Tyto klasické motory však vyžadují díky malému specifickému impulsu velké množství paliva, což se ve vesmíru pěkně prodraží. Nejvyšší rychlosti s nimi dosažené také vylučují nějakou rozumně dlouhou meziplanetární výpravu s lidskou posádkou. Pokud se tedy budeme chtít pohybovat meziplanetárním prostorem rychleji, případně efektivněji, pak nám nezbývá než začít využívat nové pokročilejší koncepty.
Iontový pohon
Jedním z prvních moderních konceptů, který se dočkal realizace a praktického využití je iontový pohon. Funguje na principu ionizace plynů, nejčastěji xenonu nebo argonu a následném urychlení vzniklých částic elektrickým polem. Výhodou jsou poměrně velké rychlosti výtrysku hmoty (až 100 km/s) a s tím související velký specifický impuls. Malá spotřeba paliva a napájení elektrickou energií ze solárních článků nebo Radioizotopového generátoru. Nevýhodou pak malý tah, řádově miliNewtony maximálně Newtony. V reálu tedy potřebuje loď vybavená takovým motorem velmi dlouho zrychlovat než dosáhne požadované rychlosti. Jako primární pohon se tedy iontový motor hodí spíše k sondám než pilotovaným lodím.
Jeho historie sahá až k prvním průkopníkům kosmonautiky Ciolkovskému a Goddardovi, kteří tento koncept navrhli a druhý jmenovaný si ho dokonce patentoval. První funkční prototyp sestavil Harold R. Kaufman pro NASA v 60.letech 20.století. Na kosmický stroj vybavený tímto pohonem jsme si však museli počkat až do roku 1998 v podobě sondy Deep Space 1. Po počátečních problémech způsobených stávkujícím počítačem se motor rozběhl a sonda úspěšně doletěla k planetce Braille a poté ještě ke kometě 19P/Borrelly. Ani Japoncům, kteří iontový motor také vyzkoušeli, se problémy při prvním operačním nasazení nevyhnuly. Legendární mise sondy Hayabusa k planetce Itokawa byla po mnoha peripetiích korunována úspěšným přivezením vzorků.
Momentálně probíhá zatím hodně úspěšná mise sondy Dawn k planetkám Vesta a Ceres. Inženýři již iontovému pohonu natolik věří, že mu svěřují čím dál složitější úkoly. Konkrétně u sondy Dawn se jednalo o navedení na oběžnou dráhu Vesty, několik změn výšky, opuštění orbity a směřování k další planetce, kde má sonda opět zakotvit na oběžné dráze.
Vasimr
Pod touto zkratkou se skrývá Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket čili magnetoplasmová raketa s proměnným specifickým impulsem.
Zjednodušeně můžeme říci, že zvolené palivo, což bude v budoucnu vodík či spíše jeho izotopy nebo dnes v testovacích zařízením používaný Argon, nejprve zahřejeme na velmi vysokou teplotu (několik miliónů stupňů Celsia). Tak vznikne plasma, které díky urychlení magnetickým polem, proudí velkou rychlostí z motoru ven. Magnetické pole zároveň umožňuje držet plazma v uctivé vzdálenosti od stěn a hlavně magnetů, které musejí být chlazeny na teploty blízké absolutní nule. Jestli vám to něco připomíná, tak vězte, že stejným způsobem je udržováno plasma ve fúzním reaktoru typu Tokamak a VASIMR je tak vedlejším produktem vývoje těchto reaktorů.
VASIMR má ještě jednu výhodu narozdíl od iontového pohonu a tím je široké rozmezí specifického impulsu (Isp). Je možné provozovat jej s velkým tahem a malým Isp nebo naopak s menším tahem a velkým Isp, případně je ho možné do značné míry regulovat mezi těmito dvěma stavy.
Přestože vývoj započal v roce 1977 bývalý kosmonaut Franklin Chang-Diaz, podstatných úspěchů bylo dosaženo až koncem 20.století, kdy přišla přelomová technologie vytváření plazmatu radiovými vlnami (zařízení Helicon) a počátkem 21.století, kdy bylo postaveno několik prototypů od výkonu 50 kW (VX50) až do 200 kW (VX200). VX200 by se měl stát základem demontračního motoru, který bude testován na ISS ne dříve než v roce 2015. 200 kW výkonu by se na ISS těžko dalo sehnat, když velké solární panely dávají maximálně 120 kW. Proto bude mít VASIMR své baterie, které se postupně nabijí a umožní generovat tah po dobu 15-ti minut.
Pro využití VASIMRu jako pohonu meziplanetárních lodí bychom potřebovali výkon 2MW. Uvažuje se buď o obrovských solárních plachtách nebo spíše jaderných zdrojích. Ty jsou sice ve vývoji, ale rozhodně nejsou prioritou NASA. Zvlášť po stornování programu Constellation, kde měly sloužit k napájení lunární základny.
