Наука3 апреля 2021 20:00

«Гравицапа Шойера»: помчит ли по Вселенной пепелацы или с места их не сдвинет

EmDrive – двигатель, который может ускорять космические корабли без отброса массы, у немецких ученых так и не «завелся»
Немецкие ученые засомневались, что космический двигатель Emdrive, он же "гравицапа Шойера" способен, что-либо двигать.

Немецкие ученые засомневались, что космический двигатель Emdrive, он же "гравицапа Шойера" способен, что-либо двигать.

Фото: кадр из фильма.

Невозможное возможно

Ничего он не ускоряет, никакой тяги не создает, даже с места не трогается - не двигатель, а небылица какая-то, - к таким, по сути, выводам – предельно упрощенным, конечно, пришли немецкие ученые из Дрезденского технического университета (Technische Universität Dresden), испытав недавно свою модель EmDrive - парадоксального агрегата, известного еще и как «Электромагнитный двигатель», «Двигатель Шойера», «Гравицапа Шойера» и «Невозможный двигатель». Рассказали о своих экспериментах аж в трех отдельных статьях, выступили на международном космическом форуме Space Propulsion Conference 2020 +1, который проходил виртуально с 17 по 19 марта 2021 года. Немцы, в итоге, заставили вспомнить об этом подзабытом EmDrive, сулившим, если кто совсем уж не в курсе, потрясающие перспективы – в том числе и для наземной техники.

Напомню. Двигатель Шойера изобрел британский новатор Роджер Шойер (Roger Shawyer) то ли в 1998, то ли в 1999 году. То ли в 2001, то ли 2002 году он впервые продемонстрировал прототип своего изобретения научно-технической общественности. Чем сильно её удивил, мягко говоря. А уж озадачил на много лет вперед.

Роджер Шойер со своим изобретением. Фото: www.ibtimes.co.uk

Двигатель похож на ведро. Представляет собой закрытый с торцов усеченный конус. Имеет внутри магнетрон - источник СВЧ-излучения, примерно такой же, который работае в бытовой микроволновке.

Шойер уверяет: стоит включить магнетрон, как возникает сила, которая действует по направлению к донышку большей площади. И двигает EmDrive – гравицапу, как назвали агрегат у нас. Назвали не случайно, поскольку он позволяет перемещаться в пространстве, ничего из себя не извергая и не отбрасывая, как пепелац – летательный аппарат, на котором передвигались по Вселенной герои фильма «Кин-дза-дза». Подобным образом, кстати, разгоняются и «летающие тарелки» из других фантастических фильмов. И те, за которыми гоняются пилоты американских истребителей.

Пока же все существующие ныне у землян космические двигатели создают тягу, что-то отбрасывая - то ли продукты сгорания топлива, то ли ионы, разогнанные электромагнитным полем.

Гравицапа во всей красе: и вот на таком "ведре" полетим к звездам?

С 2002 года ученые спорят. Скептики не верят в EmDrive и доказывают, что он не может создавать тягу. Ее появление якобы противоречит законам физики. Энтузиасты верят и предлагают объяснения феномену – невероятно, правда, заумные. 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».

Сам же Шойер, который продолжил исследовательскую деятельность в созданной им фирме Satellite Propulsion Research (SPR), полагает, что тяга в "ведре" появляется исключительно за счет его асимметрии. Мол, на донышко большей площади микроволны давят сильнее, чем на противоположное. И всех дел.Хватает и энтузиастов-практиков — исследователей, которые самостоятельно изготавливают гравицапы подобные шойеровским. Известно, что несколько прототипов построили в Китае — за государственный счет. С одними экспериментировали специалисты Китайской академии космических технологий (China Academy of Space Technology - CAST) и Китайского космического агентства (China's Space Agency). С другими - работали в Северо-Западном политехническом университете (Northwestern Polytechnical University — NWPU).

Свои эксперименты провели американские специалисты, приближенные к NASA - из Eagleworks Laboratory (Johnson Space Center in Texas). После них EmDrive испытали уже и в самом NASA.

Не остались в стороне и умельцы-любители. Например, рукодельный румын Берча Джулиан (Berca Iulian) спаял гравицапу дома из медных листов. Его видео отчет в YouTube уже посмотрели почти два миллиона человек.

Все экспериментаторы зафиксировали тягу. Кто больше, кто меньше, кто совсем мизер. Но такого, что бы у кого-то вовсе ничего не шевельнулось, не было. И в 2018 году DARPA ( Defense Advanced Research Projects Agency) - Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США, воодушевившись, выделило на дальнейшие исследования EmDrive 1,3 миллиона долларов.

