Варп двигатель, наса. Наса варп двигатель

НАСА (США) разрабатывает WarpDrive

МЕНЮ

"Я хочу, чтобы люди начали предлагать какие-то серьезные, большие, глобальные, амбициозные цели, которые Россия могла бы себе поставитьв космическом пространстве"Дмитрий Рогозин, Россия.

"Российская программа освоения космического пространствана период до 2030 года и дальнейшую перспективу"

"Когда появятся космические города? Мнение экспертов. Данила Медведев, Россия.

Космический ракетный комплекс "Ангара" ГКНПЦ имени М.В.Хруничева.

Антигравитационный двигатель В.С. Леонова.

Теория Суперобъединения - объединяет с единых позиций гравитацию, электромагнетизм, ядерные и электрослабые силы.

"Теория физического вакуума. Космические двигатели с торсионной тягой"

Понимают ли политические лидеры государств и руководители организаций, ведущих космическую деятельность, и мы с вами, что уже сегодня начинает создаваться фундамент общественных отношений будущей внеземной Цивилизации. На тех кто принимает решения по персональному отбору космонавтов и на самих космонавтах лежит ответственность за будущее.

Национальная программа России: Космодром "Восточный"

Архитектура орбитальных поселений. Фантастика и реальность

Новые бортовые системы космических аппаратов, Квантовые и торсионные средства передачи информации

"Активы бывшего СССР должны служить всему народу". Сергей Шашурин.

НАСА (США). Подготовка к пилотируемому полету на Луну, Марс (2035 г.) и в дальний космос в околосолнечном пространстве.Экспериментальные работы по проекту корабля для межзвездных перелетов.

Роботы, ИИ, другая жизнь. Большие достижения и грандиозные планы.

Уникальная тематическая коллекция видеофильмов КОСМОТЕСТ-ВИДЕО />

Разделы ПЛЕЙ-ЛИСТА

"Орбитальные поселения в околеземном космическом пространстве сделают невесомость и космический вакуум такими же востребованными продуктами, какими стали для нас электричество, нефть и газ". Виктор Коротченко.

НАСА (США) разрабатывает WarpDrive

В 2015 г. в СМИ появились сообщения, что в НАСА (США) в лабораториях Космического центра Джонсона группа из шести человек, которую возглавляет физик и инженер Гарольд Уайт (Harold G. White), занимается теоретическами разработками и проводит физические эксперименты для отработки технологии создания двигателя на принципах аналогичных описаным в научной фантастике.

Гарольд Уайт, физик и инженерруководитель разработки варп-двигателя

История вопроса такова.

В 1994 году мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре предположил свою концепцию «двигателя, искривляющего (деформирующего) пространство». Она использует особый вид искривления пространства-времени в виде пузыря, который движется быстрее света во внешнем пространстве. Вернее, пузырь никуда не движется: он лишь перемещается. Его кинетическая энергия в начале и в конце «движения» одинакова, а перемещается он за счёт искривления пространства перед ним (сжатия) и позади него (расширение).

Теоретически, как считают физики, в момент прибытия в начальную точку А из посещённой пассажирами пузыря Алькубьерре точки Б там будет примерно то же время, что и до отправления (плюс время путешествия). Однако сам пузырь с изолированным куском пространства сможет прибыть к какой-нибудь удалённой звезде намного раньше, чем туда доберётся свет, стартовавший с Земли одновременно с пузырём, — и это притом, что часы космонавта в пузыре и наблюдателя на Земле будут показывать одно время.

Сотрудник НАСА Гарольд Уайт, возглавляющий лабораторию исследования продвинутых форм движения, неофициально известную как Eagleworks, недавно провёл вычисления, которые могут заметно упростить практическое применение такого искривляющего пространство двигателя.

Более того, по словам г-на Уайта, маломасштабные опыты такого рода НАСА-исследователи намерены предпринять в ближайшее же время, искривляя пространство-время в лаборатории. «Мы пытаемся понять, сможем ли мы... в "настольном" эксперименте искривить пространство-время примерно на одну десятимиллионную», — говорит Гарольд Уайт.

И хотя работа находится лишь в начальной стадии, мы с вами можем представить как, вполне вероятно, будет выглядеть настоящий космический корабль для межзвездных перелетов.

Ниже предлагаем ознакомиться с концептами и набросками корабля «Энтерпрайз», на котором человечество в далеком, а может и не совсем далеком будущем будет исследовать просторы нашей галактики, и, кто знает, возможно, и всей Вселенной.

Этот корабль будет призван доставить нас туда, куда никогда не ступала нога человечества. Концептуальный 3D-художник Марк Редмейкер, создатель этой, пока лишь на рисунках, модели корабля, рассказал порталу io9, что «он работал с Уайтом над созданием обновленной модели, которая представлена в виде корабля, окруженного двумя огромными кольцами. Задачей этих колец будет создание "варп-пузыря".

Обновленная концепция модели корабля, которую вы можете видеть выше, является одной из вариаций оригинального концепта, которая, со слов доктора Уайта, является «отрендеренной» версией идеи, представленной Мэтью Джеффрисом, парнем, который решил, что у настоящего межгалактического корабля и звездолетом «Энтерпрайз» из культовой кинофраншизы «Стартрек» на самом деле будет много общего.