Sluneční plachetnice
Myšlenka pohonu vesmírem jen pomocí velké plochy, do které se opírá sluneční záření, podobně jako se u lodí vítr opírá do plachet, byla formulována již Johannesem Keplerem. V 60. a 70.letech ji zpopularizovali autoři SF románů.
Realizace se dočkala až ve 21.století. Nejprve v roce 2005 neúspěšný pokus s názvem Cosmos-1, který se neusadil na správné oběžné dráze, dokonce je možné, že oběžné dráhy vůbec nedosáhl.
Na funkční sluneční plachetnici jsme si museli počkat ještě dalších 5 let. Z japonského kosmodromu Tanegašima ji vynesla raketa H-IIA 21.5.2010 v 6:58 místního času. Japonci rozhodně netroškařili. Plachetnice s přiléhavým názvem IKAROS se neomezila na nízkou oběžnou dráhu, ale byla nasměrována k Venuši. Rovněž způsob rozvinutí plachty v úhlopříčce měřící 20 metrů bylo dosti unikátní. Sonda byla rozrotována a plachta se rozvinula odstředivou silou. IKAROS úspěšně proletěl kolem Venuše. Sonda doposud pracuje a vzhledem k tomu, že hlavní cíle mise byly splněny, mohou inženýři zkoušet, co všechno sluneční plachetnice vydrží.
Krásně je to vidět na následujícím působivém videu (od času 7:10):
o
Americká NASA vyslala mnohem skromnější plachetnici s názvem Nano Sail-D na nízkou oběžnou dráhu. Měla plochu 9,2 metrů čtverečních. Plachta se správně napnula, pak ale začaly stávkovat komunikační systémy. Inženýři jim nakonec domluvili, takže mise dopadla úspěšně.
Jak Japonci tak Američané zjistili, že sluneční plachetnice je velmi perspektivní pohon. Její řízení je velmi citlivé na úhel natočení. Plachetnice reaguje velmi rychle. Nano Sail-D potvrdil, že kromě slunečního záření je nutno počítat i se slunečním větrem. Také je možné pomocí slunečních plachet pasivně klesat směrem k Zemi. Šlo by tak posílat do atmosféry vysloužilé družice a čistit tak oběžnou dráhu.
Mikrovlnný motor
Nečekaný výsledek pro některé vědce představoval výsledek pokusu, který provedl Roger Shawyer s obyčejným magnetronem v měděném zvonci, umístěným do plechové krabice kvůli odstínění rušivých vlivů. Patnácti kilogramové zařízení umístěné na přesných vahách vykazovalo po zapnutí hmotnost 15 kg + 2g. Po otočení zařízení “vzhůru nohama” a zapojení váhy ukázaly 15kg – 2g.
Snad se nebude jednat o šarlatánství... Koncept je dále rozvíjen pod názvem Emdrive. Prototyp, se kterým byly vykonány úvodní pokusy, vidíte na obrázku. V současné době se vývoj přesunul do Číny, konkrétně do Čínské Akademie věd. Professor Yang Juan tam testuje zařízení s příkonem 2,5 kW. Magnetron 2,45 GHz generuje tah 720 mN (k porovnání: iontový motor výše uvedené sondy Dawn má výkon 19–91 mN). Zapomněl jsem zmínit hlavní a podstatnou výhodu tohoto pohonu a sice, že nepotřebuje žádné palivo! Stačí mu pouze zdroj elektrické energie. Jistě si dovedete představit životnost satelitů a sond, které přestane strašit vyprázdnění nádrže.
Jaderný pulsní pohon
V 50.letech 20.století vědci nadšení atomovou energií ji zkoušeli využít pro vynášení nákladů do vesmíru. Idea byla následující: Zařízení bude vystřelovat za sebe malé jaderné nálože, které tlakovou vlnou postrčí stroj kupředu. Na zádi bude k tomuto účelu instalován mohutný odpružený štít. Demonstrační zařízení využívající konvenční trhavinu ukázalo vysokou efektivitu jaderného motoru. Vaz tomuto projektu zlomil zákaz jaderných testů v atmosféře v roce 1963.
V 60.letech byla navrhla NASA meziplanetární loď Orion (neplést s dnešní připravovanou lodí MPCV-Orion). Narozdíl od původního konceptu neměla startovat přímo ze Země , ale měla ji vynést raketa Saturn V. Tam by se mohla vydat k Marsu nebo ke vzdálenějším planetám.
Připravovalo se několik verzí od menší automatické demonstrační až po velkou pilotovanou loď, která by uskutečnila sen člověka o přistání na Marsu. Rozpracována byla nejen meziplanetární varianta s parametry mise srovnatelnými s výše uvedeným pohonem VASIMR až k mezihvězdné variantě. Při použití štěpných bomb měla dosahovat neuvěřitelných rychlostí 3-5% rychlosti světla, při použití termojadernýchbomb dokonce 10% rychlosti světla. Vyřešena byla dokonce i technologie štítu, který musel nárazově vydržet tlak 340 MPa a teplotu 67 000°C.
