Нарушающий закон физики двигатель

Чем закончились испытания двигателя, нарушающего законы физики

Физики с большим скепсисом отнеслись к концепции двигателя EmDrive — и, кажется, не зря

Несколько лет назад мы писали об этой фантастической разработке, создатели которой грозились перевернуть все наши представления о космических путешествиях. EmDrive, авторское право которого принадлежит его материнской компании SPR Ltd, в теории работает за счет улавливания микроволн в камеру определенной формы, где, из-за неправильной формы самой камеры и разницы скоростей, их отскок создает тягу. Камера закрыта и герметична, так что снаружи будет казаться, что космический корабль просто движется без подачи топлива или тяги.

«Наша система основано на втором законе Ньютона, где сила определяется как скорость изменения количества движения. Таким образом, электромагнитная (ЭМ) волна, распространяющаяся со скоростью света, имеет определенный импульс, который она передаст отражателю, в результате чего возникнет крошечная сила тяги»

Накопление этой силы и есть основная задача EmDrive по словам компании. Это звучит просто, но на деле вступает в конфликт с нынешним пониманием физики окружающего нас мира. Энергия не входит и не выходит, так как же инициализируются волны, как они продолжают двигаться и откуда исходит их импульс?

EmDrive так просто не умрет?

В мире не может существовать спонтанного, возникшего из ниоткуда импульса без объяснимого толчка, поэтому многие ученые не относятся к EmDrive всерьез. Если двигатель в самом деле работает, это сводит на нет многое из того, что физики знают о Вселенной.

Тем не менее, несколько исследовательских групп, включая NASA Eagleworks (официально известную как Advanced Physics Propulsion Laboratory, созданную для изучения новых технологий) и DARPA, агентство исследовательских проектов Министерства обороны США, продолжали изучать жизнеспособность EmDrive.

Почему? «Потому что эта концепция может преобразовать космические путешествия и позволить кораблю бесшумно подняться с стартовых площадок и выйти за пределы Солнечной системы», — так в интервью нашим западным коллегам рассказал преподаватель геоматики в Университете Плимута, Великобритания, и руководитель проекта DARPA EmDrive Майк Маккалок. По словам ученого, с помощью EmDrive можно заставить беспилотный зонд достичь Проксимы Центавра за срок одной человеческой жизни – примерно за 90 лет.

Инвестиции DARPA в EmDrive начались в 2018 году и продлятся до мая 2021 года. Но проект потерпит неудачу, если не будет ощутимых, практических результатов его разработки — и это подводит нас к новым тестам.

Источник

Двигатель EmDrive: нарушая законы физики

Уникальная установка способна, к примеру, двигать в вакууме космический корабль. не используя топливо. Так почему же многие ученые считали (а некоторые продолжают считать до сих пор), что это изобретение — чистой воды шарлатанство?

Как работает EmDrive

Впервые концепция электромагнитной двигательной установки была опубликована еще в далеком 2002 году британской исследовательской компанией Satellite Propulsion Research, основанной аэрокосмическим инженером Роджером Шойером. Тогда же общественности был представлен и первый действующий прототип устройства. Да-да, именно знаменитые «британские ученые» изобрели фантастический двигатель, вызвавший волну скепсиса со стороны научного сообщества.

Дело в том, что EmDrive бросает вызов всем существующим законам физики (об этом мы уже писали). Его конструкция представляет собой магнетрон, генерирующий микроволны, а также резонатор высокой добротности — металлическое «ведро», ловушку для микроволн в форме герметичного конуса. Магнетрон (в повседневной жизни именно он обеспечивает работу микроволновых печей) связан с резонатором высокочастотной линией передачи, то есть обычным коаксиальным кабелем. Поступая в резонатор, ЭМ волна излучается в стороны обоих торцов с одинаковой фазовой скоростью, но с разной групповой скоростью — именно этим, по мнению создателя, и обусловлен эффект.

В чем состоит различие между этими двумя скоростями? Попадая в замкнутое пространство, электроны начинают распространяться в нем, отражаясь от внутренних стенок резонатора. Фазовая скорость — это скорость относительно отражающей поверхности, которая, по факту, определяет скорость перемещения электронов. Поскольку электроны попадают в камеру в из одного и того же источника, эта величина и в самом деле едина для всех. Групповая скорость, в свою очередь, представляет собой скорость электронов относительно торцевой стенки и возрастает по мере движения от узкой к широкой части конуса. Таким образом, по мнению Шойера, давление ЭМ волны на широкую стенку резонатора больше, чем на узкую, что и создает тягу.

