Nedávno se objevil první recenzovaný vědecký článek o zatím stále velmi kontroverzním elektromagnetickém, v tomto případě mikrovlnném pohonu. Jeho publikace v časopisu Amerického institutu pro aeronautiku a astronautiku Journal of Propulsion and Power pořádně zahýbala celou technosférou a neklid mezi odborníky, nadšenci i snílky je cítit dodnes. Není divu, pokud by se tahle technologie ukázala jako životaschopná, mohla by radikálně změnit cestování v blízkém vesmíru. Kdo by se nechtěl dostat na Mars za 70 dní. Mnoho lidí sleduje EM pohon s nadšením a stejně tak má i množství odpůrců, podle nichž se protiví fyzikálním zákonům a nepatří do vědy, nýbrž do science-fiction. K celé záležitosti se nedávno vyjádřil i Brice Cassenti, expert na pokročilé pohonné systémy z Univerzity v Connecticutu, jemuž kladli otázky v místním zpravodajském médiu UConn Today.
Co je zač EM pohon a proč jsou z něj všichni tak paf?
EM pohon vytváří tah z elektromagnetických vln. Je velmi jednoduchý a vlastně připomíná mikrovlnku. Tvoří ho měděný trychtýř s rezonátorem a anténou, která vyzařuje mikrovlny. Tento pohonný systém je unikátní v tom, že nepoužívá žádné hmotné palivo. Lidé NASA v testech naměřili, že takový pohon ve vakuu vytvoří tah 1,2 milinewtonu na 1 kilowatt. Tím vznikne velmi malý, ale přesto pozorovatelný pohyb. Pokud by bylo možné postavit loď s EM pohonem, tak by nemusela mít na palubě palivo, což by zásadně změnilo její konstrukci a hlavně možnosti využití.
Kde se bere ten ohromný skepticismus kolem EM pohonu?
Jde o to, že EM pohon vytváří tah, aniž by z něj vycházela jakákoliv hmota. To je porušení Newtonova třetího pohybového zákona, teda zákona akce a reakce, které zpochybňuje samotný zákon zachování hybnosti. Pro mnoho fyziků i inženýrů je tohle horší než svatokrádež, takže jsou přesvědčeni, že údajný tah EM pohonu musí být nějakou chybou v měření nebo experimentu. A ti, kteří věří tomu, že tah EM pohonu je reálný, pro něj nemají žádné prověřené vědecké vysvětlení, což na věrohodnosti EM pohonu také zrovna nepřidá. Osobně věřím (Cassenti), že naměřený tah má nějaké obyčejné, nepříliš lichotivé vysvětlení. Například, něco se někde ohřívá a tím vzniká iluze pohybu. V podobných případech je velmi obtížně odstranit veškeré možné zdroje experimentálních chyb. Jediným řešením v takové situaci je formulovat hypotézu vysvětlující mechanismus EM pohonu, a tu pak nezávisle ověřit.
Změní se teď něco kvůli článku v recenzovaném časopisu?
Recenze článku nezávislými odborníky je jistě významným krokem a povede k tomu, že vědci začnou brát EM pohon více vážně, jako seriózní vědecký problém. Neznamená to ale, že recenzenti věří tomu, že EM pohon funguje. Podle dostupných informací je to spíše naopak. Experiment s EM pohonem jim ale přišel natolik zajímavý a zvláštní, že ho pustili k publikaci.
Pokud EM pohon skutečně funguje, co to znamená pro fyziku?
Jestli tomu tak doopravdy je, tak to znamená, že jsme objevili záblesk nové fyziky. Newtonovy zákony víceméně platí v našem světě, který známe ze zkušenosti. Nefungují ale v extrémních rychlostech, kde je nahrazuje speciální relativita, v intenzivních gravitačních polích, a také v těch nejmenších měřítcích. Ve fyzice je spousta věcí, kterým nerozumíme. Někdy dokonce ani nevíme, kde začít. Prostor pro novou fyziku určitě je, a rozhodně ne malý.