Přes velice nadějné ekonomické rozbory nakonec NASA financování projektu ukončila. Přispěl k tomu finančně náročný lunární program Apollo i strach veřejnosti z atomové energie. NASA by koncept oprášila zřejmě pouze v případě, že by ji Sovětský svaz předběhl i v dobytí Měsíce, což se nestalo. Na druhou stranu i Rusové v 60. letech na podobném typu motoru pracovali. Praktické realizace se však také nedočkal.
V současné době nápad využít jaderného pulzního motoru opět ožívá v souvislosti s představami vědců, že lidstvo je již zralé na realizaci mezihvězdné sondy. Díky objevům na poli exoplanet bude v budoucnu lépe možné určit vhodné kandidáty na návštěvu kosmické sondy. Dalšími návrhy jaderných pohonů se zabývá několik společností. Asi nejaktivnější je britská meziplanetární společnost se svým projektem Daedalus, který posléze upravila do podoby menší sondy Icarus. Jejich realizovatelnost je narozdíl od původního Orionu sporná.
Motor na antihmotu
Pomalu se z drobných korekcí dráhy a cestování nejbližším planetám dostáváme k cestování po celé sluneční soustavě a možná i k nejbližším hvězdám. Pohon, který by to mohl dokázat, by využíval jako palivo antihmotu, respektive její anihilaci s hmotou.
Jak uvedli dva američtí vědci Ronan Keane (Western Reserve akademie) a Zhang Wei-Ming (Kent State University). Nejnovější výsledky z jejich počítačové simulace ukazují, že alespoň jedna klíčová součást realizace funkčního pohonného motoru na antihmotu – vysoce výkonné magnetické trysky – by měla být mnohem efektivnější, než se dříve myslelo. Navíc jsou tyto trysky proveditelné s použitím dnešních technologií.
Hypotetické částice Piony vzniklé z anihilace by se měly v ideálním případě pohybovat rychlostí světla.
V konstrukci antihmotového pohonu se uvažovalo o 90% rychlosti světla. Problémem je magnetická tryska, která má zajistit potřebný tah. Její návrhy doposud pracovaly s účinností 36%, takže by loď hnaná tímto motorem měla dosáhnout nejvýše jedné třetiny rychlosti světla.
Oba výše uvedení vědci se proto pustili do zvýšení účinnosti magnetické trysky. Při svém výzkumu spolupracovali s kolegy z CERNu, kteří mají s antihmotou, její výrobou a udržením největší zkušenosti. Využili také software, který se používá na simulace interakcí částic a polí. Výsledkem je účinnost trysky okolo 85%. Simulace ale bohužel také ukázaly, že rychlost Pionů bude pouze 80% rychlosti světla. Ve finále si však celý motor polepšil. Po úpravách trysky by mohl dosáhnout teoreticky 70% rychlosti světla.
Takže teoreticky už to mají vědci zmáknuté, teď ještě ta praktická realizace. O první nesmělé pokusy na tomto poli se pokouší i jedno oddělení NASA,http://www.nasa.gov/centers/glenn/technology/warp/warp.html které má na starosti nové typy pohonů.
Daleko větším problémem bude získávání antihmoty. Kromě toho, že by si jí loď pravděpodobně musela vyrábět, vědci navrhují i její kosmickou těžbu. To je ale spíš sci-fi. Sice se podařilo objevit osamocené antiprotony v atmosféře, ale je jich tak malé množství, že družice PAMELA, určená k jejich detekci, jich za 2 roky objevila pouhých 28. Toto množství vyrobí v CERNu asi za 1 den. Přitom energie z množství antičástic, které vyrobí CERN za rok by stačila k rozsvícení 100 W žárovky na pouhé 3 sekundy !
Ovšem, pokud se získávání antihmoty podaří prakticky zvládnout ve větším množství, tak bude mít kosmický průmysl k dispozici energii 10 milionkrát silnější než z chemické reakce vodíku a kyslíku, 1000x silnější než jaderné štěpení a 300x silnější než jaderná fúze. Zatím umíme vyrábět ve velice neefektivním procesu samotné antiprotony, případně jednotlivé atomy antivodíku. Poslední zprávy hovoří i o atomech antihelia. Skladování antihmoty, které je samozřejmě nutnou podmínkou pro provoz anihilačního motoru je zatím opravdu v plenkách. Magnetické pasti dokáží zachytit pár samostatných atomů po dobu několika desetin sekundy.
Warp
Warp původně vznikl jako odpověď autorů sci-fi na zásadní podmínku Einsteinovy teorie o nemožnosti překonání rychlosti světla.
Myšlenky se chytili fyzici, kteří ji teoreticky zpracovali. V zásadě jde o to, že když nemůžeme v našem fyzikálním prostoru cestovat rychlostí vyšší než je rychlost světla, pak musíce cestovat mimo náš prostor nebo si s prostorem pohrát a různě ho pokřivit. Před kosmickou lodí proto musíme prostor smrštit a za lodí opět roztáhnout. Loď se tedy bude nacházet v jakési bublině, ve které se bude blížit cílovému místu. Výhodou je nulové zrychlení a neexistence dilatace času, ke které by při cestování velkými rychlostmi normálně docházelo. Tím pádem čas bude plynout stejně jako na Zemi. K vytvoření bubliny bychom potřebovali vytvořit zvláštní hmotu s poměrně hodně exotickými vlastnostmi.
