موتور موشک جدید می‌تواند به 99 درصد سرعت نور برسد

در این مقاله یک موشک مفهومی که با استفاده از افزایش جرم در نسبیت عام قادر به شتاب گرفتن بدون استفاده از پیشرانه‌های معمول است معرفی می شود.
جمعه، 12 فروردين 1401
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
موتور موشک جدید می‌تواند به 99 درصد سرعت نور برسد

تصویر: «موتور حلزونی» با بهرهبرداری از روشی که جرم میتواند با سرعتهای نسبیتی تغییر کند، کار میکند. (اعتبار: Creative Commons)

وقتی صحبت از فضا به میان میآید، انگیزه انسانی ما برای رفتن به همه مکانها و دیدن همه چیز مشکل دارد: یک مشکل بزرگ. آن مشکل، فضاست. خیلی بزرگ است. حتی اگر با حداکثر سرعتی که کیهان اجازه می دهد سفر کنیم، سال ها طول می کشد تا به نزدیک ترین ستاره همسایه خود برسیم.

اما یکی دیگر از انگیزه های انسانی یافتن راه حل برای مشکلات بزرگ است. و این کاری است که مهندس ناسا دیوید برنز در اوقات فراغت خود انجام داده است. او یک موتور مفهومی تولید کرده است که به گفته او، از نظر تئوری می تواند تا 99 درصد سرعت نور شتاب بگیرد - کلاً بدون استفاده از پیشران.

او آن را تحت عنوان «موتور حلزونی» به سِروِر گزارشهای فنی ناسا پست کرده است، که روی کاغذ، با بهرهبرداری از روشی که جرم میتواند با سرعتهای نسبیتی تغییر کند - سرعتی نزدیک به سرعت نور در خلأ - کار میکند. این موتور هنوز توسط کارشناسان بررسی نشده است.

قابل درک است که مقاله او باعث نزدیک شدن به سطوحی شده باشد که در روزهای اولیه EM Drive دیده می شد. حتی برخی از سرفصل ها ادعا می کنند که موتور می تواند "قوانین فیزیک را نقض کند".

اما در حالی که این مفهوم جذاب است، قطعاً به این زودی ها فیزیک را از بین نخواهد برد.

به عنوان یک آزمایش فکری برای توضیح مفهوم خود، برنز جعبه ای را با وزنه ای در داخل، که روی یک خط به نخ کشیده شده است، با فنری در هر انتها که وزنه را به جلو و عقب می جهاند، توصیف می کند. در خلأ - مانند فضا - تأثیر این کار این است که کل جعبه وول می خورد، در حالی که به نظر می رسد وزن ثابت می ماند، مانند یک گیف که در اطراف وزنه، تثبیت شده است.

به طور کلی، جعبه در یک نقطه ثابت وول می خورد - اما اگر جرم وزنه فقط در یک جهت افزایش یابد، فشار بیشتری در آن جهت ایجاد می کند و در نتیجه رانش را ایجاد می کند.

با توجه به اصل بقای اندازه حرکت - که در آن تکانه یک سیستم در غیاب نیروهای خارجی ثابت می ماند - این نباید کاملاً ممکن باشد.

ولی، یک شکاف نسبیت خاص وجود دارد. بر اساس نسبیت خاص، اجسام با نزدیک شدن به سرعت نور جرم پیدا می کنند. بنابراین، اگر وزنه را با یون ها و جعبه را با یک حلقه جایگزین کنید، از نظر تئوری می توانید حرکت یون ها را در یک انتهای حلقه سریعتر و در انتهای دیگر کندتر داشته باشید.

اما رانشگر برنز یک حلقه بسته نیست. یک مارپیچ است، مانند یک فنر کشیده - از این رو "موتور مارپیچ" نام دارد.

او در چکیده خود نوشت: "موتور، یون های محصور در یک حلقه را به سرعت های نسبیتی متوسط شتاب می دهد و سپس سرعت آنها را تغییر می دهد تا تغییرات جزئی در جرم آنها ایجاد کند. سپس موتور یون ها را در جهت حرکت به جلو و عقب حرکت می دهد تا نیروی رانش ایجاد کند." .

این موتور جز یون هایی که در یک خط خلأ حرکت می کنند و در میدان های الکتریکی و مغناطیسی محبوس شده اند، هیچ بخش متحرک دیگری ندارد.

واقعا زیبا به نظر می رسد. و این چنین است - در تئوری. اما مسلماً بدون مشکلات عملی قابل توجه نیست.

طبق گفته New Scientist، محفظه مارپیچ باید بسیار بزرگ باشد. به طور دقیق حدود 200 متر (656 فوت) طول و 12 متر (40 فوت) قطر باید داشته باشد.

