Принцип работы двигателя EmDrive не нарушает законы физики. Секреты
его работы объяснили китайские ученые.
Принцип работы двигателя EmDrive не нарушает законы физики. Секреты
его работы объяснили китайские ученые.
Создатель двигателя, Роджер Шойер, рассчитывал развиваемую
EmDrive тягу с учетом только двух сил, действующих вертикально. А силами,
имеющими горизонтальные составляющие, британец решил пренебречь. Работа вызвала
споры среди коллег изобретателя, им казалось, что двигатель нарушает закон сохранения
импульса.
Свое объяснение экспертам предложил ученый Чен У из
Института механики Китайской академии наук. По его мнению, именно учет горизонтальных
сил позволяет избежать кажущегося противоречия. Их вклад математически сводится к
поверхностному интегралу от вектора Умова-Пойнтинга (вектору плотности потока
энергии электромагнитного поля), а физически – к радиационному давлению на
боковые стенки полости EmDrive.
Представленная Шойером в 1999 году конструкция, по замыслу
изобретателя, должна преобразовывать излучение в тягу. EmDrive состоит из
магнетрона, генерирующего микроволны, и резонатора, накапливающего энергию их
колебаний. Внешне агрегат напоминает ведро.
В 2016 году об испытаниях EmDrive сообщила группа ученых NASA. В статье отмечалось,
что двигатель в вакууме развивает тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. Ошибок в
конструкции испытатели не нашли, однако не нашли и обратной силы, отвечающей на
развиваемую EmDrive реактивную тягу. Последняя должна присутствовать в
соответствии с законом сохранения импульса. Этот факт и вызвал бурные споры в
ученом сообществе, пишет Lenta.ru со ссылкой на журнал Acta
Astronautica.
Технологию EmDrive можно описать как "бестопливный
ракетный двигатель". Для него не требуется горючего, а отсутствие на борту
больших объемов топлива сделает космические корабли более легкими, их,
теоретически, будет проще приводить в движение, а производство станет намного
дешевле. Кроме того, гипотетический двигатель позволит достигать неимоверно
высоких скоростей: астронавты смогут добираться до внешних границ Солнечной
системы всего лишь за считанные месяцы.
Однако концепция движения без реактивного выброса массы не
стыкуется с ньютоновским законом сохранения импульса. В соответствии с ним, внутри
замкнутой системы линейный и угловой моменты остаются постоянными величинами -
вне зависимости от изменений, происходящих внутри этой системы. То есть, если к
телу не приложить внешнюю силу, то сдвинуть его с места невозможно.