Původně se soudilo, že k výrobě takové hmoty je zapotřebí energie ekvivalentní hvězdám hmotnějším než naše Slunce. Fyzik Harold White však dokázal, že při vhodném tvarování exotické hmoty by její množství nemuselo být až tak extrémní. Hmota by se měla tvarovat do prstence. Jeho studie vyzněla tak přesvědčivě, že NASA neváhala do jeho výzkumu investovat nemalou částku. White se tak může pokoušet v laboratoři o vytvoření malých warpových bublin. Upozornění pro optimisty: neznamená to, že by warpový pohon byl realizovatelný v dohledné době. Myslím, že i 100 let je příliš optimistický výhled.
Zdroje informací:
http://en.wikipedia.org/
http://cs.wikipedia.org/wiki/
http://en.wikipedia.org/wiki/
http://www.kosmonautix.cz/
http://www.kosmonautix.cz/
http://news.discovery.com/
http://en.wikipedia.org/
http://www.emdrive.com/
http://www.osel.cz/
http://www.space.com/
http://en.wikipedia.org/
Zdroje obrázků:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/36/Ion_engine.svg
http://p4.focus.de/img/gen/9/s/HB9sBJU3_Pxgen_r_Ax541.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/88/Vasimr.png/640px-Vasimr.png
http://emdrive.com/images/emdrive.jpg
http://www.nasa.gov/centers/glenn/images/content/84514main_warp10.gif
http://www.nasa.gov/images/content/530592main_04_martin_AMS_matter-antimatter.jpg
http://www.nasa.gov/centers/glenn/images/content/84573main_warpsped.jpg
Psáno pro Kosmonautix a Osel.cz
Polaris Spaceplanes konečně zvládli test lineárního pohonu aerospike
Autor: Stanislav Mihulka (10.11.2024)
Airbus s Toshibou vyvíjejí supravodivý letecký motor na vodík
Autor: Stanislav Mihulka (24.10.2024)
Pokročilý hypersonický motor Draper na kapalné palivo zvládl zážehové testy
Autor: Stanislav Mihulka (11.06.2024)
První prototyp s pohonem aerospike MIRA I havaroval ještě před testem
Autor: Stanislav Mihulka (25.05.2024)
Polaris vyvíjí pro německý Bundeswehr raketový motor typu aerospike
Autor: Stanislav Mihulka (06.06.2023)
Diskuze:
Negativní hmota/Antihmota
Filip Široký1,2012-12-03 16:03:11
Pro realizaci warp pohonu je potřeba asi 722kg negativní hmoty. Negativní hmota/Antihmota - Jsou to synonyma a nebo jde o dva docela různé typy hmoty?
ad negativní hmota
Pavel Brož,2012-12-03 21:34:04
negativní hmota není synonymum pro antihmotu. Antihmota má stejně jako hmota pozitivní hustotu energie, negativní hmota ji má zápornou. Negativní hmota je vlastně hmota ekvivalentní podle Einsteinova vztahu E=mc2 jakékoliv negativní energii. Negativní energie je např. jakákoliv potenciální energie mezi přitahujícími se tělesy - tak např. mezi kladným a záporným elektrickým nábojem, anebo mezi opačně nabitými deskami kondenzátoru.
Problém je v tom, že pokud se k této negativní energii připočte klidová energie zdroje toho pole (podle téhož Einsteinova vztahu E=mc2), tak se vždycky ve výsledku musí dostat pozitivní celková energie, tedy i pozitivní hmota. A odseparovat potenciální energii pole od jeho zdrojů moc dobře nejde, a už vůbec to nejde udělat tak, aby zdroje tohoto pole byly součástí oné hypotetické warpově se pohybující lodě.
Takže pokud chcete warpovou bublinu generovanou něčím z jejího vnitřku, tak vám nezbývá nic jiného, než fantazírovat o existenci jakési samostatně izolovatelné negativní hmotě, tj. o něčem, co ještě nikdo nikdy neviděl. Z toho důvodu lze na onen warpový pohon pohlížet jako na konstrukci typu "Jó, to kdybychom bývali někdy měli ...". Za soudobých znalostí fyzikálních zákonů jde o principiálně nerealizovatelnou věc.
Další zdroj informací
Petr Pospíšil,2012-12-03 14:12:56
Článek je to velmi zajímavý, navrhovaných pohonů je však celá řada. Doporučuju podívat se na tuto stránku (http://mikos.sg1.cz/Budoucnost.htm) která je na netu už sice hodně dlouho, stále je tam ale spousta zajímavých informací.
