توسط ایده جدید ناسا می‌توانید خیلی راحت به سفر فضایی بروید!

هر وقت صحبت از فضا می‌شود، یک مشکل بزرگ در رابطه با سفر ما انسان‌ها به هر نقطه آن وجود دارد و آن چیزی نیست جز خود فضا. مساله اینجاست که فضا خیلی بزرگ است و حتی در صورت سفر کردن با حداکثر سرعتی که کیهان اجازه آن را به ما می‌دهد، سال‌ها طول خواهد کشید که به نزدیک‌ترین ستاره همسایه خود برسیم.

اما انسان‌ها همیشه راه‌حل‌هایی را برای مشکلات بزرگ یافته‌اند. و این همان چیزی است که David Burns، یکی از مهندسین ناسا، آن را انجام داده است. او ایده موتوری را مطرح کرده است که به گفته خودش می‌تواند به‌طور تئوریک تا ۹۹ درصد سرعت نور شتاب بگیرد (بدون استفاده از هیچ نیروی محرکه خارجی).

Burns، موتور خود را Helical Engine نامیده است و بر روی کاغذ، به کمک تغییر جرم یک شی متحرک در سرعت‌های نسبیتی-سرعت‌هایی که در خلا نزدیک به سرعت نور هستند- کار می‌کند. البته اختراع او هنوز توسط هیچ متخصصی بررسی نشده است.

ایده Burns، شایعات زیادی را درباره رسیدن سرعت این موتور به سرعت موتور بدون سوخت EM Drive، بر سر زبان‌ها انداخته است. بطوریکه حتی بسیاری از گزارش‌ها ادعا می‌کنند که موتور Helical Engine ممکن است قوانین فیزیک را زیر پا بگذارد.

اما به این نکته اشاره کنیم که ایده Burns، با وجود اینکه بسیار مجذوب کننده است، اما قطعا قرار نیست که به‌این زودی‌ها قوانین فیزیک را نقض کند.

Burns، به‌عنوان یک آزمایش فکری در توضیح ایده خود، جعبه‌ای را در نظر گرفته که در داخل آن یک وزنه در امتداد خط افق به وسیله دو فنر به دو انتهای جعبه متصل شده است. با جست‌وخیر کردن فنرها، وزنه به سمت جلو و عقب حرکت خواهد کرد. در خلا و فضا، اثر این کار می‌تواند تکان خوردن کل جعبه باشد، در حالیکه به نظر خواهد رسید وزنه داخل آن ساکن مانده است.

جعبه در همان نقطه به تکان خوردن خود ادامه خواهد داد، اما اگر جرم وزنه، تنها در یک جهت افزایش یابد، این کار، نیروی رانشی بزرگتری را تولید خواهد کرد.

البته طبق اصل بقای مومنتوم که می‌گوید مومنتوم یک سیستم در غیاب هر نیروی خارجی ثابت می‌ماند، این کار امکان‌پذیر نیست.

اما خوشبختانه ما نظریه نسبیت خاص را در اختیار داریم که می‌گوید اجرام متحرک با نزدیک شدن سرعت‌شان به سرعت نور، جرم به دست می‌آورند. بنابراین، اگر شما وزنه داخل جعبه را با یون‌ها (ions) جایگزین کنید و جعبه را با یک لوپ (loop)، شما به‌لحاظ تئوریک، یون‌هایی خواهید داشت که در یک انتهای لوپ، سریع‌تر از انتهای دیگر آن حرکت می‌کنند. با این‌حال، موتور Burns یک لوپ بسته نیست، بلکه مانند یک فنر کشیده شده، مارپیچی است.

Burns در توضیح ایده خود گفته است که موتور، یون‌های داخل یک لوپ را تا سرعت‌های نسبیتی متوسطی شتاب می‌دهد؛ سپس سرعت آنها را برای ایجاد تغییرات جرئی در جرم‌شان تغییر می‌دهد. موتور سپس یون‌ها را به سمت جلو و عقب حرکت می‌دهد تا نیروی رانشی لازم را تولید کند.

موتور Helical، هیچ بخش متحرکی به‌جز یون‌هایی که در یک خط خلا حرکت می‌کنند و در داخل میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی به دام افتاده‌اند، ندارد. درست است که ایده Burns بسیار هوشمندانه است، اما باید توجه داشت که این موتور صرفا در حد نظریه بوده و مسلما در عمل با مشکلاتی مواجه خواهد شد.

به گفته وب‌سایت New Scientist، جعبه موتور Helical Engine باید خیلی بزرگ باشد؛ حدود ۲۰۰ متر طول و ۱۲ متر قطر سطح مقطع دایره‌ای آن. ضمنا، نیاز به ۱۶۵ مگاوات انرژی برای تولید ۱ نیوتن نیروی رانشی خواهد بود. این انرژی معادل نیروی لازم برای شتاب یک کیلوگرم جرم در هر مربع ثانیه است. لذا ورودی زیادی برای یک خروجی کوچک موردنیاز است، که واقعا کار غیربهینه‌ای به نظر می‌رسد.

موتور Helical Engine

اما اگر این کار را در خلا یا فضا انجام دهیم چطور؟ جواب، این است که: بله ممکن است که کار کند. Burns به New Scientist گفته است که موتور او اگر زمان و انرژی کافی را داشته باشد می‌تواند تا ۹۹ درصد سرعت نور شتاب بگیرد.

البته یک چیز دیگر هم در این رابطه وجود دارد و آن خود ما هستیم. ما می‌خواهیم به فضای بین ستاره‌ای سفر کنیم، اما ممکن است با خودمان بگوییم که مگر چنین چیزی شدنی است. اما نکته‌ای که باید به آن توجه داشت این است که اگر ما حتی تلاش نکنیم که به این موضوع فکر نکنیم، تردیدهای به‌وجودآمده ممکن است به امور مسلم و قطعی تبدیل شوند و ما را از رسیدن به رویاهایمان باز دارند.

Burns در ادامه صحبت‌هایش به موضوع بهینه بودن موتورش اشاره کرده و گفته که کار او هنوز توسط متخصصین بررسی نشده است و شاید خطاهایی در محاسبات او وجود داشته باشد. بنابراین ما در حال‌حاضر با یک موتور مسافرت فضایی که در عمل کار بکند، سروکار نداریم.

فعلا چیزی که در اختیار داریم نظریه‌ای است که می‌تواند برای توسعه چنین موتوری استفاده شود و البته رویایی که برای مسافرت به فضای بین ستاره‌ای داریم.

شما می‌توانید ایده Burns را در اینجا مشاهده کنید.

منبع sciencealert
  

یه نظری بده!

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

از دیدگاه شما سپاسگزاریم