Двигатель против ньютоновской физики

Так почему же ученые с этим не согласны? Основной претензией физиков является то, что принцип работы описываемой конструкции прямо противоречит третьему закону Ньютона, который гласит, что «действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны». Говоря проще, в привычном нам пространстве на каждое действие приходится противодействие, равное по силе, но противоположное по направлению. Этот принцип объясняет причину работы всех современных двигателей, от реактивных (газ подается назад, что двигает машину вперед) до ионных (пучок заряженных атомов движется в одну сторону, а корабль в другую). У EmDrive выбросов же попросту. нет.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Год назад мы с вами обсуждали планы Китая отправить «волшебный двигатель» в космос. И вот случилось.

На этой неделе мировое научное сообщество всколыхнула неожиданная новость. Китайские ученые официально опубликовали экспериментальные доказательства того, что электромагнитный двигатель EmDrive на самом деле работает. Уникальная установка способна, к примеру, двигать в вакууме космический корабль… не используя топливо.

Так почему же многие ученые считали (а некоторые продолжают считать до сих пор), что это изобретение — чистой воды шарлатанство?

Впервые концепция электромагнитной двигательной установки была опубликована еще в далеком 2002 году британской исследовательской компанией Satellite Propulsion Research, основанной аэрокосмическим инженером Роджером Шойером. Тогда же общественности был представлен и первый действующий прототип устройства. Да-да, именно знаменитые «британские ученые» изобрели фантастический двигатель, вызвавший волну скепсиса со стороны научного сообщества.

Дело в том, что EmDrive бросает вызов всем существующим законам физики. Его конструкция представляет собой магнетрон, генерирующий микроволны, а также резонатор высокой добротности — металлическое «ведро», ловушку для микроволн в форме герметичного конуса. Магнетрон (в повседневной жизни именно он обеспечивает работу микроволновых печей) связан с резонатором высокочастотной линией передачи, то есть обычным коаксиальным кабелем. Поступая в резонатор, ЭМ волна излучается в стороны обоих торцов с одинаковой фазовой скоростью, но с разной групповой скоростью — именно этим, по мнению создателя, и обусловлен эффект.

В чем состоит различие между этими двумя скоростями? Попадая в замкнутое пространство, электроны начинают распространяться в нем, отражаясь от внутренних стенок резонатора. Фазовая скорость — это скорость относительно отражающей поверхности, которая, по факту, определяет скорость перемещения электронов. Поскольку электроны попадают в камеру в из одного и того же источника, эта величина и в самом деле едина для всех. Групповая скорость, в свою очередь, представляет собой скорость электронов относительно торцевой стенки и возрастает по мере движения от узкой к широкой части конуса. Таким образом, по мнению Шойера, давление ЭМ волны на широкую стенку резонатора больше, чем на узкую, что и создает тягу.


Двигатель против ньютоновской физики

Так почему же ученые с этим не согласны? Основной претензией физиков является то, что принцип работы описываемой конструкции прямо противоречит третьему закону Ньютона, который гласит, что «действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны». Говоря проще, в привычном нам пространстве на каждое действие приходится противодействие, равное по силе, но противоположное по направлению. Этот принцип объясняет причину работы всех современных двигателей, от реактивных (газ подается назад, что двигает машину вперед) до ионных (пучок заряженных атомов движется в одну сторону, а корабль в другую). У EmDrive выбросов же попросту… нет.

Кроме того, неучтенными остаются еще несколько не столь важных параметров. К примеру, автор концепции не учел то, что ЭМ волна оказывает давление не только на торцевые, но и на боковые стенки резонатора. После критики в свой адрес Шойер опубликовал нерецензированную работу с объяснениями своей точки зрения, но, по мнению экспертов, теория радиационного давления сложнее представленной им теории.

Читайте также:  Двигатель для стиралки бош


Технологии на грани фантастики

В 2013 году двигателем заинтересовалось NASA. Неудивительно: если EmDrive и в самом деле работает так, как заявлено, то это станет настоящей революцией в сфере космических перелетов. Устройство испытывали в лаборатории Eagleworks в космическом центре имени Джонсона. Работы проводились под руководством Гарольда Уайта, и в их ходе был получен аномальный результат — тяга величиной около 0,0001 Н. Уайт считает, что такой резонатор может работать посредством создания виртуального плазменного тороида, который реализует тягу с помощью магнитной гидродинамики при квантовых колебаниях вакуума. Условия для испытаний были выбраны щадящие, в 50 раз меньше по мощности, чем опыты самого Шойера. Они проходили на крутильном маятнике для малых сил, который способен обнаруживать силы в десятки микроньютонов, в герметичной вакуумной камере из нержавеющей стали при комнатной температуре воздуха и нормальном атмосферном давлении.

