Нов начин за изстрелване на ракети без гориво?
Конвенционални химически ракети, като предстоящите на НАСАКосмическа система за изстрелване, използвайте гориво за захранване. Но какво ще стане, ако те вече не се нуждаят от гориво и вместо това биха могли да използват квантована инерция за тяга? Радикална теоретична концепция, предлагаща сега финансирана от DARPA. Изображение чрез Boeing.
Ракетите са мощни машини, които могат да изстрелват спътници на орбита и да изпращат космически кораби до външните области на Слънчевата система. Те обаче имат своите граници; конвенционалните химически ракети са скъпи за използване поради горивото, от което се нуждаят. Но какво ще стане, ако ракетитевече няма нужда от горивоза задвижване? Удивителната теория наквантована инерция(QI) предлага точно този сценарий. Концепцията е сравнително проста. Просто трябва да конвертиратеНеограничена радиация- теоретична форма на квантови частици - в тяга. Тази седмица (17 септември 2018 г.) Университетът в Плимут във Великобританияобявеноче един от нейните изследователи е получил финансиране от правителството на САЩ, за да проучи тази идея.
Спорното, но завладяващо предложение идва от физикМайк Маккълох. Той първо предложи идеята още през 2007 г., но сега Агенцията за напреднали отбранителни проекти (DARPA)-агенция на Министерството на отбраната на САЩ-се включва, предоставяйки 1,3 милиона долара за четиригодишно проучване на концепцията. Изследването се финансира от DARPAНараждащи взаимодействия на светлината и материятапрограма, чиято заявена цел е да подобри фундаменталното разбиране за това как да се контролира взаимодействието на леки и инженерни материали.
McCulloch'sизявлениеот Университета в Плимут каза, че ако може да се разработи нов вид двигател, който изисква само електричество, това може да направи ракетите по -евтини и по -безопасни за използване.
Физикът Майк Маккулох от Университета в Плимут във Великобритания е получил безвъзмездни средства от правителството на САЩ за изследване на метода за задвижване на QI. Изображение чрез Университета в Плимут.
За тази работа McCulloch ще си сътрудничи с експериментални учени от Technische Universität Dresden в Германия и University of Alcala в Испания.
Първата голяма стъпка е да се разработи напълно предсказуем теоретичен модел за взаимодействието на материята с радиацията Unruh, като се използва квантованият модел на инерция. Това ще предостави на учените нов инструмент за предсказване за взаимодействия на лека материя. Според McCulloch:
В крайна сметка това, което може да означава, е, че няма да се нуждаете от гориво, за да изстреляте спътник. Но това също би означавало, че имате нужда само от източник на електрическа енергия, например слънчева енергия, за да преместите всеки плавателен съд, след като той е в космоса. Той има потенциала да улесни междупланетното пътуване и да направи възможно междузвездното пътуване.
Двигател на EMDrive. EMDrive е друга концепция за задвижване без гориво, но това е затворена система, задвижване без реакция, без взаимодействие между „щит“ и външни частици като радиация Unruh. Документ от 2016 г. на Mike McColluch показа как QI може да бъде тестван на EMDrive. Оттогава много учени смятат EMDrive за невъзможен, тъй като на пръв поглед би нарушил запазването на инерцията и третия закон на Нютон. Изображение чрез SPR Ltd./www.emdrive.com.
И така, какво е QI? По принцип той предвижда, че обектите могат да бъдат изтласкани напред поради различията в интензивността на излъчването Unruh в космоса, подобно на това как един кораб може да бъде избутан към док, защото има повече вълни, които го удрят от морската страна. Ако даден обект е бил достатъчно ускорен - като въртящ се диск или дори светлина, подскачаща между огледалата - тогава вълните Unruh, които среща, могат да бъдат засегнати от щит. Това означава, че ако амортисьорът трябва да бъде поставен над обекта, той на теория трябва да предизвика тласък нагоре. Макколлъх смята, че това може да революционизира много различни видове транспорт и задвижване на Земята, а не само ракети:
Вярвам, че QI може да бъде истински промяна на играта за космическата наука. Винаги съм мислил, че може да се използва за преобразуване на светлината в тяга, но също така предлага начини за подобряване на тази тяга. Изключително вълнуващо е, че сега имате възможност да го тествате.
Между другото, QI има приложения и в чистата наука. Свикнало епредсказва въртенето на галактикатабезучастие на тъмна материя.
Идеята за QI е част от по -голям тласък за изследване на нови техники за задвижване за евентуални бъдещи космически пътувания. През 2010 г. НАСА обяви100-годишен звезден корабпроект, с намерението да вълнува:
... няколко поколения, които да се ангажират с изследванията и развитието на революционни технологии, за да постигнат крайната цел на междузвездното космическо пътуване.
През 2011 г. DARPA е спонсориран заедно с НАСА100-годишен симпозиум на звездите, който включваше презентации за технологиите, биологията, физиката, философията, социологията и икономиката на междузвездния полет.
През 2016 г. McCulloch публикувахартияза това как QI може да бъде тестван наEMDrive. Идеята имапривлече своя дял от критика, но сега новото финансиране по DARPA ще позволи на учените да го проучат допълнително.
Друга радикална концепция за футуристичен звезден кораб на НАСА, който също ще използва концепция за двигател без гориво-„задвижване на основата“-за пътуване в цялата Слънчева система и дори до близките звезди. Изображение чрезМарк Rademaker/Flickr.
В крайна сметка: Ракетите са скъпи и тъй като носят големи количества гориво на борда, те също са опасни. Новотоквантована инерцияконцепцията - известна още като QI - може да направи революция в изстрелването на спътници на орбита, изпращането на космически кораби в дълбокия космос и дори транспортирането тук на Земята ... ако работи.