Доктор Уайт, кто не знает, посвятил свою жизнь разработкам новых силовых установок (ионные и плазменные двигатели) для межпланетных путешествий, которые будут использоваться человечеством в недалеком будущем. Он смог дополнить теоретическую модель двигателя Алькубьерре, представленную физиком Мигелем Алькубьерре еще в 1994 году, и решить некоторые связанные с ним проблемы. Согласно предложенной Алькубьерре теории, создание варп-двигателя, который позволял бы человеку путешествовать в космосе быстрее скорости света, действительно возможно. При этом его работа основана на теории поля в общей теории относительности Эйнштейна.

Согласно ей, космический корабль, оснащенный варп-двигателем, сможет передвигаться в пространстве быстрее скорости света путем дифракции, то есть огибания пространства, а не двигаясь по прямой. Однако у двигателя будет и обычный режим, позволяющий ему передвигаться с более медленной скоростью. Таким образом варп-двигатель не будет противоречить теории Эйнштейна о том, что ни один предмет во Вселенной не может двигаться быстрее скорости света.

Идея двигателя пришла в голову Уайта, когда он анализировал замечательное уравнение, сформулированное физиком Мигелем Алькубьерре. В своей работе 1994 года под названием «Основа Привода: высокоскоростные путешествия в общей теории относительности», Алькубьерре предложил механизм, посредством которого пространство-время может быть «деформировано» как впереди, так и позади космического корабля. По сути дела, если пустое пространство позади звездолёта будет быстро расширяться, а впереди сжиматься, то это будет толкать корабль в прямом направлении. Пассажиры будут воспринимать это как движение, несмотря на полное отсутствие ускорения.

Быстрее света: Варп-драйв - SpaceVision 2013.

Выступление сотрудника НАСА Гарольда Уайта. Прямой эфир: 8 ноября 2013 г.

Для просмотра документа пользуйтесь полосой прокрутки и слайдером справа от текста.

Объяснение теории перемещения космического корабля с варп-двигателем за две минуты.

14 - 15 августа 2015 г.

Короткий диалог из переписки Виктора Коротченко, руководителя проекта zg5.cosmotest.ru c Геннадием Шиповым, известным российским физиком-теоретиком.

В.К. ...Хотелось бы услышать от Вас ответ на следующий вопрос:

Как Вы сегодня оцениваете шансы на успех эксперимента по оценке возможности создания варп-двигателя, о проведении которого объявил сотрудник НАСА (США) Гарольд Уайт (Harold G. White)?

Эту тему Вы рассматривали еще в конце 2010 года в статье Искривление постранства двигателями Алькубьерре и Толчина (авторы Шипов Г.И., Сидоров А.Н.). В этой работе Вы писали:"...Гораздо сложнее заполнить научно-инженерную пропасть, которая существует между теоретическим описанием и техническим воплощением двигателя Алькубьерре" (см. http://zg5.cosmotest.ru/nasa_warp.php ). Как Вы считаете, за прошедшие 5 лет после этой публикации что-то изменилось в лучшую сторону? Есть надежда, что при нашей жизни свершится первый межзвездный перелет рукотворного космического корабля?

Г.Ш. Высылаю по Вашей просьбе презентацию, которая была сделана в Детройте в 2013 г. В ней нет ничего о двигателе Алькубьерре. Я считаю, что двигатель нашего инженера из Перми Толчина более перспективным для технического воплощения идеи warpdrive (или управление метрикой пространства). Гадать, когда эта идея будет доведена до реального воплощения я не буду. Это вопрос не науки, а политики. Могу представить несколько статей на эту тему.

Надеюсь Вы знаете о запуске модели в 2008 г. на спутнике "Юбилейный" и о битве вокруг результатов испытаний. Генерала Меньшикова, "протолкнувшего" эти испытания, просто съели. При таком отношении в России к этим работам, мы еще долго будем на задворках мировой науки.

В.К. Кстати, чтобы снять вопросы к инерциоду Толчина-Шипова, можно провести испытания в невесомости на самолете Ил-76 МДК Центра подготовки космонавтов имени Ю.А.Гагарина (см. http://starcity-tours.ru/zerogravity/ или http://www.present-show.ru/product.php?id=321). Длительность режима невесомости при полете на самолете значительно больше, чем продолжительность эксперимента, на ограниченной плоскости специально подготовленного стола.

Г.Ш. Легко сказать, но трудно сделать. Нужна хорошая модель и нет особой необходимости испытывать ее в состоянии невесомости, поскольку, как показано в моей работе - аномальное движение 4D гироскопа (инерциоида Толчина) происходит в результате его управляемой нутации. Есть формулы, но нет финансовой поддержки для продолжения этих работ в России. Нужны хорошие эксперименты в лабораторных условиях, а это вопрос их финансирования.

Уважаемые посетители сайта zg5.cosmotest.ru ! Вы можете продолжить беседу с Геннадием Шиповым. Пожалуйста, задавайте свои вопросы через форму обратной связи внизу этой страницы. Ваш вопрос и ответы на него сразу же отобразятся в комментариях.