Сегодня телеканал CCTV-2 сообщил, что китайские инженеры не только успешно испытали новый двигатель в космической лаборатории «Тяньгун-2» в декабре прошлого года, но и представили материалы, демонстрирующие схему и работу EmDrive. В ближайшее время установка отправится в космос и будет испытана в реальных условиях. Ли Фенг, главный конструктор, объяснил, что перед запуском на космический аппаратов технологии придется пройти модернизацию. К примеру, для того, чтобы удержать аппарат на орбите, требуется мощность тяги от 100 мH до 1H, а текущая конструкция не позволяет выжать из двигателя такую мощность. Кроме того, размещение двигателя в той или иной части теоретического спутника также повлияет на его нагрев и силу тяги.

В NASA уверены, что при расчетной тяге в 1,2 мН установка сможет добраться до края Солнечной системы всего за несколько месяцев. Если испытания пройдут успешно, колонизация Марса перестанет быть мечтой и станет реальностью, которая уже в ближайшее время позволит человечеству освоить ближайшие к Земле планеты и крупные астероиды.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Мы уже обсуждали с вами, как это бестопливный двигатель работает, но никто знает, почему (так называемый EmDrive создаёт тягу за счёт отскакивание микроволн от стенок в закрытой камере, используя только солнечную энергию.), а так же были сведения, что «Волшебный двигатель» отправят в космос

В ходе испытаний «невозможного» двигателя EmDrive в Техническом университете Дрездена обнаружилось, что он не создает никакой тяги. Причиной, по которой эта тяга наблюдалась ранее, назвали тепловой эффект.

EmDrive спроектировала компания SPR Ltd. Он представляет собой установку из магнетрона и резонатора, в котором тяга создается благодаря стоячей волне электромагнитных колебаний. Разработки EmDrive ведутся с 1999 года, однако эксперименты до сих пор не дали подтверждения работоспособности двигателя.

SPR Ltd объясняла, что принцип работы двигателя нарушает закон сохранения импульса. Компания поясняла, что электромагнитная волна, распространяющаяся со скоростью света, имеет определенный импульс, который она передает отражателю, в результате чего возникает некая крошечная сила. Суть EmDrive заключается в том, что, если микроволны отражаются внутри трубки, то они прикладывают больше силы в одном направлении, чем в другом, создавая чистую тягу без необходимости в пропелленте.

Согласно утверждению SPR Ltd, такая накопленная в большом количестве сила способна обеспечить работу EmDrive.

Ученые критически относились к данной идее, так как традиционная наука не признает, что импульс может возникать без объяснимого толчка.

Тем не менее, несколько исследовательских групп, в том числе НАСА Eagleworks и DARPA, продолжали изучение способностей EmDrive. Эксперименты НАСА и команды китайских ученых демонстрировали, что крошечная сила возникает.

Однако теперь физики из Дрезденского технологического университета заявили, что все эти многообещающие результаты были лишь ложными срабатываниями, которые объясняются внешними силами.

Ученые недавно представили свои выводы в трех докладах на Space Propulsion Conference 2020 +1 с такими заголовками, как «Высокоточные измерения тяги EmDrive и устранение ложноположительных эффектов».

Используя новую измерительную шкалу и разные точки подвески двигателя, они «смогли воспроизвести кажущуюся силу тяги, аналогичную той, которая была измерена командой НАСА, но также и они исчезают с помощью точечной подвески». Ученые использовали для измерения тяги специализированную установку, нечто вроде крутильных весов, которые были изобретены в конце XVIII века для проверки и измерений законов Кулона и Ньютона. В отличие от обычных крутильных весов с нитью, в разработке дрезденских исследователей использовались чувствительные крутильные пружины, удерживающие камеру с двигателем. Смещение камеры измерялось при помощи лазерного интерферометра.

Предыдущие эксперименты Технического университета также демонстрировали, что тяга двигателя сохранялась и составляла около 4 микроньютонов. Однако при этом были зафиксированы смещения камеры. Исследователи затруднялись объяснить природу наблюдаемой тяги, но предполагали, что она вызвана внешними факторами.

По результатам своих экспериментов немецкие ученые сообщили, что у них получилось значительно улучшить измерительную технологию, которая может пригодиться для работы с новым концептом.

Тем не менее, несколько исследовательских групп, включая NASA Eagleworks (официально известную как Advanced Physics Propulsion Laboratory, созданную для изучения новых технологий) и DARPA, агентство исследовательских проектов Министерства обороны США, продолжали изучать жизнеспособность EmDrive.