Co můžeme čekat od testů EM pohonu ve vesmíru?
Experimenty s EM pohonem ve vesmíru by byly velmi zajímavé. Ve vesmíru je vzduchoprázdno, lze tam měřit zrychlení bez potíží, které taková měření doprovázejí v prostředí zemské přitažlivosti. Problém je v tom, že experimentování ve vesmíru je stále ještě velice drahé. Prozatím asi bude lepší zkoušet EM pohon na Zemi, a do vesmíru ho poslat, až tahle technologie bude vypadat opravdu slibně. Podle mé zkušenosti (Cassenti) je jenom malá šance, že EM pohon přežije důkladnější testování. Ale není úplně nulová.
Literatura
UConn Today 6. 12. 2016, Journal of Propulsion and Power online 17. 11. 2016, Wikipedia (RF resonant cavity thruster).
Kontroverzní elektromagnetický pohon opět na scéně
Autor: Stanislav Mihulka (05.08.2014)
EM pohon ověřen na demonstrátoru NASA
Autor: Jan Bílek (09.05.2015)
Jak vypadá situace okolo mikrovlnného (EM) pohonu
Autor: Vladimír Wagner (29.11.2016)
Diskuze:
I s jediným kýblem mohla NASA vyvrátit klasiky a vzlétnout ke hvězdám.
Josef Hrncirik,2016-12-18 15:03:59
Neuváženě však měřili jen síly (momenty) způsobující výchylku kriticky tlumeného torzního kyvadla a byli vyděšeni proměnlivými pomíjivými a zpožděnými dlouho doznívajícími momenty.
Místo toho měli na netlumeném kyvadle (po pouhém nahrazení magnetů elektromagnetem a vypnutí magnetizace) zkontrolovat že bohužel platí impulzová věta.
Ev. dočasné výchylky rotoru dané rozdílnou roztažností chladiče a kýblu a různě rychlou odezvou měli kompenzovat momenty z jejich elektrostatického udělátka.
Tak by snadno zjistili, že na udržení kyvadla v klidu jim stačí celkově nulový impulz z udělátka.
Kdyby si ale nebyli zcela jisti, měli kýbl zavěsit na rameno nad těžištěm kýblu, a po neurčitosti blízké z tahu fotoňáku to mohli všechno zapíchnout.
Správně ale měli být trpěliví a změřit celý cyklus ohřevu a chlazení opakovaně za sebou.
Kdyby takto změřili několik cyklů kompenzací (pochopitelně v režimu blízkému ustáleným opakováním, na konci šichty by věděli, že mají méně než fotonový motor.
Kdyby navíc místo jednokýblové koloběžky proti RF kýblu tlačili kompenzační kýbl hnaný stejnou ztracenou energií 60 Hz či 2 opačnými vlnami DC, udělátka by se tolik marně nenadřela.
Lepší než kompenzovaná koloběžka (Francois), by byl kompenzovaný dvouválec s fázovým posunem zapnutí 1 periody ohřevu ...až 16 ti válec (Voloďa)
To byla strategie.
Jen žádné zbytečné impulzy či dokonce pohyby. Maximální samokompenzace symetrií slepých protipohybů, nejlépe v párech, ty pak zapínat a vypínat s nejlepším časovým posunem, pochopitelně "kompenzovat tah" pouze přes cykly ustálených střídání ohřevů a chládnutí.
Lepší materiály už jsou jen detaily.
Dielektrický rezonátor, určitě ne roztahující se a málo tepelně vodivý PE, ale SiO2 nebo lépe Al2O3.
V kýblu mít cca 0,1 Pa H2 pro rychlejší vyrovnání teplot.
Kýbl uvnitř postříbřit (Q).
Kýbl zvenčí černit (50x lépe sálá).
Nízké chladiče, kolmo na rotační osu (stejně to nebude rotovat)
Z tohoto myšlenkového pokusu je zřejmé, že brzy vypracují další článek a potom se budou věnovat iontovým a fotonovým motorům.¨
Publish or perish.
