Учёные из NASA разрабатывают двигатель под названием EmDrive, который не нуждается в ракетном топливе и, по мнению исследователей, теоретически способен доставить космический корабль до Марса всего за 10 недель. Недавние испытания EmDrive проводились в вакууме, где он доказал свою работоспособность.

  В прошлом году специалисты подразделения НАСА под названием Eagleworks произвели фурор в околонаучном сообществе, объявив об успешных испытаниях созданного ими варианта "невозможного" электромагнитного двигателя EmDrive, работа которого бросает вызов некоторым законам физики. Успех специалистов НАСА вызвал волну скептицизма вследствие того, что его испытания были проведены не в вакууме, а в воздухе, и создаваемая двигателем крошечная сила тяги могла являться последствием конвекционных потоков воздуха, разогреваемого микроволновым излучением.

  Однако, специалисты из Космического центра НАСА имени Джонсона на прошлой неделе развеяли все сомнения в работоспособности двигателя EmDrive, который, в теории может разогнать любые объекты до релятивистских скоростей. Испытания двигателя, проведенные в вакуумной камере, показали, что двигатель способен вырабатывать силу тяги и в условиях вакуума, глубина которого превышает глубину вакуума в космическом пространстве.

  Напомним, что конструкция двигателя EmDrive, изобретенного Роджером Шауэром (Roger Shawyer), весьма проста. Он представляет собой вакуумную камеру конусообразной формы, в которую направлен выход от одного или большего количества излучателей микроволнового излучения. Этот двигатель вырабатывает небольшую силу тяги, потребляя лишь одну электрическую энергию, которую он может черпать от солнечных батарей, ядерного реактора или другого источника. И это идёт вразрез с некоторыми основными законами физики, ведь для работы двигателя не требуется никакого топлива.

  Ученые объясняют работу двигателя EmDrive взаимодействием микроволнового излучения с квантовой составляющей вакуума, квантового состояния с самой низкой энергией, при которой вакуум можно рассматривать как среду, заполненную заряженными движущимися ионами. Движение этих вакуумных псевдо-ионов, вызванное воздействием магнитных и электрических полей излучения, и обеспечивает слабую реактивную тягу, которой достаточно для медленного разгона космического корабля.

  Следует отметить, что работы в направлении создания и испытаний двигателей EmDrive ведутся параллельно американскими, британскими и китайскими учёными-физиками. И, вполне вероятно, что в будущем такие двигатели будут использоваться, несмотря на то, что учёные не до конца понимают их принципов работы, на спутниках для поддержания стабильности орбиты, на космических аппаратах, направляющихся к Луне, Марсу или ещё дальше в глубины бездонного космического пространства.

Межзвёздный зонд может быть оснащён двигателем EmDrive

  Тестирование двигателей EmDrive, проведённое в NASA Eagleworks, показало работоспособность концепции. Кроме того, модель EmDrive была протестирована и китайскими учёными; все опыты показали наличие пусть и небольшой, но вполне регистрируемой тяги.

  Ниже — различные протестированные варианты EmDrive:

  Интересные результаты были получены в диапазоне от 50 до 900 миллиньютон, и на текущий момент исследователи полагают, что эффект поддаётся масштабированию с увеличением питающей двигатель мощности. Сам создатель EmDrive считает возможным создание сверхпроводящей версии EmDrive с тягой 300 ньютон на киловатт, запитываемой от радиоизотопного генератора или компактного ядерного реактора. Возможно, что для такого рода миссии хорошо подойдёт компактный термоядерный реактор, разрабатываемый в лаборатории Skunk Works.

Проект беспилотного зонда для миссии к Альфе Центавра:

  При мощности порядка 200 киловатт считается возможным создание беспилотного зонда, способного достичь системы Альфы Центавра за 10 лет. Максимальная скорость такого зонда составит порядка 60 % скорости света — цифра совершенно фантастическая для современной космической техники, составляющая 180 тысяч километров в секунду.

Предполагаемые разгонные характеристики зонда:

  Однако для обеспечения тяги порядка 300 ньютон на киловатт потребуется увеличение соотношения затрачиваемой энергии к тяге в 300 раз. Экспериментальные установки демонстрируют статическую тягу, однако концепция EmDrive всё ещё вызывает множество вопросов и вряд ли будет принята научным сообществом без успешной демонстрации такого двигателя в рабочих условиях.

  В настоящее время ведётся разработка и испытания прототипа EmDrive, который можно будет испытать на существующих типах спутниковых аппаратов. В установке используется магнетрон мощностью 1,2 киловатта с водяным охлаждением. В настоящее время проведено уже 134 теста, максимальная зафиксированная приборами тяга составила 214 миллиньютон на киловатт. Вопросов остаётся по-прежнему много, но всё же не исключено, что перед нами действительно будущее земной космонавтики.

 /ru-universe/