Почему? «Потому что эта концепция может преобразовать космические путешествия и позволить кораблю бесшумно подняться с стартовых площадок и выйти за пределы Солнечной системы», — так в интервью нашим западным коллегам рассказал преподаватель геоматики в Университете Плимута, Великобритания, и руководитель проекта DARPA EmDrive Майк Маккалок. По словам ученого, с помощью EmDrive можно заставить беспилотный зонд достичь Проксимы Центавра за срок одной человеческой жизни – примерно за 90 лет.

Инвестиции DARPA в EmDrive начались в 2018 году и продлятся до мая 2021 года. Но проект потерпит неудачу, если не будет ощутимых, практических результатов его разработки — и это подводит нас к новым тестам.

Источник

«Спиральный двигатель», который способен нарушать законы физики. [Невозможные изобретения]

Инженер НАСА Дэвид Бёрнс сделал смелое заявление о том, что он разработал новый революционный тип двигателя для космических кораблей.

Принцип работы устройства, которое автор назвал «спиральный двигатель», основан на концепции, якобы «способной нарушать законы физики».

Двигатель, описанный в Бёрнсом в статье, опубликованной на сервере НАСА, использует известную зависимость эйнштейновской теории относительности, согласно которой масса объекта, движущегося со скоростью близкой к световой, увеличивается.

Однако, сам принцип действия двигателя основан на вполне ньютоновской физике: каждому действию всегда соответствует равное и противоположное по направлению противодействие. Бёрнс иллюстрирует этот принцип следующим образом. Если груз будет двигаться вдоль прямой оси внутри полого контейнера, который одновременно является корпусом двигателя, то, ударяясь о его торцевые стенки, он будет двигать его вперед и назад. Важным условием здесь является отсутствие трения, иначе это возвратно-поступательное движение когда-нибудь затухнет.

Поэтому Бёрнс дополнил этот элементарный эксперимент двумя гипотетическими усовершенствованиями.

Во-первых, перенеся мысленно этот «двигатель» в условия безвоздушного космоса он избавился от внешнего трения,

и, во-вторых, вместо твердотельного груза он предложил использовать ускоритель частиц.

Тогда, при движении в одном направлении масса ионов, запущенных ускорителем по спирали, будет увеличиваться с ростом их скорости до того момента, как они отразятся от стенки контейнера в обратном направлении. При этом, в момент столкновения они передадут импульс движения контейнеру.

Движение в противоположную сторону будет сопровождаться снижением скорости частиц и, как следствие, уменьшением их массы, что задаст меньший тормозящий импульс при столкновении с противоположной стенкой контейнера.

Многократное повторение этого цикла позволит разогнать двигатель, как считает автор идеи, до скорости близкой к скорости света.

Даже если двигатель заработает на практике, у него будут очень серьезные недостатки.

По рассчетам Бёрнса спиральный двигатель должен быть длиной около 200 метров и диаметром около 12 метров,

и при этом он будет генерировать примерно столько же мощности, сколько необходимо для печатания на клавиатуре.

Поэтому, даже если Бёрнс прав, и его двигатель может разогнаться почти до скорости света, то это займет очень много времени.

Дубликаты не найдены

Движение в противоположную сторону будет сопровождаться снижением скорости частиц и, как следствие, уменьшением их массы

нарушить законы физики невозможно

вот «законы физики» могут быть не правильными

так он перенес конструкцию в новые условия. И там надо наблюдать, вдруг всплывет некая новая зависимость или подтвердит текущую модель работы.

Проще, он не нарушает, а работает (если работает) по другим законам, нам пока не известным.

Ага. Это хорошо известный закон сферического коня в вакууме.

Но поскольку межпланетное пространство не представляет собой абсолютный вакуум, а гравитация планет, звёзд, давление солнечного ветра и всякая космическая пыль вносят некоторые коррективы в планы спирального двигателя, то в очередной раз изобрели что-то, что работать не будет.

Читайте также:  Драйвер управления биполярного двигателя

Полезное изобретение, в общем.

Космос этот как болото с разными участками плотности гравитации

как можно нарушить законы если в разное время в разных точках разной плотности материя.

те двигатели которые работают «на одной орбите» будут ли они работать за пределами орбиты?