Jsem skeptik,
Jan Poslušný,2016-12-12 14:31:31
sice bych si přál, aby to bylo více, ale nakonec, až vyloučí všechny systematické chyby měření, dojdou k tomu, že mají tah ~ 3.33 mN na megawatt výkonu. F = P / c, a žádná nová fyzika nebude.
Proč horizontálně???
Pavel Houdek,2016-12-12 10:58:20
Tedy moc nechápu proč se v experimentech snaží měřit tah onoho motoru horizontálně, pomocí nějakého silně komplikovaného vehementu, když by v podstatě stačilo kýbl otočit dnem dolů a pouze velmi přesně vážit.
Dále mne zaujala velikost měřených sil - a to s ohledem i na výše zmíněné horizontální uložení - čistě teoreticky procházející proud dráty, cívkami a pod. může interagovat s magnetickým polem Země a generovat velmi malou, leč pravděpodobně i měřitelnou sílu...
Vertikální měření tahu by toto mohlo poněkud eliminovat...
Je toto nějak podchyceno ve výzkumu?
Re: Proč horizontálně???
Vojta Ondříček,2016-12-12 13:08:07
Těch důvodů bude vícero.
Každý siloměr (váha) má své rozlišení a přesnost a těžko požadovat na siloměru pro rozsah řekněme 200N (zhruba 20kg), že bude schopen měřit v mN, nebo dokonce v µN.
Každý předmět v prostředí s jinou teplotou (ne tedy v absolutním vakuu) vytvoří konvenční proudy média prostředé, které ovlivní měření. To platí samozřejmě i pro předmět, jemuž nárůstem vlastní teploty narůstá objem ... a zbytek je "archimedes".
Torzní měřič síly tyto probblémy překoná, ovšem zase musí být dostatečně robustní, aby "unes" zavěšenou hmotnost.
Vzpoměl jsem si na foucaltovo kyvadlo ... při dostatečně dlouhém závěsu by se daly měřit mikro i nano síly prostým měřením výchylky ze svislé polohy. Chtělo by to kostel daleko od silnic (ovlivnění měření projíždějícím náklaďákem).
Re: Proč horizontálně???
Vojta Ondříček,2016-12-12 13:19:48
PS
Pochopitelně je nutno zohlednit i silový vliv Měsíce a Slunce. Ten je ovšem patrný i u ostatních uspořádání na měření malých sil.
Re: Proč horizontálně - protože torzní váhy
Tomáš Pilař,2016-12-12 13:56:17
Zrovna tohle má jednoduché vysvětlení, princip se jmenuje torzní váha. Pokud je něco zavěšeno na tenkém a dlouhém drátku, tak velmi malá síla stačí k dobře měřitelnému pootočení závěsu. Tahle byla změřena gravitační konstanta. Henry Cavendish jí změřil v roce 1798 a předběhl tím světovou vědu asi o 100 let, nikomu to ale neřekl (stejný osud mělo jeho několik dalších fundamentálních objevů)
virtuální částice
Petros Pd,2016-12-11 21:42:41
EM pohon vysvětlení má, hybnost se předává virtuálním částicím které vznikají a zanikají ve vakuu. Ty částice tedy vlastně nejsou virtuální ale skutečné. Dalším projevem částic je Casimirův jev. Co ale nechápu je příčina skeptického šílenství vědců....
Re: virtuální částice
Vít Výmola,2016-12-12 10:08:27
Takové nějaké možná fungující vysvětlení může vysypat z rukávu každý.
Spočítejte to a vytvořte konzistentní teorii. Pak se teprve pobavíme o "skeptickém šílení vědců".
Re: virtuální částice
Vojta Ondříček,2016-12-12 13:43:30
Někdo považuje oprávněnou skepsi za šílenství, jiný by moh namítnout jestli není nekritická víra šílenstvím.
Faktem je, že alternativu k reaktivnímu pohonu s povrchu planety na oběžnou dráhu memáme a nic nenasvědčuje tomu, že by jsme nějakou viděli byť v dálce. Reaktivní pohon ve Vesmíru je realizovaný, nebo realizovatelný, ovšem vyžaduje jak vyzařovanou masu, tak energii.
Fyzikální zákony platí v celém Vesmíru a jen díky jim je Vesmír stabilní a kalkulovatelný. Nějaké objevy, taktvanou "novou fyziku", lze do určité míry očekávat, ale bylo by bláhové na tomto očekávání stavět.
Kdysi jsem čet požadavek, aby NASA začala s budováním vesmírné lodě podle vzoru Enterprise s odůvodněním, že než dokončí stavbu skeletu, bude pohon warp vynalezen. Ano, je to směšné.
Re: Re: virtuální částice
Petros Pd,2016-12-12 22:16:02
Jestli platí všude ve vesmíru stejné zákony, a to jen takové které známe, k tomu bych byl skeptický. Z toho co se dočítám to ani nevypadá že je vesmír kalkulovatelný - proto se zavádí imaginární temná hmota a temná energie.
Re: Re: Re: virtuální částice
Vojta Ondříček,2016-12-12 23:11:21
Kdysi si lidé dosadili tam, kde měli mezery ve vědění, duchy a bohy.
Astrofyzika a pod. jsou mladé vědecké obory, ostatně ani ta fyzika není zas tak stará. A tak se dá očekávat, že bude ještě lecos, nebo dokonce mnohé objeveno.
My se tady ovšem nebavíme ani o temné hmotě, ani o temné síle, nýbrž o možnosti pohonu vehiklů Sluneční soustavou.
Úkoly jsou jasné
1. realizovat systém přijatelně levné, výkonné a bezpečné dopravy na orbitu Země,
2. rychlý transport meziplanetárním prostorem,
3. bezpečné přistání na cílové planetě (planetoidu, měsíci, kometě ...)
4. 5. 6. bezpečný a rychlý návrat na Zemi.
V tomhle nám nepomůže ani WARP, ani červí díry ani další SciFi "vynálezy". Dokonce se obávám, že jsme se v cestách meziplanetárním prostorem už dostali na hranici uskutečnitelného.
Počítám, že další výzkumy extraterrestrických těles budou prováděny jen roboticky. Roboti mají ještě obrovský vývojový potenciál a na rozdíl od lidí nejsou tak citliví na člověku nepřátelské prostředí a čas pro ně nehraje takovou roli, jako pro lidi.
Re: Re: Re: Re: virtuální částice
Vít Výmola,2016-12-13 12:42:08
Tak aspoň trochu optimismu: Na hranici uskutečnitelného jsme se ještě nedostali. I jen s využitím dnes známých a realizovatelných principů se můžeme posunout ještě tak o řád, možná i o dva. Problém je spíš v nedostatku peněz a v neochotě riskovat prvotní neúspěchy (aspoň u státních zavedených institucí).
Uskutečnitelnost
Vojta Ondříček,2016-12-13 13:18:41
To jsou právě ony hranice té uskutečnitelnosti meziplanetárních cest : vysoké náklady, minimální zisk a šeredné riziko jak pro posádku, tak pro prestiž.
V těch dobách technického "hurááá" (70. leta) soutěžily dva znepřátelené společenské systémy o prvenství "dobytí" Měsíce a tím o důkaz jejich předností. A Měsíc je za "humny".
Jsem realista a pochybuji o realizaci cesty lidské posádky na Mars v plánovaných deseti - dvaceti letech.
Myslím že by to mohlo fungovat,
Karel Rabl,2016-12-11 18:49:39
podobně jako "chlopeň v srdci" prostě se mikrovlnami zahřeje nějaký vysoce roztažný materiál plyn, nebo hmota vysoce roztahující se teplem či elmag. polem. elmag pulz by se po zchladnutí opět opakoval.Část roztažnosti by pohnula zdrojem, druhá část by šla do prázdného prostoru za ním a při zpětném pohybu smrštění by se prostě zavřely klapky a po ochlazení a dalším zážehu by se otevřely.
Cena
Alexandr Kostka,2016-12-11 14:10:32
Jen bych si dovolil s panem odborníkem nepatrně polemizovat ohledně "nutnosti napřed zkoumat na zemi". Zkoumat to bude vyžadovat laboratorní čas, práci minimálně pár lidí (a dalších xy teoretiků, kteří budou z výsledku odvozovat divoké teorie proč to funguje nebo nefunguje) a může (ale nemusí) se přijít na to co ovlivňuje výsledek. Kdežto smontovat základ z 4x nebo 6x cubesatu (vlastní mikrovlnný "hrnec") a dvou metrových solárních panelů, volených tak, aby šly následně přidělat k ISS vyjde na stejné peníze, ale zato bude okamžitě známý (ověřený) výsledek. A ať už to bude nebo nebude generovat tah, tak po pár dnech rozebrat a materiál přidat k ISS.
Re: Cena
Milan Krnic,2016-12-11 14:55:02
Souhlasím, že ve finále by to asi vyšlo lépe. Z globálního pohledu.
Jen my pracujeme lokálně, a tedy to pravděpodobně jde z jiného finančního chlívku.
Případně kdo ví, jestli by pak "naostro" nechtěl zkoušet kdejakou "jinou ptákovinu" každý druhý.
Re: Re: Cena
Alexandr Kostka,2016-12-11 15:34:01
Ano, to je ta úžasná "výhoda" rozdělených rozpočtů, zodpovědností atd. Ve výsledku se utratí víc a zodpovědnost nemá nikdo za nic.
Stačí začít na "Osel 29.XI.16 EM pohon
Josef Hrncirik,2016-12-11 18:40:24
Pod článkem, tj. nad autor Vladimír Wagner,..a ještě výše nad Kosmonautix je živý odkaz
H.G.White..."Measurement...
kterým Nám Vladimír daroval mnoho dolarů.
Díky.
Zařízení je torzní kyvadlo s úmyslem kriticky ho utlumit, aby do nové rovnováhy přicházelo co nejrychleji a bez překmitů (seřízeným magnetickým tlumením). Displacement v grafech (um) je cca lin. funkcí úhlové výchylky. Poločas relaxace k nové rovnováze by měl být konstantní, cca 1/4 doby kmitu vlastní frekvence.
Podívejme se však přísně kriticky na uvedené obr.
fig.8 Cal. puls 1top směrnice 0,004615 by měla být větší než zbržděná bottom 0,005095 a vpravo je mírný překmit.
1. přechod T/4 cal pulse je cca 5s,
? avšak doběh vypnutí je cca 15s
? proč se linky RF ON či OF kácí ke středu
? proč RF výkon ON překmitlo
? přechod do force pulse top netrvá ani 5, ani 10s, ale s divným zubem spíše 25s
? divný zub nahoře po vypnutí RF
? proč to k nové rovnováze nepadá s konst T (asi má něco dlouhé vedení tepla)
? nebo magnety nestačí tlumit (měli mít tlumení proměřené, nebo tlumit elektromagnety)
? cal pulse 2 bottom již má rozumné T bez překmitu
? cal pulse 2 bottom blíže rovnováze má mít menší směrnici
? proč to i po kalibraci furt padá (asi má něco dlouhé vedení tepla)
? proč potom dlouhou kalibrací zastavením pádu neurčili impulz pádu do propasti (asi z vedení tepla a roztahování)
? nebo se přesto překrývá ohřev kýblu
? nebo někdo otevřel dveře
fig.9c ? při cal1 nerovnoběžnost
10a zemětřesení na cal1, strach před cal2,
10c RF to přepálilo
12 odečet tahu ošidili min o 3 mm, Proč to nahoře není rovné jako jinde?
dávám 73 uN místo jen 63; cal mají dobrá T, ne však RF hlavně vypnutí (ohřevy)
17 kýbl se roztahuje, v 490s se z toho
Proč neměřili systém v tepelné rovnováze (ustáleném stavu)? Protože by nebyl tah a článek!
