь угодно громадной скорости а также превзойти скорость света. Стоит напомнить, что сверхсветовое расширение пространства — самое простое дело в космологии (см. статью о космологических горизонтах в «ПМ» №10’2012), и оно в полной мере совместимо с постулатами особой теории относительности. В частности, по отношению к кораблю свет во внутрипузырном евклидовом пространстве будет распространяться со своей обычной скоростью в вакууме, чуть меньшей 300000 км/с, так что никаких парадоксов не появится.

Не смотря на то, что мысль привода Алкубьерре и основана на в полной мере корректном ответе уравнений ОТО, она, подобно другим проектам программы BPP, не имеет инженерного воплощения. Для пространства с нужной метрикой опять-таки требуется материя с отрицательной массой, причем в непредставимо огромных количествах, превышающих (конечно, по безотносительной величине) массу видимой части отечественной Вселенной.

К тому же экипаж корабля не имел возможность осуществлять контроль поведение внешнего пузыря, исходя из этого таковой звездолет был бы неуправляемым. В общем, вероятное на бумаге выяснилось неосуществимым на практике, что происходит не столь уж редко. Так что, увы, заметить межзвездные двигатели в ближайшие несколько сотен лет возможно будет, возможно, лишь в кино.

Полевые приводы

    Диаметральный привод (Diametric Drive) Формирует локальный градиент гравитационного поля посредством диаметрально противоположных источников поля, другими словами хорошей и отрицательной точечных весов, помещенных рядом (на рисунке продемонстрирован график скалярного потенциала гравитационного поля). Данный привод не нарушает законов сохранения.

Тангажный привод (Pitch Drive) Формирует градиент поля без применения двух точечных весов, наряду с этим образуется аналог наклонной горки, с которой и «съезжает» звездолет. Действительно, как как раз создать такую «горку», до тех пор пока совсем неизвестно кроме того в теории. Смещающий привод (Bias Drive) В этом случае требуется поменять свойства самого пространства.

К примеру, обеспечить локальное изменение гравитационной постоянной в корме и носу звездолета, что и создаст градиент поля. Ко мне же возможно отнести и привод Алкубьерре, основанный на асимметричном трансформации пространства-времени около корабля. Поделённый привод (Disjunction Drive) Данный уникальный способ предусматривает пространственное разделение массы на источник гравитационного поля и взаимодействующую с ним часть.

В случае если взаимодействующую часть переместить в область градиента поля и удерживать в том месте посредством твёрдой связи, поле будет толкать конструкцию в одном направлении. Но как добиться для того чтобы разделения, пока не светло.

Все двигатели, каковые исследовались в программе Breakthrough Propulsion Physics (BPP), возможно условно поделить на две многочисленные группы.

Гипотетические полевые приводы, создающие силу тяги не за счет столкновений с окружающими частицами, а при сотрудничестве полей и вещества (значительно чаще гравитационного).

Данный подход более многообещающий, но он значительно дальше от практического воплощения. Не говоря уже о том, что в некоторых случаях размещения генератора поля на самом звездолете появляется схема «вытягивания себя из болота за волосы», противоречащая закону сохранения импульса. В некоторых случаях смогут кроме этого появляться неприятности с переходом сохранения и законом энергии в неинерциальные совокупности отсчета.

Космические паруса

    Дифференциальный парус (Differential Sail) Трудится за счет отличия в особенностях поверхностей: одна сторона всецело поглощает падающие на нее фотоны, а вторая отражает. Кроме того при облучении со всех сторон будет появляться сила тяги. Диодный парус (Diode Sail) Представляет собой аналог диода, либо одностороннего зеркала: падающие на одну из поверхностей фотоны всецело отражаются, а на вторую — проходят полностью. Отличие между переданными импульсами формирует силу тяги.

Индукционный парус (Induction Sail) Аналог градиента давления в жидкости либо газе, другими словами отличия в плотности энергии излучения, падающего на фронтальную и заднюю часть паруса. Данный градиент лучевого давления и формирует силу тяги.

Двигают звездолет посредством сотрудничества с какими-либо частицами — фотонами, космическими лучами либо солнечным ветром, каковые при столкновении с парусом передают ему собственный импульс.

Фактически, в самой идее нет ничего очень фантастического, и сам по себе данный принцип в полной мере реализуем на практике — вспомните тот же солнечный парус. Вся хитрость в том, что для солнечного паруса в обязательном порядке нужен «попутный ветер», а нам нужен движитель, что трудится в условиях «космического штиля».

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№121, ноябрь 2012).

ЧУДО-ЖЕНЩИНА В ПОГОНЕ ЗА САХАРОМ (Страна Чудес №46)


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: