เข้าไปในห้วงอวกาศที่ปราศจากน้ำมันเชื้อเพลิง: เครื่องยนต์ไมโครเวฟ

ข่าวที่กวนชุมชนวิทยาศาสตร์มาถึงปลายเดือนกรกฎาคม 2014 ตามรายงานหลายฉบับที่องค์การนาซ่าอนุมัติและจากผลการทดสอบพบว่าเครื่องยนต์ทำงานซึ่งไม่ได้ใช้เชื้อเพลิงเลยและสร้างแรงฉุดเนื่องจากไมโครเวฟที่สร้างโดยแมกนีตรอน

การปฏิเสธและคำอธิบายโรยทันที ข้อพิพาทเกี่ยวกับระบบส่งกำลังที่แปลกประหลาดยังไม่ได้ลดลงและจะไม่ยุบจนกว่าการสร้างแบบจำลองการทำงานอย่างสมบูรณ์หรือจนกว่าหลักฐานปรากฏว่าอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นการฉ้อโกง ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งมีสองข้อเท็จจริง: ไม่ผู้เชี่ยวชาญขององค์การนาซ่าไม่ได้ประกาศเครื่องยนต์“ คลื่น” ทำงานและไม่ยืนยันว่าด้วยเรื่องนี้มนุษยชาติจะบินไปในห้วงอวกาศ ใช่ผู้เชี่ยวชาญของนาซาทดสอบอุปกรณ์และกำหนดวันทดสอบใหม่ ดังนั้นจึงมีสิ่งที่จะพูดคุยเกี่ยวกับ

เครื่องยนต์ไมโครเวฟ

วิศวกรชาวอังกฤษ Roger Shower รู้สึกเครื่องยนต์ EmDrive ในช่วงต้นปี 2000 และสร้าง บริษัท ขนาดเล็กเพื่อพัฒนา การปรากฏตัวครั้งแรกของเครื่องมือแปลก ๆ ต่อโลกเกิดขึ้นในอีกหกปีต่อมา

EmDrive เป็นเครื่องสะท้อนรูปกรวยที่ปลายแคบซึ่งติดตั้ง magnetron อันทรงพลัง - โคมไฟอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างไมโครเวฟ เมื่อแมกนีตรอนกำลังทำงานไมโครเวฟจะถูกสะท้อนจากรูปทรงของตัวสะท้อนที่คำนวณอย่างระมัดระวังจะถูกขยายจากปลายด้านหนึ่งของอุปกรณ์ไปยังอีกด้านหนึ่ง ตามที่ผู้สร้างสิ่งนี้สร้างความไม่สมดุลของแรงกดดันเล็กน้อยที่สร้างแรงฉุดแม้จะเล็ก แต่ก็ไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงจำนวนมากและปราศจากขยะอย่างสมบูรณ์ มิฉะนั้นแนวคิดนี้เรียกว่า "เครื่องยนต์เรโซแนน" (และไม่ใช่ "ความสัมพันธ์" แน่นอนเนื่องจากสื่อของมันไม่ได้เรียกมันว่าเหมาะเจาะ)

มอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าของ Shawer ตามที่ Shawer คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้ามาในเครื่องกำเนิดเสียงนั้นจะสร้างแรงฉุดภายนอก ไม่สามารถพิสูจน์หรือปฏิเสธการทดลองนี้ได้

แล้วนิยายก็เริ่มขึ้น Schauer ให้เหตุผลว่าเนื่องจากการแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นแรงฉุดโดยตรงจึงไม่มีการสูญเสียโมเมนตัมเชิงมุมซึ่งจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้หากมีการเชื่อมโยงระดับกลาง และในขณะที่เครื่องยนต์ดูเหมือนจะไม่ละเมิดกฎหมายของนิวตัน ฟังดูแปลก ๆ ในความเป็นจริงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใด ๆ มีช่วงเวลาหนึ่งและเป็นไปได้ที่จะสร้างจรวดบนหลักการนี้เพียงแค่นี้ทำมานานก่อน Shawer และประสิทธิภาพของระบบดังกล่าวเป็นศูนย์จริง

คลื่นของ Shawer ถูกล็อคภายในตัวสะท้อนพลังงานจะถ่ายโอนพลังงานไปยังอุปกรณ์ภายนอกได้อย่างไร ลองนึกภาพเฮลิคอปเตอร์บังคับวิทยุที่ติดกล่องไว้ เขาจะถอดและหยิบกล่อง ตอนนี้ติดมันไว้ในกล่องเริ่มและปิดฝา จะไม่มีเที่ยวบิน หรือตัวเลือกอื่น: ลองนึกภาพการผลักรถขณะนั่งข้างใน นี่คือลักษณะความคิดของ Shower แต่กระทรวงพาณิชย์และอุตสาหกรรมของอังกฤษมอบสิทธิ์ให้วิศวกรและ NASA ทดสอบทั้ง EmDrive Shower และระบบที่คล้ายกันที่พัฒนาโดยวิศวกรชาวอเมริกัน Guido Fetta มีบางสิ่งแปลกเกิดขึ้น แต่เกิดอะไรขึ้น


รัสเซีย "Gravitsapa"

ความพยายามในการสร้างอุปกรณ์ขับเคลื่อนโดยไม่ต้องใช้ของเหลวในการทำงานนั่นคือในความเป็นจริงแล้วไม่มีการใช้เชื้อเพลิงมาก่อน เรื่อง pseudoscientific ที่มีชื่อเสียงคือการสร้างและทดสอบอุปกรณ์เมื่อสี่ปีก่อนชื่อเล่นในชุมชนวิทยาศาสตร์“ แรงโน้มถ่วง” และกึ่งทางการเรียกว่าเครื่องมือแรงโน้มถ่วง ผู้ริเริ่มการสร้างคือนักฟิสิกส์สปาร์ตักโพลาคอฟและผู้พัฒนาคือรองผู้อำนวยการทั่วไปของ MCC ที่ได้รับการตั้งชื่อตาม M.V. Khrunicheva Valery Menshikov

เสียงรบกวนที่สำคัญเกิดขึ้นในสื่อที่เกี่ยวข้องกับการปรากฏตัวของ "gravitsapa" และ Menshikov ได้รับเงินไม่เพียง แต่สำหรับการพัฒนาอุปกรณ์ขับเคลื่อนที่ปราศจากน้ำมันเชื้อเพลิง (ซึ่งไม่ได้ใช้กับหลักการของการดำเนินการเลย) แต่สำหรับการทดสอบ การทดสอบเกิดขึ้นบนดาวเทียม Yubileiny ในปี 2010 - มีการวางแผนที่จะเปิด Gravitap รวม 207 วินาทีและปฏิเสธดาวเทียม 1 กม. แต่ผลตามที่คาดไว้เป็นลบ จากผลการทดสอบคณะกรรมการ RAS ในการต่อสู้กับการปลอมแปลงได้หยุดการจัดหาเงินทุนสำหรับโครงการเทียมทางวิทยาศาสตร์และไม่มีอะไรที่เคยได้ยินเกี่ยวกับ“ gravitap” ตั้งแต่นั้นมา

การทดสอบที่น่าสงสัย

"กลืน" ครั้งแรกที่แสดงความสนใจทางวิทยาศาสตร์ใน EmDrive บินในปี 2012 เมื่อทีมจีนที่สนใจในการพัฒนาห้องอาบน้ำสร้างเครื่องยนต์ของตัวเองบนหลักการเดียวกันและประกาศว่าในระหว่างการทดสอบได้รับแรงขับประมาณ 72 กรัมโดยวิธีนี้ก็เพียงพอแล้ว เพื่อขับเคลื่อนดาวเทียมทดสอบขนาดเล็ก

EmDrive ขนาดเต็มชุดแรกถูกสร้างขึ้นในเดือนพฤษภาคม 2010 ดูเหมือนว่ารายละเอียดของเรือกลไฟจากนวนิยาย steampunk - สมาคมนี้เกิดขึ้นจากการใช้ทองแดงเป็นวัสดุหลัก

ในทำนองเดียวกันอุปกรณ์ที่คล้ายกันถูกนำเสนอโดยนักพัฒนา Guido Fetta แต่หลังจากการทดสอบทั้งสองระบบผู้เชี่ยวชาญของนาซ่านำโดย Harold White ออกเอกสารอย่างเป็นทางการซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้ชุมชนโลกตกใจ เขามีสิทธิ์ได้รับ:“ การสร้างแรงฉุดผิดปกติโดยใช้อุปกรณ์เสียงสะท้อนการทดลอง” ใช่ชื่อนั้นมีคำว่า "ผิดปกติ" การทดสอบแสดงให้เห็นผลลัพธ์ต่อไปนี้: สำหรับ CannaeDrive ที่ความถี่ของไมโครเวฟประมาณ 935 MHz ได้รับแรงขับประมาณ 30-50 mN (3-5 กรัม) และสำหรับ EmDrive ที่ความถี่ 1933 MHz และแรงดันไฟฟ้า 17 V แรงผลักดันคือ 91 mN การทดสอบใช้เวลาแปดวันพวกเขาหกคนไปตั้งค่าและทดสอบอุปกรณ์และสองรายการ - ไปที่การวัดโดยตรง ลูกตุ้มแรงบิดอุปกรณ์ที่แม่นยำที่สุดสำหรับการศึกษาทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ตรวจวัดและทำการวัดในห้องสุญญากาศซึ่งมักจะคำนวณแรงขับของเครื่องยนต์ไอออน พลังทางทฤษฎีของเอ็นจิ้นอวกาศที่ใช้เทคโนโลยีนี้อาจสูงถึง 0.4 นิวตันต่อ 1 กิโลวัตต์ สิ่งนี้ทำให้ในอนาคตสามารถสร้างเรือเพื่อบินไปยังดาวอังคาร - ในที่ที่มีเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 2 เมกะวัตต์เครื่องยนต์สามารถสร้างแรงขับ 800 นิวตันขับเคลื่อนยานอวกาศ 90 ตันและภารกิจทั้งหมดโดยคำนึงถึงการอยู่ 70 วันบนดาวเคราะห์แดง . อนาคตอยู่ที่นี่หรือยัง เห็นได้ชัดว่ายังไม่

ความสงสัยสุขภาพ

ความสับสนคลางแคลงในการศึกษาเหล่านี้คืออะไร ประการแรกหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสงสัย มันยากที่จะเชื่อ แต่ Shawer กลุ่มชาวจีนและห้องทดลองของ NASA อธิบายว่ามีแรงฉุดแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง! ยิ่งกว่านั้นไม่มีคำอธิบายใดที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์สมัยใหม่จริงๆ


วิปริตเครื่องยนต์

หนึ่งในกิจกรรมหลักของห้องปฏิบัติการ Eagleworks คือการศึกษาความเป็นไปได้ในการสร้างเครื่องยนต์แปรปรวน วิปริตเอนจิ้นเป็นอุปกรณ์สมมุติที่อิงจากความโค้งของอวกาศ - เวลาสามารถเคลื่อนที่ยานอวกาศด้วยความเร็วเกินแสง การทดลองในห้องปฏิบัติการที่มีชื่อเสียงที่สุดด้วย White-Judea interferometer ในระหว่างการทดลองนั้นจะทำการเปรียบเทียบระยะของลำแสงเลเซอร์สองลำโดยหนึ่งในนั้นจะถูกนำไปใช้โดยตรงและในทางทฤษฎีที่สองจะผ่านเขตพื้นที่ความโค้งของอวกาศที่สร้างขึ้นโดยอุปกรณ์การพัฒนา Toroidal ของสีขาวเดียวกัน จริงแล้วห้องปฏิบัติการยังไม่เข้าใกล้เครื่องยนต์แปรปรวน

ใช่ไม่เลวกับทฤษฎี แต่ผลลัพธ์ที่แสดงในการทดสอบอย่างจริงจังดูเหมือนจะชัดเจน ความจริงก็คือที่นี่เช่นกันไม่ใช่เรื่องง่าย เป็นไปไม่ได้ที่จะพูดถึง“ การอนุมัติของนาซา” อย่างเต็มรูปแบบเพราะองค์กรนี้มีพนักงาน 18, 000 คนและแผนกนับร้อย การทดสอบดำเนินการโดยแผนก Eagleworks Labs ซึ่งประกอบด้วยห้าคนและมีความเชี่ยวชาญในระบบขับเคลื่อนที่ไม่ได้มาตรฐาน - นั่นคือห้องปฏิบัติการนี้ในเวลาที่แตกต่างกันผ่านการทดสอบแม้กระทั่งเครื่องเคลื่อนที่ตลอดกาล! ใช่และหัวหน้าห้องแล็บ White เป็นที่รู้จักกันดีในความคิดทางวิทยาศาสตร์นอกรีตของเขาและความปรารถนาที่จะสร้างความก้าวหน้าในด้านฟิสิกส์ในทุกด้าน ดังนั้นข้อความที่ถูกต้องและไม่ใช่ "สีเหลือง" จะเป็นดังต่อไปนี้: "ห้องปฏิบัติการทดลองได้ทำการศึกษาเบื้องต้นของมอเตอร์เรโซแนนซ์" ไม่มากไปกว่านั้น

ประการที่สองมันน่าอายเช่นกันที่แม้แต่ในรายงานขององค์การนาซ่าก็มีจุดสีขาวมากเกินไป จากรายงานไม่ชัดเจนว่าส่วนใดของการวิจัยที่ดำเนินการในสุญญากาศและส่วนใดในชั้นบรรยากาศ นอกจากนี้ยังมีข้อความแปลก ๆ เช่นนี้: "ความอยากเห็นทั้งสองด้านของอุปกรณ์รวมถึงสิ่งที่เราไม่คาดหวังว่าจะแก้ไขได้" ซึ่งหมายความว่าเครื่องยนต์ทำงานเมื่อติดตั้งอย่างถูกต้องและ ... หากไม่ได้ติดตั้งอย่างถูกต้อง และถ้าคุณพลิกกลับหัวมันจะทำงานด้วยหรือไม่

ในที่สุดนักวิจัยค่อนข้างใช้คำว่า "การถ่ายโอนโมเมนตัมปฏิกิริยาผ่านสุญญากาศควอนตัมของพลาสมาเสมือน" ซึ่งไม่มีความสัมพันธ์กับฟิสิกส์สมัยใหม่ เพราะไม่มี“ การดูดควอนตัมของพลาสมาเสมือน” อยู่ ในวงการวิทยาศาสตร์ของอเมริกาการใช้คำศัพท์ดังกล่าวเรียกว่าเอฟเฟกต์“ Startrek” ซึ่งเป็นการระลึกถึงซีรีส์นิยายวิทยาศาสตร์ในตำนาน“ Star Trek” ซึ่งเป็นสคริปต์ที่ประกอบไปด้วยคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์หลอกของเทคโนโลยีต่างๆ

การต่อสู้กับ pseudoscience

จากโครงการปลอมทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสงสัยหรือตรงไปตรงมาทั้ง EmDrive Shower และ CannaeDrive Fetta นั้นมีความโดดเด่นด้วยสิ่งหนึ่ง: หลักการปฏิบัติงานถูกเปล่งออกมาภาพวาดเปิดออกและห้องปฏิบัติการใด ๆ ในโลกสามารถสร้างอนาล็อกและทดสอบได้ (เช่นจีน) เหตุใดนักวิจัยสามกลุ่มที่มีอิสระและเชื่อถือได้ในเวลาที่ต่างกันจึงประกาศความสำเร็จของโครงการหากโครงการนี้เป็นการฉ้อโกง

ในความเป็นจริงในวิชาทฤษฎีฟิสิกส์สมัยใหม่มีจุดสีขาวมากมายและนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ซ่อนสิ่งนี้ เราไม่รู้มากรวมถึงกฎหมายที่เกี่ยวข้องกับพื้นฐานและกฎหมายพื้นฐาน ปัญหาคือว่า "การปิด" ของสปอตเหล่านี้โดยห้องปฏิบัติการส่วนตัวขนาดเล็กไม่น่าจะเป็นไปได้ แต่การโฆษณาข้อมูลรอบ ๆ งานอาจรบกวนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่น่าเชื่อถือมากขึ้น อย่างไรก็ตามคำอธิบายที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับผลลัพธ์ของนาซ่าคือข้อผิดพลาดในการวิจัย ลูกตุ้มแรงบิดเป็นอุปกรณ์ที่มีความไวสูงและสามารถแก้ไขแรงขับที่เกิดขึ้นตัวอย่างเช่นในระหว่างการขยายตัวทางความร้อนหรือการบีบอัดของอุปกรณ์

ทำงานต่อไป

EmDrive ไม่ชัดเจนเกินกว่าที่จะเขียนโปรแกรมนี้ นักวิจัยยังไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าทั้งความล้มเหลวและประสิทธิภาพ ความจริงดังที่พวกเขาพูดนั้นอยู่ใกล้ ๆ

ในปี 2558-2560 มีการทดสอบระบบอิสระที่ศูนย์วิจัยคลีฟแลนด์เกล็นซึ่งเป็นหนึ่งในศูนย์วิจัยที่ใหญ่ที่สุดของนาซ่า ที่นั่นพวกเขาจะทดสอบระบบในลักษณะที่คล้ายกับ Eagleworks Labs สิ่งนี้จะตามมาด้วยการทดสอบที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA ใกล้กับ Los Angeles ในที่สุดกลุ่มผู้เชี่ยวชาญอิสระอีกกลุ่มหนึ่งเข้าสู่สายการศึกษา - ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ที่มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์ (บัลติมอร์) และพวกเขาจะไม่ใช้ลูกตุ้มแรงบิด แต่เป็นเครื่องทดสอบแรงบิดคาเวนดิชนั่นคืออุปกรณ์อื่น

ทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่าภายในสิ้นปีหน้าเราจะรู้ได้อย่างแน่นอนว่าความคิดเรื่องฝักบัวเป็นความก้าวหน้าของจักรวาลหรือความบ้าคลั่งทางวิทยาศาสตร์อื่น ๆ เราให้กำลังใจอย่างจริงใจเป็นครั้งแรก แต่ดูเหมือนว่าใบเรียกเก็บเงินจะได้รับการสนับสนุนในครั้งที่สอง

บทความ“ เครื่องยนต์ที่ไม่สามารถ” ได้เผยแพร่ในวารสาร Popular Mechanics (ฉบับที่ 11 พฤศจิกายน 2014)

แนะนำ

การฉายรังสีเพื่อรักษา: โทโมกราฟไม่ปลอดภัย
2019
ทำไม Squirrel และ Strelka บินไปในอวกาศไม่ใช่ Murka และ Haze?
2019
คู่ต่อสู้ที่ไม่คาดคิด: ถัง Klim Voroshilov
2019