Воспользуйтесь уникальной возможностью прямого общения с известным ученым, физиком-теоретиком, который всю свою творческую деятельность посвятил открытию неизвестных ранее фундаментальных законов физики вакуума, космоса и всей нашей Вселенной.

Опубликовано на сайте zg5.cosmotest.ru: 10 - 15 августа 2015 г.

Мне нравится! Хочу поддержать проект

Да

Нет

Комментарии к статье:

Спасибо всем, кто оставил свой комментарий, сообщение, вопрос или предложение.

Виктор Коротченко, руководитель проекта zg5.cosmotest.ru.

ЗАПРАВКА КАРТРИДЖЕЙдля принтеров и МФУ Выезд мастера в любой район Москвы Тел. +7 916 144-28-67

Проект в стадии разработки Срок завершения работ 31.12.2099 г.

1 этап: c 03.2014 по 03.2016 г.Определены основные тенденции создания облика Орбитальных поселений и технические срества обеспечения межпланетных и межзвездных перелетов.В качестве "градообразующего" предприятия планируется создать околоземный Орбитальный центр летно-космических испытаний РФ " Космотест ГЕЛЛий" (ОЦ-КГ).

2 этап: c 03.2016 по 08.2017 г.Выбрана конфигурация ОЦ-КГ, включая архитектуру, состав и назначение орбитальных модулей. ОЦ-КГ создается как обитаемый комплекс технических средств, который предназначен для тестирования отдельных КА и систем в условиях реального космического полета перед их выводом на отлетные траектории к Луне Марсу и другим естественным объектам Солнечной системы, а также в межзвездное пространство. ОЦ-КГ - это орбитальный аналог ЛИИ им. М.М.Громова.

Приглашаем васпринять участие в проекте Звоните: 8 916 515-34-46, гор.Москва.Пишите: [email protected]. Виктор Коротченко.

zg5.cosmotest.ru

Как в NASA warp-двигатель делали: i_future

С 1996-го по 2002-ой год в америке существовала занятная научно-конструкторская программа Breakthrough Propulsion Physics (далее просто BPP). Пока остальные отделы NASA решали скучные прикладные задачи вроде создания надежных марсоходов или хороших телескопов, этот отдел занимался… двигателями будущего. Крайне отдаленного будущего, прямо скажем.

Отринув все реально существующие двигатели как слишком примитивные, сотрудники проекта взялись за самые экзотические проекты, которые только можно себе вообразить.Здесь и искривляющие пространство аппараты, продвинутые варианты межзвездных парусов, избирательно пропускающие и отражающие фотоны. И даже гипотетический агрегат, использующий для движения вакуумные флуктуации.Только невероятностную тягу Дугласа Адамса совершенно несправедливо обошли вниманием.

Чрезвычайно интересно было бы посмотреть на такой проект, появись он в России. Американским налогоплательщикам он обошелся в 1,2 млн. долларов и кажется недовольства никто не высказался. Разве что Компьютерра назвала этот проект научной махинацией №1.В нашей же стране проект двигателей будущего наверняка был бы объявлен рассадником коррупции и породил бы массу потрясающих заметок в интернете и желтой прессе. «Шок! Российские ученые изобрели ко космический распильно-откатный двигатель!»

В реальности до изобретения warp-двигателей конечно же не доходило. В проекте BPP просто рассматривались принципиальные схемы математически возможных приводов будущего. Все схемы в этом проекте можно поделить на два вида: полевые двигатели и космические паруса. Первые движители основываются на фантастических принципах взаимодействия материи и гравитационных полей. Вторые – на использовании энергии импульса фотонов или иных космических частиц. От существующих прототипов солнечных парусов их при этом отличает гораздо более гибкое использование энергии излучения. Продвинутые звездные парусники летают даже когда Солнца не видно.

К полевым двигателям относится, например, диаметральный привод. В нем используется источник антигравитации, установленный позади корабля. Пытаясь оттолкнуться от корабля из-за антитяготения, этот источник придает ему постоянное ускорение.

В модели разделенного привода масса разделена на источник поля, и взаимодействующую с полем часть. Лучше не спрашивать, как это это предполагалось делать. Но если взаимодействующую часть поместить в градиент поля жестко связав ее с источником поля, полученная конструкция начнет движение. разделенный

В модели смещающего двигателя требуется каким-то образом изменить свойства самого гравитационного поля на корме. В частности гравитационные постоянные на корме и носу корабля должны различаться, что и приведет к появлению градиента. Двигатель Алкуберрье использует похожие идеи. смещающий.bmp

Двигатель Алкуберрье сжимает пространство перед звездолетом и расширяет его позади, образуя пузырь, перемещающийся со сверхсветовой скоростью. Внутри пузыря свет распространяется с нормальной скоростью. Модель интересна тем, что базируется на корректных решениях уравнений ОТО и реализуема хотя бы чисто гипотетически. А еще она очень напоминает warp-тягу из Star Trek-а. На картинке ниже изображен возможный вид корабля Алкуберрье. алькуберрье

К космическим парусам относятся Диодный парус. Материал этого паруса по аналогии с полупроводниками должен пропускать через себя фотоны только в одном направлении. С другой стороны он является идеальным отражателем. Разница между переданными импульсами и создает тягу. diode_sail_2