EmDrive porušuje zachování hybnosti
Jan Olšina,2012-12-03 12:56:45
Letmo jsem si spočítal, že s 2,5 kW energie může mít EmDrive tah maximálně řádově v mikronewtonech, protože větší hybnost elektromagnetické pole o energii 2,5 kW zkrátka nemá. Takže pokud číňané neodepsali celou klasickou elektrodynamiku, teorii relativity a QED, tak to musí být kachna.
Jako laik
Jan Kment,2012-12-02 11:14:49
mám pár všetečných otázek:
O cestování jistě platí, čím rychleji, tím lépe, zvláště pak ve vesmíru. A tak by mě zajímalo, jak dlouho by trvalo zrychlování kosmické lodi na polovinu rychlosti světla při nepřekročení nějakých deseti G a posléze její zpomalování?
O nějakém řízení letu a vyhýbání se nečekaným překážkám při této rychlosti asi nemůže být ani řeč?
Jsa vychován Newtonovskou fyzikou také soudím, že v místě startu a posléze přistání takto rychlé lodi by muselo dojít ke slušnému gravitačnímu tornádu (zákon akce a reakce mě učí, že od prázdného prostoru se loď neodrazí). Nedošlo by tím pádem k uplatnění principu neurčitosti v lidských měřítkách?
Berte prosím mé otázky s rezervou.
Článek je zajímavé téma, ale je tam dost nesmyslů
Vladimír Wagner,2012-12-01 21:27:43
Jak už zmínil Pavel Brož, tak piony (správněji se jím říká mezony pí) jsou už dlouho známé. Jsou nejlehčími mezony a při různých vysokoenergetických reakcích se jich produkuje značný počet. Zatímco elektron a pozitron anihilují za vzniku dvou fotonů, antiproton či antineutron anihilují se svým partnerem z našeho světa právě za vzniku několika mezonů pí. Důkazem anihliace antivodíku je tak třeba současný vznik dvou fotonů z anihilace pozitronu a několika mezonů pi anihilací antiprotonu.
Hmotnost mezonu pí je sice zhruba osmkrát menší než protonu, ale ani on se opravdu nemůže pohybovat rychlostí světla.
Problémy s tryskou u anihilačního motoru jsou jiné než se popisuje. Jsou dány tím, jak získat usměrněný pohyb částic a jak využít i energii skrytou v klidové hmotnosti mezonů pí, které se rozpadají na miony a ty následně na elektrony a neutrina. To je trochu rozebráno v článku, který rozebírá realistické varianty pohonu kosmických lodí založených na jaderné a částicové fyzice: http://www.osel.cz/index.php?clanek=3838 .
O výrobě antiprotonů v CERNu a jejich výskytu z interakcí v kosmickém záření jsou v článku totální nesmysly. Na urychlovačích se jich ve srážkách ultrarelativistických protonů na pevném terči produkujíe o mnoho řádu za sekundu více než těch uváděných 28 za den. Jak se vyrábí antihmota nejen v CERNu je zde: http://www.osel.cz/index.php?clanek=4338 .
Vůbec největší problém je, že autor vůbec nerozlišuje mezi reálnou fyzikou (piony opravdu nejsou hypotetické), hypotetickými věcmi mimo prokázané teorie (warp pohon) a totálnímy nesmysly či dokonce podvody (emdrive - jak už zdůraznil Pavel Brož).
já a antihmota
Tomáš Kohout,2012-12-02 03:19:33
Přiznám se, že jste mě Vy a Pavel Brož vychytali na tématu, kde nejsem zrovna doma. Ohledně antihmoty jsem navštívil všehovšudy pouze jednu přednášku a jinak informace čerpám z článků na popularizačních webech. Informace o anihilačním pohonu včetně informace o 28 antiprotonech z Cernu jsou kompletně z webu NASA.
Každopádně díky vám všem za doplnění informací a opravu chyb, kterých jsem se neúmyslně dopustil.
Dotaz na realitu emdrive
Vladimír Wagner,2012-12-02 08:33:26
Nějak se mi nechce věřit, že by na stránce NASA byl takový nesmysl. Něco jste asi totálně nepochopil. Můžete mí prosím poslat odkaz na příslušnou stránku.
To, že člověk nerozumí všemu a má oblasti, které nejsou zrovna jeho doménou beru. I když já se spíše snažím psát většínou o tom, čemu alespoň v slušné míře rozumím. A i tak se dopuštím omylů a nepřesností dost často. Jen kdo nic nepíše neudělá žádnou chybu.
Na druhé straně moje hlavní výtka směřovala k tomu, že směšujete věci reálné, hypotetické a totálně nesmyslné. A přitom mezi nimi nerozlišujete. Z Vaší reakce na můj komentář bych asi měl soudit, že antihmota sice není Vaše doména, ale jaderné pohony a iontové už ano? A také Emdrive a warp? A opravdu si myslíte, že to, co píšete o emdrive a warpu odpovídá realitě? Mohl byste mi tedy vysvětlit princip emdrive a ukázat mi, že jde opravdu o něco reálného? Děkuji.