В Австралии успешно протестировали вращающийся детонационный ракетный двигатель

Согласно официальному пресс-релизу на сайте Мельбурнского королевского технологического института (RMIT), первый прототип прошел огневые испытания. Над созданием вращающегося детонационного двигателя (RDE) трудились сотрудники этого научно-исследовательского учреждения при непосредственном участии специалистов из австралийской оборонной компании DefendTex. Также свою экспертизу проекта провел профессор Военного университета Мюнхена (Universität der Bundeswehr) Кристиан Мюндт (Christian Mundt). Отмечается, что его мнение было особенно ценно при подборе соотношения топлива и окислителя в горючем, а также при доработке системы впрыска этих компонентов.

Очевидно, столь впечатляющее достижение австралийских инженеров и ученых станет основой для ряда научных работ, публикацию которых можно ожидать в скором времени. Возможно, оттуда удастся почерпнуть больше подробностей, а пока о разработке известно мало. Не уточняется даже топливная пара, на которой он работает. Хотя по цвету пламени на фото можно осторожно предположить, что используются какие-то углеводороды (керосин или метан) и кислород. С другой стороны, красный цвет факела может объясняться расходованием материала абляционного покрытия камеры сгорания или сопла.

Заметим, это лишь гипотеза, официальных данных о конструкции в открытом доступе исчезающе мало. В аналогичных американских разработках, насколько известно, эксперименты проводили с водородом в качестве топлива.

Успех этого прототипа — лишь первый шаг. В ближайшем будущем создавшая его команда планирует выпустить вторую версию с широким использованием технологий трехмерной печати. Также в нем будут применять уже активное охлаждение горячих частей двигателя. А уже чуть более отдаленным этапом этого проекта станет постройка летных прототипов. Причем в пресс-релизе содержатся прямые намеки не только на использование технологии в ракетных двигателях, но и в прямоточных воздушно-реактивных.

Создатели RDE отмечают невероятные сложности, с которыми они столкнулись на пути к достижению первых заметных результатов. Огромный объем работ был связан с компьютерной симуляцией поведения горячих газов в установке. Что интересно, по словам главы Школы аэрокосмической, механической и мехатронной инженерии RMIT доцента Мэттью Клири (Matthew Cleary), некоторые аспекты работы двигателя бесполезно проверять экспериментами, если нет достаточно точной модели. Полученные данные просто не помогут, настолько сложные процессы протекают в RDE и экстремальные условия формируются в его камере сгорания.

Несмотря на все трудности, разработка вращающихся детонационных двигателей с переменным успехом идет по всему свету. Потенциально эта технология может сразу обеспечить прирост эффективности использования топлива на 20-25%. Учитывая, что инженеры в аэрокосмической отрасли борются иногда и за доли процентов, такие перспективы действительно способны вскружить голову. Однако проблема именно в самом принципе работы RDE. В отличие от обычных реактивных — как воздушных, так и ракетных — двигателей, где идет процесс дозвукового горения, в детонационном используется сверхзвуковой. А точнее, эксплуатируются несколько важных особенностей распространения детонационных волн, движущихся гораздо быстрее скорости звука — около 2,5 километра в секунду.

Эти волны последовательно перемещаются по кольцевому каналу (вращаются) и уплотняют смесь топлива с окислителем, которая детонирует. Эффективность преобразования химической энергии в кинетическую при таких процессах получается значительно выше. В теории полученные при разработке прототипов RDE технологии сравнительно легко применяются как в ракетостроении, так и при проектировании прямоточных воздушно-реактивных двигателей. В том числе гиперзвуковых. На практике успешных демонстраторов пока создано крайне мало, и лишь единицы из них показали свою работоспособность.

Что дал науке Стивен Хокинг

Смерть знаменитого британского физика-теоретика Стивена Хокинга стала огромной утратой для мировой науки. Прежде всего речь идет о таких областях, как космология и квантовая гравитация.

Стивен Хокинг скончался у себя дома, в Кембридже, в возрасте 76 лет. В качестве причины смерти некоторые СМИ назвали осложнение бокового амиотрофического склероза — тяжелого дегенеративного заболевания центральной нервной системы. Первые признаки болезни у ученого начали проявляться еще в 60-е, и для многих он был прежде всего примером для подражания, если говорить о борьбе с тяжелым недугом.

В последние годы ученый активно напоминал о себе как популяризатор науки. Его многочисленные прогнозы об опасности ИИ и глобальных катастрофах неизбежно привлекали к себе внимание широких масс. Однако не стоит забывать, что Хокинг был в первую очередь выдающимся физиком-теоретиком, внесшим огромный вклад в наше понимание того, как именно устроено вообще все, что нас окружает.