Дифференциальный парус состоит из идеального отражателя фотонов с одной стороны и идеального поглотителя с другой. Давление света на отражающую поверхность и обеспечивает движение корабля. Ниже изображен возможный вид космического парусника: diode_sail_1

Парус Казимира разгоняет корабль благодаря разности давлений, обусловленной вакуумными флуктуациями. Парус должен снизить давление вакуума перед кораблем и увеличить давление позади, тем самым приведя его в движение.Программа BPP подробно рассмотрела массу гипотетических двигателей будущего. Некоторые из них основываются на подтвержденных физических эффектах и надежных моделях. Роднит все эти проекты одна маленькая проблема. Инженерное их воплощение нельзя даже просто представить. Мы, к сожалению, не знаем где можно добыть немного массы с отрицательной гравитацией. И не совсем понятно как изготавливать идеальные световые полупроводники. Да и с изменениями гравитационных постоянных некоторый напряг.

Наверное глупо ожидать появления межзвездных сверх-двигателей при нашей жизни. Да и нет уверенности что они вообще будут построены когда-либо. Но все же приятно думать, что уже сейчас кто-то работает над этим!

Здесь можно найти немного подробностей самостоятельно:http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1101/1101.1063.pdfhttp://www.grc.nasa.gov/WWW/bpp/1997-J_AIAA_SpaceDr.pdfhttp://www.daviddarling.info/encyclopedia/D/diode_sail.htmlhttp://compulenta.computerra.ru/universe/explore/708709/

Хотите ли вы узнать про эти и другие безумные двигатели поподробнее в следующих статьях?Какой двигатель вам больше всего понравился?

i-future.livejournal.com

комиксы, гиф анимация, видео, лучший интеллектуальный юмор.

Ионный двигатель - что это такое?

ионный двигатель,космос,космический двигатель,астрономия,космический корабль,длиннопост

Ионный двигатель — хорошо отработанная на практике и исторически первая разновидность электрического ракетного двигателя. Недостатком ионного двигателя является малая тяга (например, разгон космического аппарата с весом автомобиля от 0 до 100 км/ч требует больше двух суток непрерывной работы ионного двигателя), которую невозможно увеличить из-за ограничений объёмного заряда.

Однако малый расход топлива (точнее, рабочего тела) и продолжительное время функционирования ионного двигателя (максимальный срок непрерывной работы самых современных образцов ионных двигателей составляет более пяти лет) позволяет за длительный промежуток времени разогнать космический аппарат небольшого веса до приличных скоростей. Сфера применения: управление ориентацией и положением на орбите искусственных спутников Земли (некоторые спутники оснащены десятками маломощных ионных двигателей) и использование в качестве главного тягового двигателя небольшой автоматической космической станции. Характеристики ионного двигателя: потребляемая мощность 1-7 кВт, скорость истечения 20-50 км/с, тяга 20-250 мН, КПД 60-80 %. Рабочим телом является ионизированный газ (аргон, ксенон и т. п.).

Ионному двигателю в настоящее время принадлежит рекорд негравитационного ускорения космического аппарата в космосе без использования жидкостного ракетного двигателя — Deep Space 1 смог увеличить скорость на 4,3 км/с, израсходовав 74 кг ксенона (этот рекорд скорости в ближайшее время планируется превзойти на 10 км/с космическим аппаратом Dawn). Однако ионный двигатель не является самым перспективным типом электроракетного двигателя, поэтому данный рекорд скорости, скорее всего, будет превзойдён холловским или магнитоплазмодинамическим двигателем.

Существует проект межзвёздного зонда с ионным двигателем, получающим энергию через лазер от базовой станции, что дает некоторое преимущество по сравнению с чисто космическим парусом (в настоящее время данный проект неосуществим из-за технических ограничений. ионный двигатель,космос,космический двигатель,астрономия,космический корабль,длиннопост

Принцип работы двигателя заключается в ионизации газа и его разгоне электростатическим полем. При этом, благодаря высокому отношению заряда к массе, становится возможным разогнать ионы до очень высоких скоростей (вплоть до 210 км/с по сравнению с 3—4,5 км/с у химических ракетных двигателей). Таким образом, в ионном двигателе можно достичь очень большого удельного импульса. Это позволяет значительно уменьшить расход реактивной массы ионизированного газа по сравнению с расходом реактивной массы в химических ракетах, но требует больших затрат энергии.

В существующих реализациях для поддержки работы двигателя используются солнечные батареи. Но для работы в дальнем космосе такой способ неприемлем. Поэтому уже сейчас для этих целей иногда используются ядерные установки.

Источником ионов служит газ — как правило, аргон или водород. Бак с газом стоит в самом начале двигателя, оттуда газ подаётся в отсек ионизации; получается холодная плазма, которая разогревается в следующем отсеке посредством ионного циклотронного резонансного нагрева. После нагрева высокоэнергетическая плазма подаётся в магнитное сопло, где она формируется в поток магнитным полем, разгоняется и выбрасывается в окружающую среду. Таким образом достигается тяга.

С тех пор плазменные двигатели прошли большой путь и разделились на несколько основных типов — электротермические, электростатические, сильноточные или магнитодинамические и импульсные двигатели. В свою очередь электростатические двигатели делятся на ионные и плазменные (ускорители частиц на квазинейтральной плазме).

