Получилась ли у китайцев гравицапа?

Вы не можете сделать ракету, которая двигает что-то вперёд, одновременно не двигая чего-то назад, подсказывает нам третий закон г-на Ньютона и жизненный опыт.

Но, кажется, по-китайски и тот и другой разговаривают не столь внятно. И именно поэтому в Поднебесной построили свою версию магнетрона по схеме Роджера Сойера (Roger Shawyer). И импульс в ней, как нас уверяют, создаётся притом, что никакая масса не выбрасывается в направлении, противоположном движению, да ещё и никакая энергия теоретически не должна покидать систему. Если всё это так, то двигатель, не требующий выбросов расходуемого топлива, может работать неограниченное время, пока у бортовых систем не кончится энергия. Между прочим, в Солнечной системе, да ещё и близко к светилу, это миллиарды лет. Всё, мы спасены?

В общем, речь идёт об очередном сеансе магии, и вы, несомненно, готовитесь к его разоблачению, не так ли? Увы, ваши надежды мы пока не оправдаем — ведь разоблачению поддаётся только что-то несомненно продемонстрированное. Впрочем, расскажем историю с самого начала.

В 1950-е Аллен Каллен (Allen Cullen), инженер-электротехник из Университетского колледжа Лондона (Великобритания), предположил, что можно создать магнетрон с резонансной полостью такой формы, что давление микроволн на одну его часть окажется выше, чем на другую. Слыша такое, Ньютон, несомненно, переворачивается в гробу, полагая, что у него галлюцинации, ибо сумма импульсов от фотонов в камере любой формы должна равняться нулю.

Релятивистский двигатель в профиль (здесь и ниже иллюстрации Elvis Popovic / Dvice).

Затем британский же инженер Роджер Сойер предположил, что, если резонатор магнетрона будет усечённым конусом (асимметричным), релятивистские эффекты позволят получить на его вершине меньшее давление, чем на основании. Групповая скорость микроволн, постулирует он, зависит от диаметра резонатора — а значит, там, где диаметр меньше, давление микроволн будет выше. При этом у резонатора и микроволн окажутся разные системы отсчёта, уверен изобретатель, поэтому система будет открытой. А закон сохранения импульса не нарушается, так как момент, получаемый двигателем, равен моменту, теряемому микроволнами в резонаторе.

Правда, в его интерпретации на бесконечный разгон этот двигатель не способен. По мере роста ускорения в направлении вектора его импульса тяга падает, и при значительной скорости гипотетического космического аппарата дальнейший разгон в том же направлении становится невозможным (лавирование и прочее).

Научное сообщество полагает, что «изобретён» так называемый инерцоид — устройство, якобы способное осуществлять поступательное движение в пространстве без взаимодействия с окружающей средой, за счёт одного только перемещения рабочего тела (микроволн) внутри него самого. Ну а все мы слишком хорошо помним, как в 2008 году с космодрома Плесецк ракета-носитель «Рокот» вывела в космос малый космический аппарат «Юбилейный» — с нашим собственным (посконным, домотканно-кондовым) инерцоидом на борту. Естественно, ничего приличного, кроме громкого скандала, из «гравицапы по-русски» не вышло.

Но нелепые русские г-ну Сойеру не указ, он упорствует: ничего его EmDrive не нарушает, потому что для стенок резонатора магнетрона и для микроволн действуют разные системы отсчёта; иными словами, система не является закрытой. Ну и, конечно, опыты, куда же без них - видео.

https://www.youtube.com/embed/57q3_aRiUXs?feature=player_embedded

Повторим: на наш взгляд, всё это типичные схемы принципиально неработающих машин. А из показанного на видео не следует, что сей образец EmDrive действительно не имеет ничего, кроме магнетрона и резонатора, то есть опыт неубедителен. В своё время подразделение Boeing, известное как Phantom Works, рассматривало похожий аппарат, но ему хватило ума не тратить деньги на работу по этой схеме. А уж если Phantom Works не взяла какую-то сумасшедшую идею — значит, она слишком сумасшедшая даже по стандартам этой очень увлекающейся структуры.

Один из первых образцов, по уверениям г-на Сойера, превосходит по тяге ионный двигатель SMART-1 и при этом не нуждается в ксеноне.

И всё равно группа профессора Ян Цзюаня (Yang Juan) из Северо-Западного политехнического университета (КНР) опубликовала в Acta Physica Sinica работу, в которой утверждается обратное. В проведённом ею эксперименте версия EmDrive может давать импульс в 180-750 мН при вводимой тепловой мощности до 2 500 Вт. Иными словами, магнетрон, по мощности равный обычной микроволновке (также оснащаемой магнетронами), даёт больше тяги, чем стандартный ионный двигатель НАСА, расходующий при этом ещё и недешёвый ксенон.

Если вам кажется, что 750 мН всё же мало, подумайте ещё раз. При сверхпроводниковом резонаторе, по уверениям Роджера Сойера, тяга должна быть равна трём тоннам на киловатт энергии ввода (то есть вплоть до летающих автомобилей).

Что на это можно сказать... Теории, где, предположительно, нарушается закон сохранения импульса, отчего-то плохо воспринимаются современной наукой. Нет, мы не призываем к сжиганию ведьм, но до сего дня весь опыт человечества доказывал правомерность упомянутого постулата. Единственное, что может решить вопрос окончательно, — это практика. То есть детальное описание эксперимента (которого в работе китайцев нет), с его последующим воспроизведением сторонними лабораториями из других стран. А пока словосочетание «китайская наука» имеет настолько же негативные коннотации в научном мире, как и десять лет назад словосочетание «китайское качество» в машиностроении. В общем, экспериментаторы из КНР не сумели убедить нас в точке зрения г-на Сойера.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Acta Physica Sinica, а с его препринтом можно ознакомиться здесь http://u.to/FKrfAg.

Подготовлено по материалам Dvice.