Стивен Хокинг и актеры из “Теории большого взрыва” / ©The Big Bang Theory

Черные дыры и все, все, все

Наука запомнит Хокинга прежде всего как автора теории черных дыр. Здесь стоит освежить знания. Ученые пришли к выводу о том, что, когда гигантская звезда сжимается после выработки «ресурса» (материал для проведения реакции термоядерного синтеза в ядре рано или поздно заканчивается), гравитация светила становится настолько сильной, что даже свет не может больше покинуть ее пределы. Собственно, область, из которой ничто не может выйти, и назвали черной дырой.

Аккреционный диск горячей плазмы, вращающийся вокруг чёрной дыры / ©wikipedia

Если же говорить о Хокинге, то его главными научными достижениями считаются применение термодинамики к описанию черных дыр и разработка теории о том, что они «испаряются» за счет явления, получившего название «излучение Хокинга». Данная теория гласит, что черная дыра не только поглощает все, что находится вокруг нее, но также и сама испускает различные частицы, что в конечном итоге ведет к ее исчезновению. То есть:

а) некоторые кванты все же могут покидать пределы черной дыры;

б) черные дыры существуют невечно

В центре внимания ученого оказалось рассмотрение спонтанного возникновения т. н. виртуальных частиц на горизонте событий черной дыры. Эти частицы «встречаются», «разлучаются» и аннигилируются. Вблизи черной дыры одна часть такой пары может упасть в нее: в этом случае вторая не будет иметь пары для аннигиляции, превратившись в радиацию, которую и излучает черная дыра. Подобные эффекты исследователи смогли наблюдать во время экспериментов на ускорителе заряженных частиц. Их удалось «растащить», затратив некоторое количество энергии, что подтвердило предположения Хокинга.

Рисунок художника: оптическое искажение аккреционного диска вокруг чёрной дыры / ©wikipedia

Этим достижения ученого не ограничиваются. Превращение виртуальных частиц в частицы реальные (с массой, спином, энергией и прочими характеристиками) потребует энергии. Их возникновение «из ничего» вступает в противоречие с законом сохранения энергии. Хокинг рассчитал, что черная дыра в результате такого превращения теряет часть энергии, равной той, которой обладала частица, улетевшая «наружу». При этом черной дыре неоткуда брать энергию, кроме как из своей массы. Так что со временем она испаряется. Ряд специалистов полагают, что эксперименты на Большом адронном коллайдере (БАКе) могут привести к возникновению мини-черных дыр, которые смогут уничтожить человечество. Между тем концепция излучения Хокинга утверждает, что такие черные дыры быстро испарятся.

Труды Стивена Хокинга также дали новый толчок к изучению прошлого и будущего всей Вселенной. Достаточно вспомнить его научно-популярную книгу «Краткая история времени», вышедшую в 1988 году. «Мне казалось, что когда начнется сжатие, Вселенная вернется в упорядоченное состояние. В таком случае, с началом сжатия время должно было повернуть вспять. Люди в этой стадии проживали бы жизнь задом наперед и молодели по мере сжатия Вселенной», — заявил ученый. Между тем попытки создать стройную математическую модель, описывающую такие явления, не увенчались успехом, так что Хокингу в конечном итоге пришлось признать свою неправоту. Ошибка, по мнению исследователя, заключалась в использовании слишком примитивной модели Вселенной. Новые расчеты показали, что время не повернет свой ход вспять, когда Вселенная начнет спрогнозированное сжатие. Есть, впрочем, и другой вариант, при котором Вселенная продолжит расширение. В любом случае ни один из вышеперечисленных сценариев не сулит человечеству ничего хорошего.

Кадр из фильма «Гарри Поттер и Узник Азкабана». Волшебник, читающий «Краткую историю времени» / ©harrypotter

Кстати, историю Вселенной невозможно рассматривать в отрыве от другого вопроса — существования разумных форм жизни вне Земли. Здесь Хокинг придерживался мнения, что человечество рискует повторить судьбу коренных народов Америки, так как более высокоразвитая цивилизация непременно начнет полностью доминировать над менее развитой, что может привести к почти полному уничтожению последней.

Данные тезисы, впрочем, лежат уже в несколько иной плоскости, оторванной от «классической» науки и приближенной к миру научной фантастики. Стоит повториться: именно в этом все величие Стивена Хокинга. Он смог совместить выдающиеся научные открытия и популяризацию науки, сделавшей их понятными и интересным широким слоям населения.

