Китайцы испытали свою «гравицапу» - космический двигатель, нарушающий законы физики

"Невозможный" двигатель похож на ведро

Не должен, но работает

В интернете оживление: британская газета The Daily Mail сообщила, что специалисты Китайской академии космических технологий (China Academy of Space Technology - CAST) и Китайского космического агентства (China's Space Agency), работая под руководством доктора Чен Ю (Dr Chen Yue), построили EmDrive - «невозможный» двигатель, который создает тягу без отброса массы. Якобы это явствует из китайского ролика, который на днях распространил канал CCTV.com, озаглавив его соответствующим образом «Propellantless propulsion: The Chinese EmDrive by CAST scientist Dr Chen Yue, China's Space Agency».

Кадр из китайского ролика: китайцы изучают результаты испытания своего двигателя..

Если верить ролику, то китайцы убедились, что их EmDrive достаточно эффективен и теперь планируют продолжить эксперименты в космосе. Что похоже на правду - в прошлом году на пресс-конференции в Пекине они подтверждали, что уже несколько лет конструируют свой вариант EmDrive, поверив, что он реально способен создавать тягу. Нынешнее достижение — еще одно тому подтверждение. Работы с 2010 года финансирует китайское правительство.

Известно также, что с прототипом «невозможного» двигателя экспериментировал профессор Ян Цзюаня (Professor Yang Juan) из Северо-Западного политехнического университета (Northwestern Polytechnical University — NWPU). И вроде бы получил тягу в почти 100 граммов.

Испытания своего EmDrive проводят в исследовательском центре НАСА (Johnson Space Center in Texas) - конкретно в лаборатории Eagleworks Laboratory (она же Advanced Propulsion Physics Laboratory ). В рецензируемом научном журнале Journal of Propulsion and Power были опубликованы результаты с описанием экспериментов и задокументированным «достижением» - тягой в 1,2 миллиньютона на киловатт. Немного. Но если верить специалистам, и такой хватит, что бы долететь до Марса за 10 недель, а до Луны - аж за 4 часа. Это в разы быстрее, чем на ракете с традиционными двигателями.

Дальнейшие эксперименты в НАСА показали: EmDrive работает и в вакууме. То есть, двигатель и в самом деле можно использовать для привода космических аппаратов.

Двигатели, которые испытывали в НАСА.

Ведро какое-то

Изобрел EmDrive британский ученый Роджер Шойер (Roger Shawyer). В 2000 году он продемонстрировал прототип своего двигателя. У нас его очень быстро окрестили гравицапой — гравицапой Шойера. Ведь этот самый EmDrive позволяет перемещаться в пространстве, ничего из себя не извергая - как аппарат, на котором летали герои фильма «Кин-дза-дза». Подобным образом — без отброса массы - разгоняются и «летающие тарелки» из других фантастических фильмов. Но в реальной жизни все существующие ныне космические двигатели создают тягу, что-то отбрасывая - то ли продукты сгорания топлива, то ли ионы, разогнанные электромагнитным полем.

"Здравомыслящие ученые" в EmDrive не верят. Считают, что он противоречит законам Ньютона. Например, закону сохранения импульса. Стало быть, работать не может. Но двигатель почему-то работает.

Шойер со своим прототипом EmDrive.

«Гравицапа Шорйера» похожа на ведро, закрытое с двух сторон. Внутри - источник СВЧ-излучения. Его создает магнетрон - примерно такой же, который генерирует волны в бытовой микроволновке. И все. Включаешь микроволновку - возникает сила, которая действует по направлению к донышку большей площади.

Сам Шойер полагает, что тяга появляется за счет асимметрии «ведра» - усеченного конуса. Мол, на донышко большей площади микроволны давят сильнее, чем на противоположное. У коллег, поддерживающих изобретателя, - более изощренные объяснения, которые в какой-то мере примиряют гравицапу с Ньютоном.

Принцип работы EmDrive в представлении Шойера.

Невидимый свет

- У EmDrive, конечно же, есть выхлоп, как и у любого другого реактивного двигателя, - уверен один из теоретиков профессор Арто Аннила (Dr Arto Annila, physics professor) из Университета Хельсинки (University of Helsinki), опубликовавший свою гипотезу в журнале AIP Advances.

По мнению ученого, гравицапа отбрасывает фотоны, которые выделяются в результате интерференции волн СВЧ-излучения. Просто их не видно.

Фотоны, вылетевшие наружу, не проявляют себя в виде света, поскольку «гасят» друг друга, находясь в противофазе. Но импульс переносят благодаря появлению невидимой электромагнитной волны - с так называемой нулевой поляризацией. В результате чего тяга и возникает.

Как объясняет профессор, аналогичное явление можно воспроизвести в воде, если пустить волны так, чтобы горб одной накладывался на впадину другой. Процесс идет, но на поверхности волн не видно.

По мнению Аннилы, волны, производящие тягу, действительно, возникают за счет асимметрии корпуса EmDrive. Был бы он ровной трубой, никакая сила не появилась бы.

Есть и более экзотические гипотезы, число которых приближается к десятку. Их авторы грешат то на некий возникающий в ведре "виртуальный плазменный тороид", то на "квантовые колебания вакуума", то на "эфир", от которого двигатель отталкивается, то на экзотические частицы, которые создают тягу, "вылетая непосредственно из ткани пространства-времени".

Пока одни ученые спорят, другие пытаются представить на что будет способен полномасштабный EmDrivе. Расчеты свидетельствуют, что, оснащенный сверхпроводящими магнитами, двигатель "потянет" с силой в 3 тонны на каждый киловатт подводимой электрической энергии. То есть, позволит создавать даже летающие автомобили - как фильме "Пятый элемент".

Разные варианты EmDrive.

Космический корабль, оснащенный "гравицапами Шойера", сможет разогнаться до скорости в 10 процентов от скорости света. Это 30 тысяч километров в секунду - в тысячу раз быстрее, чем сейчас летают самые стремительные земные космические аппараты. Кто знает, вдруг именно EmDrivе сделает реальными межзвездные путешествия. Скажем, до Альфа-Центавра - ближайшей к нам системы - может будут добраться меньше, чем за 100 лет.

Если летать лишь в пределах Солнечной системы, то на борт корабля, оснащенного «невозможными» двигателями, даже топлива брать не придется. СВЧ-излучение можно будет генерировать за счет энергии от солнечных батарей. А для дальних экспедиций, конечно же, потребуются какие-нибудь мощные источники. Например, ядерные реакторы. Или термоядерные - когда-нибудь их же создадут.

EmDrive понесет нас к звездам.

А В ЭТО ВРЕМЯ

Тяп-ляп — и «гравицапа»

Двигатель EmDrive невероятно прост — этим, наверное, и вызывает недоверие в научной среде. Вполне работоспособное «ведро» можно сделать своими руками. Так, к примеру, поступил исследователь-любитель из Румынии Берча Джулиан (Berca Iulian) — спаял дома из медных листов. Испыта и получил тягу. Его видео отчет в YouTube уже посмотрели почти полтора миллиона человек.