Ионный двигатель использует в качестве топлива ксенон или ртуть. Первый ионный двигатель назывался сетчатый электростатический ионный двигатель. В ионизатор подаётся ксенон, который сам по себе нейтрален, но при бомбардировании высокоэнергетическими электронами ионизируется. Таким образом в камере образуется смесь из положительных ионов и отрицательных электронов. Для «отфильтровывания» электронов в камеру выводится трубка с катодными сетками, которая притягивает к себе электроны. ионный двигатель,космос,космический двигатель,астрономия,космический корабль,длиннопост

Положительные ионы притягиваются к системе извлечения, состоящей из 2-х или 3-х сеток. Между сетками поддерживается большая разница электростатических потенциалов (+1090 вольт на внутренней против — 225 вольт на внешней). В результате попадания ионов между сетками, они разгоняются и выбрасываются в пространство, ускоряя корабль, согласно третьему закону Ньютона. Электроны, пойманные в катодную трубку выбрасываются из двигателя под небольшим углом к соплу и потоку ионов. Это делается по двум причинам:

чтобы корпус корабля оставался нейтрально заряженным;

чтобы ионы, «нейтрализованные» таким образом не притягивались обратно к кораблю.Чтобы ионный двигатель работал, нужны всего 2 вещи — газ и электричество.

Недостаток двигателя в его нынешних реализациях — очень слабая тяга (порядка 50-100 миллиньютонов). Таким образом, нет возможности использовать ионный двигатель для старта с планеты, но, с другой стороны, в условиях невесомости, при достаточно долгой работе двигателя, есть возможность разогнать космический аппарат до скоростей, недоступных сейчас никаким другим из существующих видов двигателей. Однако разрабатываются более совершенные и мощные типы электроракетных двигателей (холловский и магнитоплазмодинамический), превосходящие ионный двигатель по величине тяги и, как следствие, конечной скорости космического аппарата.

joyreactor.cc

СОВЕРШЕННО СЕКРЕТНО: NASA РАЗРАБАТЫВАЕТ ВАРП-ДВИГАТЕЛЬ

В прошлом сентябре несколько сотен ученых, инженеров и любителей космоса собрались под одной крышей в отеле Hyatt в центре города Хьюстон. Причина собрания — второе открытое заседание 100 Year Starship. Финансирует эту высокотехнологичную тусовку само агентство DARPA, а руководит бывший астронавт Мэй Джемисон. Цель проста: «воплотить в реальность полет человека за пределы нашей Солнечной системы к другой звезде в ближайшие 100 лет». Интригует? Вас ждет увлекательный рассказ.

Большинство присутствующих на конференции сходятся во мнении, что развитие пилотируемой космонавтики происходит удручающе медленно. Несмотря на миллиарды долларов, которые были потрачены за последние 20-30 лет, космические агентства не особо продвинулись с точки, заложенной еще в 60-х годах. Чем, кстати, не преминул воспользоваться Элон Маск, основав собственное космическое агентство SpaceX. 100 Year Starship планирует ускорить процесс полета к другой звезде, форсировав развитие перспективных технологий. Что ж, пристегиваемся.

Среди самых долгожданных презентаций на конференции была и такая: «Механика варп-поля 102» («Warp Field Mechanics 102»), которую представил Гарольд «Сынок» Уайт из NASA. Ветеран космического агентства работает над особой двигательной программой в Космическом центре Джонсона (JSC) недалеко от Hyatt. С командой в шесть человек Уайт недавно излагал цели NASA на будущее космических путешествий. В новой презентации было многое: от всевозможных проектов полетов и улучшения химических ракет до мощных двигателей на базе антиматерии и энергии ядра. Однако самое интересное было вот что: варп-двигатель. Или двигатель деформации. Называйте как угодно, но варп остается варпом для многих — от любителей Star Trek до любителей Star Craft.

Прольем немного света: варп-двигатель может сделать возможными путешествия быстрее скорости света. Вы, конечно же, скажете, что это невозможно, поскольку противоречит общей теории относительности Эйнштейна. Уайт считает, что нет. За полчаса, которые ему были отведены на симпозиуме, он рассказал о физике потенциального варп-движения, используя такие понятия, как пузыри Алькубьерре и гиперпространственные колебания. Также он отметил, что его теоретические вычисления позволили проложить дорогу к варп-движению, и он начинает физические испытания в своей лаборатории NASA, которую он назвал Eagleworks.

Как вы уже начали подозревать, работающий варп-двигатель станет словом номер один в истории космических путешествий. Мы не только сможем долететь до Марса быстрее, чем за полтора года, как планируется, но и выйти за пределы Солнечной системы, а может даже заменить источник питания на «Вояджере». Поездка на современном космическом корабле к ближайшей к нам звезде — Альфе Центавра — займет 75 000 лет. Но если корабль будет оборудован варп-двигателем, на всё про всё уйдет две недели, если верить Уайту.

В связи с прекращением работы шаттлов и возрастающей деятельностью частных сегментов в области околоземных полетов, NASA сообщает, что будет ориентироваться на смелые вылазки подальше в космос, куда дальше, чем порядком надоевшее копание Луны. Но без принципиально новых двигателей толку от таких вылазок будет мало. Спустя пару дней после собрания 100 Year Starship глава NASA Чарльз Болден эхом повторил слова Уайта:

«Однажды мы хотим набрать варп-скорость. Мы хотим двигаться быстрее скорости света и не останавливаться на Марсе».