Josef Hrncirik,2016-12-11 18:58:38
Hlavně proč systém nebyl v tepelné rovnováze aspoň přibližně.
Mohli vysílat furt jako RFE a proměřit propagační vacuum.
Nebo po zprávách mohli vysílat na síťové frekvenci nebo na nekonečně dlouhé vlně.
Obávám se, že na satelitu bude mít zařízení bez optické lavice jen zanedbatelný tah.
Hlavně to nežíhat déle, než je nutných cca 5 s přechodu
Josef Hrncirik,2016-12-12 07:19:52
Je jasně vidět, že po náběhu k naměřené síle, tato zdánlivá síla stále roste.
Ohřívaná hmota se roztahuje, tím se posunuje její těžiště. Tato akce vyvolává reakci tj. "zdánlivý" tah. Ten se "zdánlivě" zvětšuje s dobou ohřevu, protože dodaná energie rozhýbává stále více hmoty, ev. větší rychlostí.
a) měli měřit pokud možno v přiblížení se ustálenému stavu (při kolísání teplot jen kolem střední ustálené teploty)
b) změny teploty měly být relativně malé (dobré odvody tepla, velké tepelné kapacity)
c) ev. změny teploty musí způsobit nejmenší změny rozměrů (malé tepelné roztažnosti)
d) pokud se těžiště podsystémů mohou teplem pohybovat, tak ať se pohybují kolmo k ose rotace, ev. v nejtěsnější blízkosti od ní
e) ať se ev. pohybující podsystémy navíc vzájemně kompenzují symetrickými pohyby proti sobě (symetrická architektura)
Re: Hlavně to nežíhat déle, než je nutných cca 5 s přechodu
Josef Hrncirik,2016-12-13 08:26:26
Vždyť jim to v komoře shoří!
Při chlazení sáláním 100 W ze 2 dm2 chladiče do vakua oproti okolí 300K bude teplota černého chladiče 555K, tj. 282°C.
Je to v kýblu. "Osel 29.XI.16 EM pohon
Josef Hrncirik,2016-12-13 07:37:56
Výpočet tahu kýblu.
Z fotografií optické lavice s kýblem je vidět 1 palcová rozteč děr lavice, či z průměru kýblu je vidět že mohutný Al žebrovaný chladič a zesilovači má paroží cca 4"x4"x8" a odhaduji, že je to cca litr Al tj. cca 2,7 kg. V tabulkách je pro Al též 236 W/(K.m) a 902 J/(kg.K), délková roztažnost 24 ppm/K. Teplotní vodivost je pak cca 1 cm2/s. Zapnu-li topení (chlazení elektroniky RF), za 1 s teplotní vlna v Al urazí cca 1 cm, za nejdelších cca 64 s jen 8 cm, za obvyklých 20 s jen cca 4 cm a systém je velmi nestacionární.
Topím-li déle, blížím se stacionárnímu stavu (roztahování se zpomaluje a nakonec ustane) a Al chladič (vlastně Cu kýblu ztrácí tah; v nejlepším je nutno přestat).
Tepelná vlna roztahuje Al a tlačí těžiště zbývající masy Al od zdroje tepla. Nestacionárně pohlcený výkon mění hybnost nestacionární ohřívané části, tj. vyvolává měřitelný tah. Pochopitelně závisí na tom jak to je uchyceno.
Nestacionárním ochlazováním se karta obrací (mění směr tahu). To raději neměříme.
