От варп-двигателя до магнетрона. Как придумывают необъяснимые источники энергии

В США планируют создать сверхсветовой двигатель. Об этом свидетельствует доклад, обнародованный разведывательным управлением Пентагона в мае этого года. Авторы доклада не боятся громких заявлений и подробно расписывают как в будущем будут работать перелеты через гиперпространство.

Россия и Китай стараются не отставать в сфере высоких технологий. Первое Студенческое сделало подборку трех величайших и сложнейших двигателей, которые пытается разработать человечество. Но обо всем по порядку.

Варп-двигатель - доклад из разведывательного управления Пентагона, США.

Доклад Пентагона представляет собой 34-страничный документ под названием «Сверхсветовой двигатель, темная энергия и манипуляция иными пространствами». Документ датирован вторым апреля 2010 года и был лишь недавно обнародован. Но не стоит надеяться, что там описана схема создания прототипа двигателя или его тесты.

Авторы доклада умело оформили свою работу вставками и отсылками к реально существующим физическим явлениям. При этом в работе много сложных явлений и процессов, для непосвященного наблюдателя почти не отличимых от магии.

Между тем, по мнению научного сотрудника, профессора теоретической физики Калифорнийского технологического института Шона Кэролла данная публикация вовсе не откровения чокнутого ученого, а вполне реальная физика, правда, описываемая там технология не реализуема инженерами ни сегодня, ни когда-либо в принципе. 

Принцип работы сверхсветового двигателя основан на представлениях о том, что помимо нашего измерения имеются другие измерения, куда возможно просачиваться с помощью темной энергии. В результате до Марса можно будет долететь за 193 секунды. Илон Маск, наверняка, захотел бы такой двигатель для своей ракеты.

Впрочем, ничего нового. В фильме «Сквозь горизонт» наглядно показано, что могло бы произойти при гиперпространственном прыжке.

Подробнее о варп-двигателя можно почитать по ссылке в публикации Business Insider. 

EmDrive – двигатель британского инженера и изобретателя Роджера Шойера.

Конструкция двигателя впервые была представлена в 1999 году. Принцип его работы основан на работе магнетрона и резонатора. Магнетрон генерирует микроволны, а резонатор накапливает энергию их колебаний. В результате энергия преобразуется в тягу. Внешний вид двигателя напоминает ведро или точнее конус, обе стороны которого закрыты металлическими пластинами.

Главное достоинство EmDrive – отсутствие расходуемого рабочего вещества при наличии собственный тяги. По заявлениям автора, источником тяги в его двигателе является электромагнитные волны.

Научное сообщество неоднозначно приняло EmDrive. В его истории было все – неоднозначные результаты тестов разными командами ученых, попытки объяснить успехи через погрешности измерений, а также ошибки в самих экспериментах.

Причины такого недоверия заключаются в том, что двигатель нарушает закон сохранения импульса, а также противоречивые объяснения самого изобретателя о принципах работы EmDrive. К примеру, научная группа из Дрезденского технического университета предполагает, что тяга в двигателе возникает из-за магнитного поля Земли.

При этом осенью 2017 года из Китая поступили сообщения об успешном создании прототипа двигателя, который показал реальные результаты. Китай давно финансирует исследования в области EmDrive, как минимум с 2010 года. В какой-то момент КНР даже отправлял двигатель на околоземную орбиту, на борт «Тяньгун-2» – китайской космической лаборатории. Поднебесная планирует использовать потенциал двигателя для своих космических спутников.

Ядерный прямоточный ракетный двигатель – ноу-хау российский оборонки.

Информация о российской ракете с супердвигателем ограничена выступлением президента РФ Владимира Путина. Между тем, подобные разработки велись еще во второй половине 20 века не только в России.

В начале 1960-х годов в США в рамках проекта «Плутон» ядерный прямоточный двигатель под кодовым названием «Tory II-С» имитировал сверхзвуковой полет на специальной установке и развивал тягу в 4,2 Маха.

Это намного больше, чем тяга турбопрямоточного двигателя сверхзвукового разведчика ВВС США - Lockheed SR-71. К слову, скорость SR-71 составляет 3 Маха (1 Мах – скорость звука или примерно 1062 км в час в верхних слоях атмосферы) или более 3000 км в час.

Принцип работы двигателя похож на прямоточные реактивные двигатели. Внутрь двигателя на огромной скорости поступает воздух, сжимается, попадает в камеру сгорания, где смешивается со впрыснутым топливом, поджигается и на высокой скорости устремляется через сопло, «толкая» ракету на сверхзвуковых скоростях вперед.  

Ядерный прямоточный двигатель не имеет топлива, поэтому в нем воздух просто нагревается в реакторе. К примеру, по такому принципу были сделаны прототипы двигателей американской ракеты по проекту SLAM – Tory II-A и Tory II-C.

Правда, для штатной работы ядерного двигателя требуется разгон до определенной скорости. Поэтому в специальные камеры под давлением был закачан воздух, который продувался через двигатель, имитируя стадию разогнанной ракеты.

Программа была свернута в июле 1964 года. Пентагон оценил разработку слишком провокационной и посчитал, что Советский союз может создать схожий аналог «машины судного дня». Кроме того, у проекта были конкуренты в виде межконтинентальных баллистических ракет (МБР).

К примеру, американская ракета SM-65 Atlas разрабатывалась с 1951 года и была принята на вооружение уже в 1959 году. Да и, при одинаковом расстоянии до цели, межконтинентальной баллистической ракете требовалось намного меньше времени для ее поражения, по сравнению с ракетами на ядерных двигателях.

Считается, что помимо ударной волны и смертельного грома во время полета ракеты (162 дБ) ядерный двигатель ракеты мог бы оставить позади себя радиоактивный шлейф с дозой излучения до 300 рад, что соответствует уровню летальной дозы излучения.

Ширина такого шлейфа составляла примерно км, а всего за один час полета ракета SLAM могла бы покрыть радиоактивным облаком территорию около 3 тыс. квадратных километров. Это площадь примерно 50 на 50 км, сравнимая с площадью крупного мегаполиса. 

В то же время, в рамках проекта «Плутон» в июне 1959 года были подготовлены доклады, успокоившие Конгресс США и общественность. В них глава проекта «Плутон» доктор Теодор Меркл описывал расчеты, согласно которым из-за высокой скорости полета ракеты радиоактивная струя из ее сопла не сможет привести к лучевой болезни. Это связано с низким числом нейтронов, выпадающих на поверхность на расстоянии километра для ракеты, движущейся со скоростью сотни метров в секунду.

Вполне вероятно, что разработки российского оборонного комплекса превзошли достижения 50-60-летней давности. И конструкторы каким-то образом снизили вред от радиоактивной струи из сопла ракеты. Но, учитывая секретность разработки, пока трудно делать выводы об экологичности и устройстве российской ракеты на ядерном прямоточном двигателе.