Звездный путь

Мигель Алькубьерре

Физик Мигель Алькубьерре разработал модель варп-двигателя после просмотра эпизода «Звездного пути».

Первое употребление выражения «варп-движение» датируется 1966 годом, когда Джин Родденберри запустил «Звездный путь». В течение последующих тридцати лет варп существовал только в виде одной из самых устойчивых концепций научных фантастов. Но однажды эпизод попался на глаза физику по имени Мигель Алькубьерре. Тогда он работал в области общей теории относительности и задался вопросом: что нужно, чтобы создать варп-двигатель? Свою работу он опубликовал в 1994 году.

Алькубьерре представил пузырь в пространстве. В передней части пузыря пространство-время сжимается, в то время как в задней части пузыря — расширяется (как во времяБольшого взрыва). Деформация будет слабо влиять на корабль, как обычная волна, несмотря на суматоху за пределами пузыря. В принципе, варп-пузырь может двигаться сколь угодно быстро: ограничение скорости света, предсказанное в рамках теории Эйнштейна, работает только с пространством-временем, а не с искажениями самого пространства-времени. В пузыре, как предсказал Алькубьерре, пространство-время останется неизменным, а сами космические путешественники — целыми и невредимыми.

Варп-двигатель сможет отправить путешественников не только за пределы земной орбиты, но и целой Солнечной системы. Уравнения общей теории относительности Эйнштейна очень сложны в одностороннем решении — вычислении того, как материя искривляет пространство-время, — но в обратную достаточно просты. Используя их, Алькубьерре выяснил, какое распределение материи необходимо для создания варп-пузыря. Но проблема в том, что решение выявило странную форму материи — отрицательную энергию.

В примитивном объяснении гравитация — это сила притяжения между двумя объектами. Каждый объект, вне зависимости от своей величины, притягивает окружающую его материю. В понимании Эйнштейна эта сила является кривизной пространства-времени. Отрицательная энергия, однако, является отталкивающей гравитацией. Вместо того, чтобы стягивать пространство-время, отрицательная энергия будет его расталкивать. Грубо говоря, для работы двигателя Алькубьерре нужна отрицательная энергия, чтобы заставить пространство-время позади корабля расширяться.

И хотя никто никогда не измерял отрицательную энергию, квантовая механика (добавим к списку парадоксов) предсказывает ее существование, а значит, ученые вполне могут создать ее в лаборатории. Одним из способов ее создания мог бы стать эффект Казимира: две параллельные проводящие пластины, расположенные достаточно близко друг к другу, должны создавать небольшое количество отрицательной энергии. Модель Алькубьерре рухнула в тот момент, когда потребовалось огромное количество отрицательной энергии, куда большее, чем можно создать — если верить ученым.

Уайт говорит, что нашел способ обойти это ограничение. В компьютерной симуляции Уайт изменял силу и геометрию варп-поля. Выяснилось, что в теории можно создать варп-пузырь, используя в миллион раз меньше отрицательной энергии, чем предполагал Алькубьерре, и достаточно для того, чтобы космический корабль мог сам ее производить.

«Из невозможного всё стало правдоподобным».

«Сынок»

Инженер NASA

Гарольд «Сынок» Уайт, инженер NASA, разрабатывающий варп-двинатель в лабораторииEagleworks.

Дальнейшее повествование — от лица Константина Какаэса с PopSci.

Космический центр Джонсона раскинулся рядом с лагунами, где Хьюстон уступает дорогу порту Галвестона. В воздухе витает запах кампусов, в которых тренируются будущие космонавты. В день моего визита Уайт встретил меня в пятнадцатом здании, малоэтажке с лабиринтами коридоров, офисов и лаборатории, которые вместе составляют Eagleworks. Он был одет в поло с вышитой на нем эмблемой Eagleworks: орел, раскинувший крылья над футуристическим звездолетом.

Уайт начал свою карьеру не с лаборатории движения. Он изучал машиностроение и присоединился к агентству в 2004 году к группе робототехники в качестве подрядчика, которым и работал с 2000 года. В итоге, он взял на себя управление манипулятором на МКС, параллельно работая над кандидатской степенью в области физики плазмы. Только в 2009 году Уайт занялся изучением двигателей, которыми давно интересовался, а за рабочим местом в NASA дело не стало.

«Сынок — уникальная личность», — рассказал его босс Джон Эпплуайт, возглавляющий подразделение двигательных систем в центре Джонсона. — «Он определенно фантазер, но при этом инженер. Он может превратить свое воображение в полезный технический продукт».

После присоединения к группе Эпплуайта, Уайт испросил разрешения на открытие собственной лаборатории, посвященной передовой двигателей. Выбрал себе логотип и приступил к работе.