Читайте также:  Замена двигателя опель корса

Марсоход Curiosity обнаружил новые следы гигантских древних потопов на Марсе

(Как бы мог выглядеть кратер Gale в прошлом)

Уже достаточно давно мы имели доказательства того, что на Марсе существовала вода. Недавно, однако, эти доказательства подтвердились с новой силой. На основе новейших данных марсохода Curiosity, команда ученых из университетов Cornell, Hawaii, и Jackson State, а также исследователей из NASA Jet Propulsion Laboratory, подтвердили что около четырех миллиардов лет назад на Марсе происходили «мега-потопы невообразимой силы». Подобные потопы могли, возможно, возникнуть из-за удара крупного метеорита.

Марсоход, исследуя кратер Gale, обнаружил геологические следы наносов в результате этих потопов, что стало новым открытием, поскольку прежние марсоходы и зонды их не заметили. Русла, проложенные этими потопами, достигают высоты в 10 метров и ширины в 150 метров.

Удар метеорита, по мнению ученых, мог освободить залежи метана и углекислого газа и создать краткосрочный парниковый эффект, который нагрел планету и растопил льды, на время создав климатические условия, гораздо ближе к земным, чем как до, так и после этого удара. Это также привело бы к созданию большого количества облаков и сильнейших ливней.

«Ранний Марс был геологически крайне активен», считают ученые. «Жизнь, определенно, могла бы на нем существовать. Существовала ли она на самом деле? Мы надеемся, что следующий марсоход Perseverance поможет дать ответ на этот вопрос».

Помимо крупных хедж-фондов, в компанию вложатся два звездных инвестора — предприниматель и владелец команды НБА «Даллас Маверикс» Марк Кьюбан и вокалист 30 Seconds To Mars Джаред Лето.

Relativity Space занимается постройкой своей первой ракеты Terran-1. В отличие от конкурентов, компания широко использует технологии 3D-печати: около 95% деталей ракеты созданы на 3D-принтере. Благодаря этому постройка занимает меньше времени, а процесс модификации становится легче, чем у традиционных ракет.

В Relativity Space утверждают, что благодаря упрощенному процессу строительства компания способна превратить сырье в готовую к запуску ракету менее чем за 60 дней. По оценкам TechCrunch, в плане затрат решение Relativity Space может оказаться эффективнее, чем ракеты Falcon 9 от SpaceX и Electron от RocketLab. Компания уверенными шагами приближается к своей цели в виде запуска первой ракеты грузоподъемностью 1,25т на НОО уже в следующем году.

В 2020 году Relativity Space добилась значительных успехов в разработке и тестировании технологии 3D-печати, проведя более 400 тестов ракетного двигателя Aeon 1 в Космическом центре NASA Stennis в Миссисипи. Летом компания переехала в новую штаб-квартиру в Лонг-Бич, штат Калифорния. В октябре Relativity Space заключила контракт на коммерческие запуски с NASA и Lockheed Martin.

Кратеры вблизи экватора Титана оказались засыпанными органическими веществами

Карта Титана, построенная по данным инструмента VIMS, с нанесенными на ней положениями кратеров, исследованных в работе.

A. Solomonidou et al. / Astronomy&Astrophysics, 2020


Планетологи благодаря межпланетной станции «Кассини» смогли найти зависимость состава кратеров на Титане от их расположения. Оказалось, что кратеры в экваториальной части спутника практически не содержат льда, зато богаты органическими веществами. Это, по мнению ученых, означает, что Титан — до сих пор активный мир, где целый ряд процессов постоянно изменяет состав и свойства поверхностного слоя. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Титан — второе (помимо Земли) небесное тело, на поверхности которого находятся жидкие озера, реки и моря, состоящие, в основном, из метана и этана; также это единственный спутник планет с плотной непрозрачной атмосферой. Рельеф спутника похож на земной, на нем есть горы, дренажные сети и дюны. За формирование структуры поверхности на Титане ответственны ветра и гидрологический цикл на основе углеводородов, а также криовулканизм. Еще одно сходство с Землей — ограниченное количество ударных кратеров на поверхности Титана, которая этим сильно отличается от поверхностей других спутников Сатурна.

Группа планетологов во главе с Анезиной Соломониду (Anezina Solomonidou) из Европейского космического агентства опубликовала результаты анализа данных, полученных при помощи радарного инструмента, инфракрасного спектрометра VIMS (Visible and Infrared Mapping Spectrometer) и системы камер ISS (Imaging Science Subsystem) станции «Кассини». Ученых интересовали ударные кратеры Титана, которые могут дать информацию о процессах выветривания на спутнике и примерном составе подповерхностных слоев, а также понять, зависит ли эволюция кратеров от их географического положения на Титане.

Изображения ударных кратеров на Титане, изучавшихся в работе. Красные квадраты отмечают выброшенный из кратеров материал, желтые — сами кратеры.