Antiprotony
Pavel A1,2012-12-02 09:03:24
Antiprotony se ve velkém vyrábějí už dlouho. Například už v 80. letech byl SPS v CERNu přestavěný na proton/antiproton colider, kde z antiprotonů byly svazky o počtem biliónů antiprotonů a ty se získávaly několikrát denně.
Těch 28 možná odpovídá počtu atomů antivodíku, ale to je něco zcela jiného.
EmDrive je nesmysl, a to musí být jasné každému, kdo ty jejich výpočty viděl. Protože podle autorů EmDrive je zrychlení závislé na rychlosti. Tady si musíme uvědomit, že pozorovatelé z různých inerciálních systémů se sice neshodnou na rychlosti nějakého tělesa, ale ne jeho zrychlení se shodnou. Závislost zrychlení na rychlosti tím pádem odporuje principu relativity. Navíc, pokud vím, ta změna tíhy EmDrive při otočení byla způsobena tím, že se jinak zkroutily přívodní kabely a to zkreslilo tu tíhu.
Omluva
Tomáš Kohout,2012-12-02 10:43:10
Tak to nebylo z webu NASA, ale z Discovery
http://news.discovery.com/space/revving-up-the-antimatter-engine-120516.html
Článek jsem překládal v květnu, když na Discovery vyšel. Ovšem když ho znovu pročítám, tak jsem ho snad nemohl překládat střízlivý. Je tam, že PAMELA nalezla 28 antiprotonů, což je méně než vyrobí v CERNu denně.
Ohledně EmDrive jsem se nechal napálit. Mělo mi být divné, že kromě jejich webu nejsou nikde jinde další informace. Ještě jednou se omlouvám.
Produkce antiprotonů
Vladimír Wagner,2012-12-02 13:09:32
Ona už ta dáma v tom článku to pro laiky popisuje nevhodným způsobem. Formulace "Je tam, že PAMELA nalezla 28 antiprotonů, což je méně než vyrobí v CERNu denně", je sice formálně správně, ale vzhledem k tomu, že CERNský urychlovač dokáže produkovat mnoho biliónů antiprotonů denně (stejně tak to bylo i u Tevatronu - ten stejně jako SPS při objevu W a Z bosonu používal srážení vstřícných svazků antiprotonů a protonů), tak je formulace značně zavádějíci. Pokud se laikovi řekne malé množství antiprotonu, tak si pod tím nepředstaví miliardy. Antiprotonů je poměrně hodně, ovšem množství antihmoty je malé ( ne každý si ovšem uvědomí velikost Avogardovy konstanty a co to znamená ).
Víte, problém je, že pokud něco popisujete laikovi a chcete, aby zjednodušení pochopil a porozuměl podstatě, tak tomu musíte rozumět, a to mnohem více než při diskuzi s někým, kdo problém zná a má pro něj cit.
V okamžiku, kdy uděláte překlad a shrnutí z populárních článků něčeho, čemu nerozumíte, tak je problém s tím, že už ten původní pisatel je novinář, který tomu nemusí rozumět. On sám tam má chyby a neobratnosti. A tichou poštou, která to pošle bez porozumění a pochopení dál, vznikne velké množství nepřesností i nesmyslů.
úprava článku na Discovery
Tomáš Kohout,2012-12-02 22:19:38
Vypadá to, že zřejmě dotyčná autorka svůj článek od jeho publikace v květnu 2012 poopravila na základě připomínek.
Máte pravdu, že pro publikaci širší veřejnosti je třeba tématu velmi dobře rozumět narozdíl od jeho publikace pro znalou komunitu, což byl příklad právě anihilačního pohonu a warpu. Netvrdím, že ohledně již realizovaných pohonů jsem odborník, ale přecijen se o ně zajímám průběžně delší dobu a navíc jsem informace o nich ověřoval z více zdrojů. Je to dáno i tím, že je o nich informací nepoměrně více, než o dvou výše jmenovaných.
to Pavel A1: Pokud je to tak, jak uvádíte, pak Shawyer postupoval hodně amatérsky. Navíc by to nekorespondovalo s tím, jak svůj pokus popsal. Ty dva gramy navíc se objevily údajně až po zapnutí zařízení. Mohl byste prosím uvést zdroj vašich informací, abych si jej mohl nastudovat, díky?
jen pár rychlých připomínek
Pavel Brož,2012-12-01 20:44:20
jenom po prvním rychlém čtení, určitě to někdo rozvede detailněji:
- piony nejsou hypotetické, jsou to přes šedesát let dobře známé a běžně detekované částice, k jejichž výrobě není třeba žádných gigantických energií (proto také byly objeveny jako jedny z prvních subnukleárních částic po elektronech, pozitronech a nukleonech)
- piony jakožto hmotné částice se nikdy nemůžou pohybovat rychlostí světla, což je ale fakt známý už od dob speciální teorie relativity, tj. přes sto let. Mohou se ale pohybovat rychlostí velice blízkou rychlosti světla, v urychlovačích bez problémů i rychlostí 99,9999 procent c. Hodnota 80 procent vyšlá z údajné simulace může maximálně charakterizovat účinnost konverze energie do energie pionů v tom motoru, holt ten motor má daleko do velikosti a složitosti velkých urychlovačů částic.
