По оценкам ученых, даже при использовании самых мощных ракетных двигателей сегодня потребуется около 50 000 лет, чтобы достичь нашего ближайшего межзвездного соседа Альфа Центавра. Если люди когда-либо надеются увидеть инопланетный восход солнца, время транзита должно значительно сократиться.

Впервые описанный почти два десятилетия назад, EmDrive работает, преобразовывая электричество в микроволны и направляя это электромагнитное излучение через коническую камеру. Теоретически, микроволны могут прилагать усилия к стенкам камеры, создавая достаточную тягу для движения космического корабля, когда он находится в космосе.

двигатель EmDrive, космос, физика, мощность, ракета
Двигатель EmDrive. Прототип.

Межгалактические полеты и путешествия в другие солнечные системы по-прежнему остаются прерогативой режиссеров фантастических фильмов, писателей и… ученых, которые пытаются доказать работоспособность «мифического» двигателя EmDrive, впервые описанного еще 20 лет назад.

Двигатель EmDrive британский инженер Роджер Шоуэр задумал еще в начале 2000-х годов и создал под его разработку небольшую компанию. Первое явление странного аппарата миру произошло шестью годами позже.

EmDrive представляет собой конусообразный резонатор, на более узком конце которого установлен мощный магнетрон — электронная лампа, генерирующая микроволны. Когда магнетрон работает, микроволны, отражаясь от тщательно рассчитанной формы резонатора, усиливаются от одного конца устройства к другому. По утверждению создателя, благодаря этому возникает едва заметный дисбаланс давлений, который и создает тягу — пусть крошечную, но зато не требующую огромного количества топлива и совершенно безотходную. Иначе концепт называется «резонансным двигателем» (а не «релятивистским», конечно, как не слишком метко обозвала его пресса).

двигатель EmDrive, космос, физика, мощность, ракета
Двигатель EmDrive. Рисунок popmech.ru 

На данный момент, однако, EmDrive существует только как лабораторный прототип, и до сих пор неясно, способен ли он вообще создавать тягу. Если это произойдет, то силы, которые он генерирует, недостаточно сильны, чтобы их можно было заметить невооруженным глазом, и тем более не двигают космический корабль.

Однако за последние годы несколько исследовательских групп, в том числе из NАСА, утверждают, что успешно разработали тягу с EmDrive. Если это правда, это будет одним из крупнейших прорывов в истории освоения космоса. Проблема в том, что тяга, наблюдаемая в этих экспериментах, настолько мала, что трудно сказать, реально ли это.

 

Решение заключается в разработке инструмента, который может измерять эти незначительные величины тяги. Поэтому команда физиков из немецкого Technische Universität Dresden решила создать устройство, которое бы удовлетворяло эту потребность. Проект SpaceDrive, возглавляемый физиком Мартином Таймаром, направлен на создание инструмента, настолько чувствительного и невосприимчивого к помехам, что он раз и навсегда положит конец  дискуссии.

 

Раз и навсегда поставить точку в споре о реальности использования такого двигателя на практике решили ученые из дрезденского технологического университета. Проект, возглавляемый физиком Мартином Таймаром, получил название SpaceDrive и предусматривает создание высокоточного прибора, который смог бы зафиксировать признаки тяги (если они есть), вырабатываемой EmDrive.

 



Для проведения экспериментов, исследователи использовали торсионные весы, которые представляют собой баланс маятникового типа и позволяют измерить величину крутящего момента, приложенного к маятнику. Вся сложность данного подхода заключается в том, что ученые должны суметь экранировать устройство, полностью изолировав его от воздействий сейсмических вибраций, магнитного поля Земли и теплового расширения самого двигателя.

Увы, первые 55 экспериментов зарегистрировали 3,4 мН силы, которые больше характерны для теплового расширения. Однако, физики не теряют надежды и намерены продолжить исследования с использованием двух дополнительных типов весов, разработанных специально для данного эксперимента. 

Со слов Мартина Таймара, ученые планируют получить окончательный вердикт по поводу «жизнеспособности» двигателя EmDrive уже к концу текущего года.

В октябре Таймар и его команда представили свой второй набор экспериментальных измерений EmDrive на Международном астронавтическом конгрессе, и их результаты будут опубликованы в Acta Astronautica в августе этого года. Основываясь на результатах этих экспериментов, Таймар говорит, что разрешение саги о EmDrive может быть только через несколько месяцев.

 

 

Многие ученые и инженеры отвергают EmDrive, потому что он нарушает законы физики. Микроволны, толкающие стенки камеры EmDrive, по-видимому, генерируют тягу ex nihilo, которая идет вразрез с сохранением импульса - это все действие и никакой реакции. Сторонники EmDrive, в свою очередь, обратились к крайним интерпретациям квантовой механики, чтобы объяснить, как EmDrive может работать, не нарушая ньютоновскую физику. «С теоретической точки зрения никто не воспринимает это всерьез», - говорит Таймар. Если EmDrive способен генерировать тягу, как утверждают некоторые группы, он говорит, что «понятия не имеет, откуда происходит эта тяга». Когда в науке есть теоретический разрыв такого масштаба, Таймар видит только один способ его закрыть: экспериментирование.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!