A. Solomonidou et al. / Astronomy&Astrophysics, 2020

В общей сложности ученые исследовали девять ударных кратеров на Титане. Оказалось, что кратеры, расположенные в экваториальной части Титана, где преобладают дюны, могут содержать много органических веществ и крайне мало водяного льда, а кратеры на равнинах в средних широтах спутника оказались богаты водяным льдом, смешанным с органическими веществами.

При этом ученые не нашли льда из NH3 или CO2. Это согласуется с более ранними наблюдениями, показавшими, что самые верхние слои аллювиальных конусов средних широт, равнинные области и лабиринты состоят из смеси органических веществ и водяного льда, в то время как экваториальные равнины, холмистые районы и дюны покрыты смесью темного вещества и толинов.

Предполагается, что в средних широтах хорошо работает механизм очищения поверхности от песчаных отложений за счет речной эрозии или дождей, а в экваториальной части спутника кратеры быстро покрываются слоями песка за счет эоловых процессов. Таким образом, Титан может считаться активным миром, где целый ряд процессов постоянно изменяет состав и свойства поверхностного слоя.

Ожидается, что в 2026 году к Титану будет отправлен октокоптер Dragonfly, который, начиная с 2034 года, будет заниматься изучением поверхности и атмосферы спутника.

Далекий кентавр признали кометой

Northern Arizona University

Астрономы в ходе наблюдений за далеким кентавром 2014 OG392 смогли выявить у него кому, образованную в ходе сублимации замороженных летучих веществ, таких как аммиак или углекислый газ. Это позволило переклассифицировать его в комету типа Хирона, которая получила обозначение C/2014 OG392 (PANSTARRS). Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

До середины двадцатого века кометы считались единственными астрономическими объектами, обладающими хвостами или комами. В 1949 году был открыт активный астероид (4015) Вильсон — Харрингтон, размыл границу между астероидом и кометой, а в 1977 году астрономы обнаружили Хирон, положивший начало открытию кентавров — так назвали переходную форму между астероидами и кометами. Всего известно лишь18 активных кентавров, механизмы их активности изучены слабо. Наконец, существуют так называемые выродившиеся кометы, такие как астероид (14827) Гипнос, которые не демонстрируют активности, но и не могут считаться полноценными астероидами.

Группа астрономов во главе с Колином Чендлером (Colin Chandler) из Университета Северной Аризоны опубликовала результаты анализа наблюдений за кентавром 2014 OG392, проведенных в 2019 году при помощи камеры DECam, установленной на 4-метровом телескопе Бланко, а также архивных данных, полученных при помощи 6,5-метрового телескопа Вальтера Бааде и 4,3-метрового телескопа DCT (Discovery Channel Telescope). Самая близкая к Солнцу точка орбиты этого кентавра находится на расстоянии десяти астрономических единиц, что несколько дальше, чем перигелий Сатурна, а в афелии 2014 OG392 удаляется от нашей звезды на 14,4 астрономической единицы.

В итоге у 2014 OG392 удалось обнаружить кому, простирающуюся на расстояние 400 тысяч километров от кентавра. Его диаметр оценивается в 20 километров, поверхность кажется красноватой при наблюдениях в оптическом диапазоне, а масса комы может составлять около 0,01 процента от общей массы объекта. Предполагается, что кома состоит, в основном, из аммиака или углекислого газа. Ученые считают, что активность 2014 OG392 и похожих на него кентавров обусловлена сублимацией этих замороженных летучих веществ, так как условия вблизи орбиты кентавра не поддерживают сублимацию водяного льда или метанола, а запасы CO, N2 и CH4 могли уже истощиться из-за их высокой летучести и способности сублимировать при низких температурах. По результатам работы Центр малых планет недавно переклассифицировал 2014 OG392 в комету типа Хирона, которая получила обозначение C/2014 OG392 (PANSTARRS).

Кента́вры — группа астероидов, находящихся между орбитами Юпитера и Нептуна, переходная по свойствам между астероидами главного пояса и объектами пояса Койпера (также по некоторым свойствам похожи на кометы). Они имеют нестабильные, порой сильно вытянутые орбиты, поскольку пересекают орбиты одного или сразу нескольких планет-гигантов. Вследствие этого динамическая жизнь кентавров составляет всего несколько миллионов лет, поскольку крупные планеты просто выталкивают эти объекты со своих орбит гравитацией. Объектам этой группы даются имена мифологических кентавров, которые представляют собой смесь лошади и человека. Было подсчитано, что в Солнечной системе существует около 44 000 кентавров с диаметром более 1 км

Источник

Ответы на популярные вопросы
Adblock
detector