- emdrive je podvod o kterém je škoda se dlouze rozepisovat. Věta, že jeho princip je zcela v souladu s principy Einsteinovské fyziky je naprosto zavádějící. Aby mikrovlny v magnetrony generovaly tah cca 0,02 N (tíha dvou gramů hmoty), tak by musely nést mnohonásobek energie laserových paprsků používaných v pokusech pro zažehnutí termonukleární fůze, a to jsou zařízení velikostí velkých budov a příkonů srovnatelných se středně velkým městem.
- nejen White, ale asi nikdo jiný se během tohoto století určitě nebude pokoušet o vytvoření malých warpových bublin, a to z toho důvodu, že celoplanetární produkce energie vyprodukované za celou existenci lidstva je nicotně malá ve srovnání s energií potřebnou pro jakkoliv malou a přitom měřitelnou deformaci prostoročasu. Pokud by jakákoliv šance na vytvoření jakékoliv (tj. nejen warpové) měřitelné deformace prostoročasu existovala, tak by ji přednostně dostaly instituce, které budují takové ty několikakilometrové laserové detektory gravitačních vln, což jsou nejpřesnější existující detektory deformací prostoročasu. Pokud tyto instituce za více než desetiletí své existence a při svých nemalých rozpočtech mají stále nulový výsledek v oblasti detekcí deformací prostoročasu, ačkoliv jejich přesnost detekce těchto deformací se blíží k neuvěřitelné hodnotě deset na minus dvaadvacátou či ještě lepší, tak lze myslím mít poměrně dobrou představu o tom, co asi tak White může ve své laboratoři vytvořit.
To je jen pár rychlých připomínek, které mě napadly po letném přečtení, nechci kritizovat článek jako celek, protože jsem ho až tak moc podrobně nestudoval, a myslím, že jsou v něm i přes tyto výhrady zajímavé informace.
Nádherný článek! Proč se ale musíme na Zemi ....
Jaroslav Mrázek,2012-12-01 14:45:41
...namísto takhle krásných výzkumů a perspektivních technologií zabývat tí, že dáváme nobelovky teroristům, lhářům a nesmyslně i organizacím ? Proč musíme řešit patologickou nenávist jedné skupiny obyvate proti druhé? Kdo konečně vymyslí technologii, která ne pachateli, ale už osnovateli nějaké nepravosti přinese utrpení, které chystá své oběti ? Pak by zavládl (pravda nucený a tvrdě!) mír a lidstvo by se zbavilo zločinnosti a všichni bychom mohli být hrdi na práci našich vědců a perspektivy lidstva....zatímco teď jen vymýšlíme, jak své nesmyslné náboženské šílenství prosadit všude a zaručit středověk bez konce...!
Tiež si myslím
Milan Závodný,2012-12-09 20:38:50
že veda skúma na nesprávnom mieste. Naše všeľudské problémy sú mnohonásobne väčšie, ako dobytie Marsu. Vlastne veda momentálne funguje len ako predajná ženská - čo ide na odbyt, tam sa investuje. Ale myslieť kolektívne /nadnárodne/ na budúci úspech homo, to je Nobelovmu výboru cudzie. Začať treba obmedzením pôrodnosti.
Takova technologie sice nikdy nebude, ale
Vaclav Knowledge-integration,2013-03-17 17:40:04
ale lidstvo uz ma neco co se tomu blizi jak jen mozno - v minulem stoleti prisla Ayn Randova s filozofii Objektivismu zalozenou na rozumu, ktera drive nebo pozdeji vystrida primitivni filozofii lidstva zalozenou na vire, ktera je v soucasnosti jiz daleko za svym zenitem, aspon v civilizovanem svete Zapadni kultury. A to vystridani sebou prinese renesanci Zapadni kultury a to nejlepsi mozne pro zivot cloveka vubec.
Ale za filozofii se Nobela cena neudeluje a i kdyby se udelovala, tak dnesni doba by jeji praci neocenila.
Kdo ma zajem, prace Randove jiz vychazeji i v Ceskem prekladu - zatim vysla jeji novela Zdroj (Fountainhead) a mozna uz letos (2013) vyjde i jeji stezejni novela Atlas Shrugged (o prekladu nazvu jeste neni rozhodnuto).
Take vysla kniha Leonarda Peikoffa 'Objektivismus - filozofie Ayn Randove', (Peikoff byl uzky spolupracovnik Randove a je dedicem jejiho intelektualniho odkazu). Tato kniha sumarizuje filozofii Objektivismu v jedne ucelene praci a je vhodna pro teoretictejsi zajemce o praci Randove, jinak Randova svoji filozofii rozvedla v nekolika romanech, ktere vyobrazuji filozofii Objektivismu v praxi.