Уайт привел меня в свой кабинет, который делит с коллегой, занимающимся поисками воды на Луне (а нашел, видимо, на Марсе), а после повел в Eagleworks. Пока мы шли, он рассказывал мне о сложностях, связанных с открытием лаборатории, которые он обозначил как «долгий и муторный процесс поиска продвинутых двигателей, которые помогут людям освоить космос». Он говорит, слегка растягивая слова — результат многих лет, проведенных на юге, сначала в колледже Алабамы, а после — 13 лет в Техасе.

Уайт показывает мне аппаратуру и обращает мое внимание на ее центральный элемент — квантово-вакуумный плазменный двигатель (КВПД). Устройство похоже на большой красный бархатный пончик с проводами, туго закрученными вокруг ядра. Это одна из двух основных разработок Eagleworks, наряду с варп-двигателем. Конечно же, засекреченная. Когда я спросил об этом устройстве, Уайт сказал, что не может разглашать детали, кроме того, что разработка этой технологии будет тянуться дольше, чем создание варп-двигателя. В докладе, опубликованном NASA в 2011 году, говорилось, что она использует квантовые флуктуации пустого пространства в качестве источника топлива (о которых, судя по всему, говорил еще Тесла), поэтому космическому кораблю на базе КВПД не понадобится «бензин».

Уайтовские эксперименты с варпом сосредоточились в углу комнаты. Гелий-неоновый лазер крепится на небольшом столике за решеткой с дырочками, вместе с разделителем лучей и черно-белой камерой CCD. Это интерферометр варп-поля Уайта-Джуди, названный в честь самого Уайта и Ричарда Джуди, отставного сотрудника центра Джонсона, который помогал Уайту анализировать данные с CCD. Половина лазерного света проходит через кольцо — экспериментальное приспособление Уайта. Другая половина — нет. Если кольцо никак не меняется, Уайт заметит это по данным с CCD. Если пространство искажается, то «интерференционная картинка будет совершенно другой».

Когда устройство активируется, установка Уайта работает, как в фильме: лазер светится красным, а два луча пересекаются, как лазерные мечи. Внутри кольца четыре керамических конденсатора из титаната бария, которые Уайт заряжает до 23 000 вольт. Последние полтора года он моделировал этот эксперимент, и если верить инженеру, «конденсаторы набирают мощный энергетический потенциал».

Однако когда я спросил, каким образом все это будет генерировать отрицательную энергию, необходимую для искажения пространства времени, ответ Уайта стал уклончивым: «Оно работает так… я могу сказать вам то, что могу сказать. Я не могу сказать вам то, чего не могу». Он сослался на подписку о неразглашении, поэтому детали остались под покровом тайны. Я спросил, с кем он подписал такое соглашение, на что последовал ответ:

«Приходят люди и спрашивают о всяких вещах. Я просто не могу вдаваться в подробности больше, чем сейчас».

Варп-двигатель

Гарольд Уайт

Уайт работает в тени ракеты «Сатурн-5» в Космическом центре Джонсона (JSC).

Теория варп-путешествий интуитивно понятна — деформировать пространство-время и создать движущийся пузырь. Но на практике у нее есть несколько существенных препятствий. Даже если Уайту удастся существенно снизить требуемое количество отрицательной энергии, чем было нужно Алькубьерре, все равно ее останется гораздо больше, чем могут создать ученые. Об этом говорит физик-теоретик из университета Тафтса Лоуренс Форд, написавший десятки статей об отрицательной энергии за последние 30 лет. Форд и другие физики говорят, что существуют фундаментальные физические ограничения — а не только инженерные проблемы — относительно того, сколько отрицательной энергии может быть сосредоточено в одном месте в течение длительного времени.

Другая проблема заключается в том, что для создания варп-пузыря, который движется быстрее скорости света, ученым придется распространить отрицательную энергию вокруг корабля, в том числе и перед ним. Уайт не считает это проблемой. Когда я поинтересовался у него, он ответил достаточно туманно, мол, варп-двигатель будет работать, поскольку «все, что нужно, это аппарат, который создаст все необходимые условия». Но создание этих условий перед кораблем будет означать распределение отрицательной энергии, которая движется быстрее света, чем нарушает общую теорию относительности.

Наконец, варп-двигатель — это концептуальная проблема. В рамках общей теории относительности путешествие быстрее скорости света эквивалентно движению сквозь время. Мы уже рассуждали на тему, возможны ли в принципе такие путешествия. Говоря о том, что варп-двигатель возможен, Уайт фактически утверждает, что может создать машину времени.

Сомнения расползаются, как ночь по земле.

«Не думаю, что любое из привычных пониманий физики предполагает то, что он хочет увидеть в своих экспериментах», — говорит Кен Олум, физик из университета Тафтса, принимавший участие в собрании 100 Year Starship 2011 года. Ной Грэм, физик колледжа Миддлбери, читавший две работы Уайта по моей просьбе, ответил следующим замечанием:

«Не вижу ничего научного в этих бумагах, кроме резюмирования старых работ».

Сам Алькубьерре, ныне физик Национального автономного университета Мексики тоже сомневается:

«Даже если я сижу в корабле и у меня есть отрицательная энергия, нет никакой возможности доставить его куда мне нужно», — сказал он по телефону. — «Это отличная идея. Мне нравится она, потому что я сам ее написал. Но у нее есть ряд ограничений, с которыми я столкнулся на протяжении многих лет, и я не знаю, как их обойти».

