Китайcкое телевидение заявило о создании «невозможного двигателя» EmDrive
Китайским ученым удалось сконструировать работающий прототип «невозможного двигателя» EmDrive, который можно использовать для космических полетов. Об этом сообщает Daily Mail со ссылкой на репортаж Центрального телевидения Китая (CCTV). В ролике говорится, что использование этого двигателя позволит доставить человека на Марс за 10 недель.
EmDrive — предполагаемый электромагнитный космический двигатель, который создает тягу без реактивной струи. Схема работы двигателя основана на использовании магнетрона и несимметричного резонатора. В результате удается добиться возбуждения в резонаторе стоячих электромагнитных волн в микроволновом диапазоне. Эти волны, по словам авторов идеи, из-за несимметричности резонатора и являются источником тяги. Все предложенные на сегодняшний день физические модели, описывающие работу такого двигателя, противоречат третьему закону Ньютона, поэтому многие ученые относятся к идее скептически. Достоверных экспериментальных подтверждения или опровержения работы такого двигателя на сегодняшний день не предложено. Однако существуют косвенные причины, подтверждающие принципиальную возможность его работы, например, наблюдение пролетной аномалии — резкого увеличения энергии при гравитационных маневрах космических аппаратов вблизи Земли.
Впервые идея двигателя была предложена Роджером Шойером еще в 1999 году. А начиная с 2002 года, когда был представлен первый прототип, NASA запустила программу по разработке двигателя EmDrive для космических полетов. Чуть позже к разработкам присоединилось и Китайское Космическое Агентство. В ноябре 2016 года ученые из NASA опубликовали в рецензируемом журнале отчет о создании работающего прототипа двигателя с тягой 1,2 миллиньютона на киловатт. Экспериментального опровержения этой работы не последовало.
Теперь CCTV сообщило, что китайским ученым удалось создать прототип двигателя EmDrive, который может быть использован для тяги космического корабля. Тестирование двигателя в космических условиях планируется в ближайшее время. Никаких технических деталей при этом не сообщается. В декабре 2016 года китайские СМИ уже говорили о тестировании двигателя в космических условиях, однако и тогда никаких технических подробностей предоставлено не было.
Заметим, что разработка «невозможного двигателя» на бестопливной тяге возбуждает большое количество спекуляций. Работоспособность предложенных прототипов двигателей подвергалась неоднократным проверкам, и большинство экспериментальных результатов было опровергнуто. Например, в 2008 году китайские ученые утверждали, что смогли в 7 раз увеличить мощность прототипа двигателя, однако затем, после перепроверки данных оказалось, что измеренная тяга была в пределах шума. Стоит также отметить, что даже последние полученные NASA данные о возможной тяге EmDrive указывали на исчезающе малые значения, поэтому неясно, на основании чего представители CCTV заявляют о 10-недельном путешествии к Марсу.
Александр Дубов
Устройство необходимо для разгона электронов в линейном ускорителе
Ученые из Института ядерной физики имени Будкера СО РАН создали ключевой элемент будущего источника синхротронного излучения СКИФ — клистрон, устройство, которое будет обеспечивать линейный ускоритель СКИФа током высокой мощности и сверхвысокой частоты, сообщили пресс-службы института и Минобрнауки РФ. Разработка стала вынужденным шагом: ученые планировали закупить клистроны в Японии, но из-за санкций фирма-подрядчик разорвала контракт. Проект «Сибирского кольцевого источника фотонов» (СКИФ) был утвержден в октябре 2019 года. Предполагается, что он будет генерировать синхротронное излучение с энергией фотонов от 1 до 100 килоэлектронвольт, которое будет использоваться для высокоточного рентгеноструктурного анализа, то изучения характера рассеяния излучения в толще образца. Такого рода «просвечивание» необходимо для многих задач в физике твердого тела, для разработки новых материалов, биомедицинских исследований. Подробнее об этом мы писали в материале «Больше синхротронов». Первый элемент СКИФа — линейный ускоритель (линак), который должен будет выдавать поток электронов с энергиями в 200 мегаэлектронвольт. Частицы разгоняются в нем благодаря переменным электрическим полям высокой частоты в СВЧ-резонаторах. В свою очередь, для питания СВЧ-резонаторов нужен электрический ток сверхвысокой частоты. Устройство, которое для этого предназначено, называется клистроном. В апреле 2023 года физики ИЯФа проверили в действии «первую ступень» линака, разогнав в нем электроны до энергии 30 мегаэлектронвольт. Однако, как пояснил N + 1 завлабораторией ИЯФ Алексей Левичев, в этом эксперименте использовался клистрон японской фирмы Canon, который институт успел получить до введения санкций. По его словам, для полноценной работы линака требуется четыре клистрона — три работающих и один резервный. Поскольку клистроны с нужными параметрами выпускают только в США, Франции и Японии, физикам пришлось создавать устройство самостоятельно. Клистрон представляет собой разновидность электронной лампы. В нем есть катод, где формируется поток электронов. Затем этот поток ускоряется и попадает во входной резонатор, где под действием электрического поля он становится дискретным — разбивается на сгустки, которые, в свою очередь, наводят ток сверхвысокой частоты в выходном резонаторе. Затем электроны «ловит» коллектор и цикл повторяется. Таким образом из непрерывного тока получают ток с частотой колебаний около 3 гигагерц. При испытаниях клистрона, созданного в ИЯФе была получена мощность в 50 мегаватт. По словам, директора ИЯФ Павла Логачева, создать собственный клистрон устройство они смогли благодаря благодаря тому, что Национальная ускорительная лаборатория SLAC подарила институту клистрон, и физики научились с ним работать. По его мнению, эта технология в дальнейшем будет востребована для других ускорительных установок в России — для синхротрона, источника комптоновского излучения в Сарове, источника нейтронов в Дубне. По словам Левичева, проект линейного ускорителя разрабатывался под параметры японского клистрона, поэтому собственная их установка в максимально возможной степени соответствует «исходнику». Однако соответствие все же не стопроцентное, поэтому, вероятнее всего, три сибирских клистрона будут основными, а японскому останется роль резервного. Испытания линака со всеми тремя клистронами и на проектной энергии в 200 мегаэлектронвольт сейчас планируются на лето 2024 года, добавил Левичев. Раньше мы рассказывали, как японским ученым удалось увидеть с помощью синхротрона двухщелевую самоинтерференцию одиночных электронов во времени.