- Небольшой ущерб нашим физическим теориям вполне допустим, если в итоге мы получим рабочий космический двигатель, - шутили физики по этому поводу.

Экспериментальная установка NASA для проверки тяги Emdrive.

Схема экспериментальной установки NASA.

Результаты, полученные в NASA: тяга есть.

Невозможное невозможно

На фоне массового успеха, сопутствовавшего специалистам весьма серьезных исследовательских учреждений, даже три разоблачительных немецких статьи выглядят как-то одиноко. И неожиданно. Тем более, что один из их авторов - профессор в области прорывных космических двигательных систем Мартин Таймар (Martin Tajmar), который заведует кафедрой космических систем в Дрезденском технологическом университете, прежде был среди энтузиастов.

- Наши измерения подтверждают тягу, - отмечал он в 2015 году, после двух серий экспериментов с "гравицапой", проведенных там же – в университете. Сулил «революцию в сфере космических путешествий».

И вот теперь немецкие ученые под руководством всё того же Таймара утверждают, что никакой движущей силы EmDrive не производит. Мол, предшественники, которые уверяли, что наблюдали её, заблуждались. Якобы эффект, который они принимали за сверхъестественный, возникал за счет деформации чуть нагревавшегося корпуса «ведра», влияния на него электромагнитного поля Земли и наведенных полей от многочисленных проводов.

В новых экспериментах была задействована усовершенствованная измерительная установка с хитрыми противовесами, СВЧ-излучатель питался не от сети, а от батареек. Никаких признаков тяги «ведро» не демонстрировало.

Схема немецкой экспериментальной установки.

Немцы проверили разновидности EmDrive, в которых вместо СВЧ-волн были задействованы лазерное излучение и акустические колебания, создаваемые пьезоэлектрическим генератором. Тоже безрезультатно.

Пока нет реакции на «немецкий приговор» от китайских и американских коллег. Но скорее всего они его обжалуют. И, как минимум, учинят собственную проверку. Хотя бы ради интереса.

Будем, что называется, следить за событиями. Надо подождать, пока ситуация окончательно прояснится, а уж потом хоронить EmDrive. Тем более, что проект, который финансирует DARPA, не закрыт.

Подождем - увидим

Занятно и другое. Руководить коллективом, который должен превращать «Невозможный двигатель» в возможный, американские военные поручили Майку Маккаллоху (Michael McCulloch) из Плимутского университета (University of Plymouth). Этот ученый один из первых поверил идеям Шойера и даже выдвинул собственную заумную теорию— так называемой квантовой инерции (quantised inertia - QI), объясняющую, каким образом «ведро» с магнетроном внутри создает тягу. Экспертам DARPA она понравилась.

А кого привлекли в помощники Маккаллоху? Того самого Таймара, который теперь, мягко говоря, всё опошлил. С какой стати? Из любви к науке? Или были иные причины? Остается пока только гадать.

Жаль будет, если, в итоге, окажется прав Таймар и его дрезденская группа, а не Шойер, Маккаллох, специалисты NASA и «сочувствующие» им всем китайцы. Кстати, в проекте DARPA участвуют еще и испанцы из Университета Алькала (University of Alcala in Spain), а они своего слова по поводу «немецкого приговора» тоже еще не сказали.

Согласно научным публикациям, EmDrive, испытанный в NASA, демонстрировал тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. Вроде бы немного. Но если верить расчетам, и такой хватит, чтобы долететь до Марса за 10 недель, а до Луны - аж за 4 часа. Это в разы быстрее, чем на ракете с традиционными двигателями.

Специалисты уверяют: полномасштабный и модернизированный EmDrivе, например, оснащенный сверхпроводящими магнитами, мог бы «тянуть» с силой в 3 тонны на каждый киловатт подводимой электрической энергии. С таким и автомобили смогли бы летать - как фильме «Пятый элемент».

Космический корабль, оснащенный «гравицапами Шойера- Маккаллоха», мог бы 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.

Энтузиасты верят, что EmDrive все-таки работоспособен. Скептики не верят и "хоронят" британскую гравицапу.

Фото: кадр из фильма

Если летать лишь в пределах Солнечной системы, то кораблям, оснащенным «невозможными двигателями», топливо не понадобится. 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.

Нет, не хотелось бы, чтобы «похороны» EmDrivе удались.