Pohlcuje-li se zcela nestacionární teplo v Al, dá se odvodit že zrychlení Al a pak i tah závisí nejen na tomto příkonu P, ale i na ohřívané základně, tj. průměrné výšce h kovu nad vlnou ohřevu, ale i na době ohřevu t a tepelné kapacitě c. F=h.P.alfa/c.t=M.P.alfa/S.c.t.ró kde M je hmota kovu, S je průřez sloupce ohřevu; vždy menší než základna chladiče A. Dosazením vyjde 1,2 mN/kW.s.
Kýbl sice letěl spíše 20 s, ale chlazené tranzistory určitě nedosedaly plochou 2 dm2. pomčr A/S může být 10 i více. Není jasné kolik tepla museli odvést při výrobě RF, předpokládal jsem 100%.
Jasný závěr.
Měli zařízení uvést do ustáleného stavu dlouhodobým vysíláním a pak změřit sílu mizející po vypnutí RF při postupném utlumování přicházející vlny chladu do chladiče.
Světlo je částice i kvantum energie
Jaroslav Mrázek,2016-12-11 10:22:34
...se dříve učilo. Světlo je na stupnici frekvencí jinde, než "mikrovlnka", ale co když každý vysílač má se svou frekvencí určitý hybný moment? Jen nakreslit graf a vyvodit účinnost v závislosti na frekvenci a podle toho "udělat pohon".... ????
Re: Světlo je částice i kvantum energie
Jaroslav Mrázek,2016-12-11 10:24:50
Crocketův mlýnek, znáte? Jakoby žárovka, uvnitř v ložisku svisle "mlýnské kolo" ze čtyř plošek, jedna stana plošky černá, druhá stříbrná, vakuum, posvítíte a roztočí se to....
Re: Re: Světlo je částice i kvantum energie
Jaroslav Mrázek,2016-12-11 10:29:57
https://cs.wikipedia.org/wiki/Crookes%C5%AFv_ml%C3%BDnek#/media/File:Radiometer_9965_Nevit.gif
Re: Re: Re: Světlo je částice i kvantum energie
Richard Palkovac,2016-12-11 11:18:29
Fotonovy pohon predsa nie je ziadna novinka. Tu na Oslovi v predchadzajucom clanku o EM pohone sa aj spomina a porovnava ucinnost :
http://www.osel.cz/9118-jak-vypada-situace-okolo-mikrovlnneho-em-pohonu.html
U EM pohonu ale ide o to, ze by ten "motor" nemala opustat ziadna hmota a teda ani fotony a mal by byt ucinnejsi ako fotonovy pohon.
Crookesův mlýnek
Vojta Ondříček,2016-12-11 13:26:20
Crookesův mlýnek nemá s fotonovým pohonem nic, ale vůbec nic, společného. Nemůže tedy fungovat ve vakuu Vesmíru.
Re: Crookesův mlýnek
Richard Palkovac,2016-12-11 14:02:15
Vyuziva hybnost fotonu, takze s fotonovym pohon ma vela spolocneho, v podstate vsetko.
pro tomi lee
Marcel Brokát,2016-12-11 10:13:09
já bych si taky moc přál aby mě pečení holubi sami lítali do huby.... zvedněte svoje maso a zeptejte se osobně někde, nebo .... nebo.... , prostě pro to něco pořádnýho udělejte....
Alternativa?
Radoslav Dubajský,2016-12-11 10:12:55
I kdyby se EM pohon ukázal jako slepá ulička (jako že se tak asi stane), nenašla by se alternativa, která by neodporovala fyzikálním zákonům a přitom měla podobné výhody? Jako naprostého laika mě napadá např. toto: hlavní výhodou EM pohonu má být to, že nemusí s plavidlem zbytečně tahat "mrtvou" hmotu, určenou jenom k vypuzení tryskami a urychlení stroje podle zákona akce a reakce, jediné, co musí vést je zdroj /značné - pokud se budeme bavit např. o mezihvězdných letech/ energie. Proč by ale plavidlo nemohlo nést pouze relativně malé množství paliva, ale částice tohoto paliva potom prostřednictvím velmi silného zdroje energie před nasměrováním do trysky neurychlit na rychlost limitně se blížící rychlosti světla. Díky teorii relativity by potom hmotnost takových částic v okamžiku vypuzení výrazně vzrostla a tah odvozený od zákona akce a reakce by byl úměrně větší. Palivo, které bude použito teprve později by ovšem samozřejmě zůstávalo v klidovém stavu a svou klidovou hmotností by proto nepředstavovalo příliš velkou zátěž. Je v této úvaze někde chyba?