Informace o Ayn Randove a objednavky zminenych knih jsou na http://www.aynrand.cz
Emdrive
Vít Výmola,2012-12-01 11:54:54
Princip emdrive by už před časem zpochybněn, stejně jako původní Shawyerovy experimenty. Zatím bych tedy byl k tomuto pohonu mírně skeptický. Jestli se ae potvrdí, co nyní tvrdí Číňané, pak půjde o převrat v kosmonautice a výzkumu vesmíru vůbec. Použití pro korekci drah satelitů přitom přenechám lidem s malou fantazií - ve skutečnosti by emdrive s prakticky nekonečným Isp umožňoval levné kosmické lety s rychlostmi v řádu tisícu km/s. Sondy k okrajům Sluneční soustavy a možná i dál...
Emdrive
Tomáš Kohout,2012-12-01 13:10:17
Taky je mi divné, že se tak slibného konceptu nechytla NASA, zvlášť poté, co investovala i do warpu. Myslím, že experimentální zařízení je natolik jednoduché a komponenty natolik dostupné, že by nebyl problém tento koncept nezávisle ověřit. Také potřebnými, dostatečně přesnými měřícími přístroji určitě disponuje nejedno vědecké pracoviště nebo vysoká škola.
Re:
Vít Výmola,2012-12-01 14:55:11
On je prostě emdrive divný. Mnozí namítají, že jako uzavřený systém nemůže coby pohon fungovat (atd.). Docela chápu, že když NASA její odborníci řekli, že to nestojí na pevných základech, tak se o to nezajímala - tedy pokud se o to vůbec zajímala.
A to připomíná jednu podivnou vlastnost, kterou měl přinejmenším první nábrh emdrive a která hatí mé snílkovství o sondách s rychlostmi 1000 km/s. Totiž se vzrůstající rychlostí výrazně klesá tah motoru. To není výsledek experimentu, ale rovnic teoretického základu emdrive. Přitom jde o rychlosti ve stovkách metrů za sekundu, žádné relativistické rychlosti. No není to divné? Je to hodně divné. A teď kardinální otázka: Ta rychlost je vztažena vůči čemu, propánajána? Už od dob Einsteina (a ještě dřív) víme, že je nerozlišitelné, jestli se rovnoměrně pohybuje těleso nebo okolí. Přestane podle teorie emdrive fungovat na sondě letící rychlostí řekněme 100km/s? A proč funguje na Zemi, která se sama řítí na oběžné dráze kolem Slunce?
EmDrive
Andrzej Kowalski,2012-12-01 15:18:54
Situace kolem EmDrive je dlouhodobě podivná. Samotná prezentace objevitelů je prazvláštní, vypadá až amatérsky. Fyzikální obec sice vesměs tvrdí, že jde o nefunkční koncept, ale nikde nebyla publikována žádná opravdu věcná kritika s jasnými protiargumenty. Objevitelé údajně demonstrovali funkčnost zařízení před britskými úřady, údajně úspěšně. Na druhé straně jde o natolik přelomový objev, že ticho a nezájem je samo o sobě velice velice podezřelé. To ticho je takové univerzální. Objevitelé mlčí, kritici mlčí, mlčí ale i všichni mašíblové, posedlí volnou energií a jinými perpetuy mobile. Principiálně jde přitom o jednoduchý experiment, jediné trochu složitější zařízení je větší vakuová komora a ani ta by nemusela být pro mnoho pracovišť žádný větší problém. Přesto ty pokusy nikdo nezopakoval nebo se k tomu aspoň nehlásí. Prostě divné.
princíp
Marek Fucila,2012-12-01 18:56:00
Našiel som nejaký obrázok, ako by to malo fungovať (http://peswiki.com/images/0/0b/Electromagnetic_drive_400.jpg). Ak som to správne pochopil, zrezaný kuželovitý tvar by mal spôsobiť, že stojatá vlna nerovnomerne tlačí na protichodné základne. Napadajú mi dve otázky.
Ak by toto malo fungovať pre mikrovlny, prečo potom trocháriť, nezmenšiť zvon a nezvýšiť energie zdroja? Keby sa do správneho zrkadlového zvona zasvietilo alebo rovno zažiarilo gama lúčmi, nezosilnil by sa rádovo ťah?
Druhá otázka je možno veľmi hlúpa, ale ak vo vesmíre zasvietim, potlačí ma svetlo baterky opačným smerom? A ak áno, nebude ma zbytočne brzdiť, ak svetlo nechám poodrážať v uzavretom reflektore?
to Marek Fucila
Tomáš Kohout,2012-12-02 22:33:33
Zařízení mělo fungovat na principu rezonance mikrovln, čili důležitá byla i použitá frekvence. Ovšem, jak se výše dočtete, projekt provázejí značné pochybnosti, zavánějící neseriózností.
Ohledně druhé otázky týkající se pohybu vesmírem pouze pomocí elektromagnetického záření:
Podívejte se prosím na princip pohybu sluneční plachetnice, tam je skryta odpověď. Důležité je rozlišit zdroj záření a odraznou plochu.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