و برای تولید 1 نیوتن نیروی رانش باید 165 مگاوات انرژی تولید کند. این معادل نیروگاهی است که نیروی مورد نیاز برای شتاب دادن به یک کیلوگرم جرم در مجذور ثانیه را تولید می کند. بنابراین ورودی های زیادی برای یک خروجی کوچک کوچک وجود دارد. و این به طرز وحشتناکی ناکارآمد است.

اما در خلأ فضا چه؟ فقط در آنجاممکن است کار کند. برنز به New Scientist گفت: «اگر شما زمان و قدرت کافی داشته باشید، خود موتور میتواند به ۹۹ درصد سرعت نور برسد.»

و اینجا چیز دیگری است. انسان ها - نه همه ما، اما همچنان تعداد کمی از ما - به شدت می خواهند به فضای بین ستاره ای بروند. ممکن است هرگز به آنجا نرسیم. اما اگر هیچ وقت سعی نکنیم در مورد آن فکر کنیم، آن هرگز «ممکن است» تبدیل به یک «قطعا نه» شود. این چه می گوید – این که شما 100 درصد از عکس هایی را که نمی گیرید از دست می دهید؟

برنز به مشکل کارایی در ارائه خود اشاره می کند و همچنین اضافه می کند که کار او توسط کارشناسان بررسی نشده است و ممکن است در ریاضیات او اشتباهاتی وجود داشته باشد . ما در اینجا طرحی دقیقاً برای یک موتور سفر فضایی کاملاً کاربردی نداریم. چیزی که ما داریم، زمینه ای است که می تواند برای توسعه چنین موتوری مورد استفاده قرار گیرد. آنچه ما داریم رؤیای ستارگان است.

منبع: میشل استار، thebrighterside



مقالات مرتبط
نظرات کاربران
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
معنی اسم لنا و نام های هم آوا با آن + میزان فراوانی در ثبت احوال
معنی اسم لنا و نام های هم آوا با آن + میزان فراوانی در ثبت احوال
معنی اسم ابوالقاسم و نام های هم آوا با آن + میزان فراوانی در ثبت احوال
معنی اسم ابوالقاسم و نام های هم آوا با آن + میزان فراوانی در ثبت احوال
معنی اسم دیانا و نام های هم آوا با آن + میزان فراوانی در ثبت احوال
معنی اسم دیانا و نام های هم آوا با آن + میزان فراوانی در ثبت احوال
معنی اسم لیام و نام های هم آوا با آن + میزان فراوانی در ثبت احوال
معنی اسم لیام و نام های هم آوا با آن + میزان فراوانی در ثبت احوال
معنی اسم هانا و نام های هم آوا با آن + میزان فراوانی در ثبت احوال
معنی اسم هانا و نام های هم آوا با آن + میزان فراوانی در ثبت احوال
توضیحات اسماعیلی در خصوص سقوط بالگرد رئیس جمهور
play_arrow
توضیحات اسماعیلی در خصوص سقوط بالگرد رئیس جمهور
عملیات کوبنده حزب‌الله علیه پایگاه رامیا از فاصله نزدیک
play_arrow
عملیات کوبنده حزب‌الله علیه پایگاه رامیا از فاصله نزدیک
شهید رئیسی به‌ روایت اسطوره‌ها
play_arrow
شهید رئیسی به‌ روایت اسطوره‌ها
حمایت "حکیم زیاش" از فلسطین در جشن قهرمانی
play_arrow
حمایت "حکیم زیاش" از فلسطین در جشن قهرمانی
وزیر کشور: لغو روادید برای اربعین امسال هم پابرجاست
play_arrow
وزیر کشور: لغو روادید برای اربعین امسال هم پابرجاست
داوطلبان انتخابات ریاست جمهوری برای ثبت‌نام چه شرایطی باید داشته باشند؟
play_arrow
داوطلبان انتخابات ریاست جمهوری برای ثبت‌نام چه شرایطی باید داشته باشند؟
مجموعه ای از عالی ترین تمرینات برای‌ سلامتی پاهای شما
play_arrow
مجموعه ای از عالی ترین تمرینات برای‌ سلامتی پاهای شما
مهمترین اقدامات شهید رئیسی که تجارت ایران را تقویت کرد
play_arrow
مهمترین اقدامات شهید رئیسی که تجارت ایران را تقویت کرد
تصاویر منتشر نشده از حضور سید حسن نصرالله بر بالین مادرش
play_arrow
تصاویر منتشر نشده از حضور سید حسن نصرالله بر بالین مادرش
آثار ماندگار مردی که هنرش بخشی از حافظه تاریخی ماست!
play_arrow
آثار ماندگار مردی که هنرش بخشی از حافظه تاریخی ماست!