Варп-путешествие

Слева от главных ворот центра Джонсона лежит перевернутая на бок ракета «Сатурн-5». Все ступени разъединены, чтобы можно было любоваться кишками ракеты. Только один из многочисленных двигателей носителя размером с небольшой автомобиль, а лежащая на боку ракета на пару метров длиннее футбольного поля. Это красноречиво говорит о сложности космических путешествий. Ракете уже сорок лет, и время, когда она была представлена — и когда NASA было частью большой американской мечты отправить человека на Луну — давно минуло. Сегодня Космический центр Джонсона похож на место, где когда-то гостило величие, но исчезло.

Прорыв в разработке двигателей может ознаменовать новую эру в JSC и NASA, которая продлится долгие годы и конца которой мы уже не увидим. Зонд «Рассвет», запущенный в 2007 году, исследует пояс астероидов на ионных двигателях. В 2010 году японцы представили «Икарус», первый межпланетный проект солнечного паруса, еще один вариант экспериментального двигателя. В 2016 году на МКС начнется эксперимент VASIMR, плазменной системы с высокой двигательной тягой. И хотя эти системы в один прекрасный день смогут возить астронавтов на Марс, за пределы Солнечной системы им точно не выбраться. Вот почему, по мнению Уайта, NASA нужно браться за рискованные проекты.

Варп-двигатель — это, наверное, самый невероятный проект NASA в области двигателей. Самые светлые умы научного сообщества утверждают, что Уайт не может его построить. Эксперты говорят, что он работает вопреки законам природы и физики. Несмотря на все это, NASA поддерживает эту разработку.

«То, что он пытается сделать, не нуждается в большом финансировании», — говорит Эпплуайт. — «Думаю, начальство очень заинтересовано в том, чтобы он продолжал работать. Пока это просто теория, но если она воплотится в реальность, правила игры кардинально изменятся».

В январе Уайт собрал свой варп-интерферометр и отнес его в новое помещение. Eagleworks переехала в новый дом, который больше и «сейсмически изолирован» — с энтузиазмом отмечает Уайт. То есть защищен от вибраций. Но самое лучшее в новой лаборатории то, что NASA выделило Уайту помещение, в котором разрабатывалась программа «Аполлон», та самая, которая однажды доставила Нила Армстронга и Базза Олдрина на Луну.

И стала таким невероятным прорывом, что многие до сих пор не верят в то, что американцы высаживались на Луну.

maxpark.com

НАСА на пути к созданию ВАРП-двигателя

В Избранное

Инженеры NASA активно занимаются разработкой технологии, которая позволит людям долететь Луны быстрее, чем добраться на самолете до другого города внутри страны.

NASA, НАСА На днях специалисты NASA осуществили успешное тестирование нового революционного метода космических путешествий, позволяющего достичь нереально высоких скоростей. Эксперименты впервые проводились в глубоком вакууме, что соответствует условиям космического пространства.

Команда ученых из США, Китая и Великобритании занималась разработкой варп-двигателя для космических ракет более 15 лет, однако перспектива исследований была спорной, так как законы его работы не вписывались в существующие физические теории. Однако тесты, проведенные в лабораториях NASA, установили, что новый способ осуществления электромагнитного движения в космосе всё же реализовать возможно.

Технология основывается на применении электромагнитного привода. Основная идея – преобразование электрической энергии в тягу без использования пропеллента (ракетного топлива). Однако в реалиях классической физики это невозможно, так как в данном случае нарушается фундаментальный закон сохранения импульса.

Если теория, выдвинутая учеными, действительно имеет право на жизнь, то её можно будет внедрить в разработке космических аппаратов уже в ближайшем будущем. Варп-двигатели обеспечат снижение стоимости космических полетов и повышение их скорости, дадут возможность путешествовать не только по Солнечной системе, но и за её пределы.

Представьте себе автомобиль, который способен доставить на Луну четырех пассажиров и их багаж примерно за четыре часа, или космическое путешествие нескольких поколений на скорости, составляющей всего одну десятую скорости света – достичь Альфы Центавра при этом можно менее чем за столетие. Варп-двигатели, без сомнения, изменят мир космических путешествий. Именно они сегодня являются главным козырем американской космической программы.

Пол Марч (Paul March), инженер, работающий над созданием варп-двигателей, отмечает:

Моя работа в Eagleworks [лаборатории, занимающейся проведением испытаний варп-двигателей] является продолжением исследования фундаментальных проблем, препятствующих развитию пилотируемой космонавтики и ставших причиной приостановления лунной программы Аполлон. Если результаты исследований будут успешными, то мы получим эффективную технологию, которая позволит избавиться от ограничений, налагаемых ракетным уравнением [формула Циолковского, определяющая взаимосвязь между скоростью летательного аппарата и тягой ракетного двигателя].

По мнению Марча, технология по-прежнему требует проведения значительного количества испытаний, которые убедят ученых в том, что она действительно не является результатом ошибки или совпадения. В настоящее время варп-двигатели проходят тестирование в Космическом центре Джонсона. Предполагается, что если такой двигатель будет создан, его можно будет установить на любом космическом корабле, причем энергию электромагнитный привод будет получать от компактной атомной электростанции, созданной специально для таких целей.

science.spb.ru