Re: Alternativa?
Josef Hrncirik,2016-12-11 10:46:02
Je to dobře. Mění to energii na hmotu s rychlostí světla. Je to tedy jako fotonový pohon, jak implicitně píše pan Florian.
Je asi jednoduší vysílat fotony, než sbírat hmotu a urychlovat ji.
Sběr hmoty brzdí a musela by se urychlit na větší rychlost, než jakou měla, aby vznikl tah. Při extrémní rychlosti to začne být nutně brzda na fotonovém pohonu.
Re: Alternativa?
Pavol Hudák,2016-12-11 11:32:47
https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_thermal_rocket
Re: Alternativa?
Vít Výmola,2016-12-11 20:41:28
Jistě, že by takový pohon fungoval. Dokonce jich máme celou řadu teoreticky rozpracovaných. Jenomže se to vše točí stále dokola kolem potřebné energie, která by byla potřeba. Pro porovnání se podívejte na LHC, kde se urychluje malé množství částic na energie jednotek TeV. Nedokáži přesně říct, jaký tah takový tok částic má, ale je velmi malý - je srovnáván s nárazem letících komárů. Přitom LHC je monstrum o délce 27km a příkonem 120MW.
síla je malá
Stanislav Florian,2016-12-11 09:59:39
Článek
"takový pohon ve vakuu vytvoří tah 1,2 milinewtonu na 1 kilowatt. ...pokud by se tahle technologie ukázala jako životaschopná, mohla by radikálně změnit cestování v blízkém vesmíru. Kdo by se nechtěl dostat na Mars za 70 dní."
Je to určitě myšleno obrazně, ale tah mikrovlnky je malý.
Výkon Slunce v oblasti dráhy Země je 1,4 kW/m2, i kdyby se do měděné mikrovlnky dostalo 1 kW a odtud tah 0,0012 N, pak pro těleso hmotnosti 1 kg to představuje zrychlení 0,0012 m/s2. Tedy za 70 dní =70*24*3600 sekund to bude dráha 3 630 metrů.
Takže je to tak trochu jako v písničce, milý Lojzo, vědro má ve dně díru, milý Lojzo, díru.
Re: síla je malá
Pavol Hudák,2016-12-11 11:31:16
ani prve cinske raketky na cierny prach nemali taku silu ako dnesne najvacsie raketove motory
Re: síla je malá
Marek Hoger,2016-12-11 11:42:57
Obávam sa že vo svojom výpočte ste spravil jednu drobnú, ale veľmi podstatnú chybu - čas ste neumocnil na druhú. Dráha pri rovnomerne zrýchlenom pohybe (ak uvažujeme nulovú počiatočnú rýchlosť) sa počíta s=1/2*a*t^2, v našom prípade 0,5*0,0012*(24*70*3600)^2 = 2,19e10 m =21,9 milióna km.
Re: Re: síla je malá
Stanislav Florian,2016-12-11 15:33:59
Ano, moje chyba, děkuji. Hledal jsem to zrychlení v článku a jak jsem opustil rozdělaný vzorec, tak jsem to zkazil.
Mars může být v přiblížení k Zemi asi na 80 milionů km, pak při zrychlení 0,0012 m/s2 bude třeba asi 134 dní. Počítaný výkon 1kW/kg bude mnohem menší a se vzdáleností od Slunce bude silně klesat, už ve dvojnásobné vzdálenosti než je dráha Země klesne osvětlení 4x. Takže jako cestování do vesmíru to nevidím a po sluneční soustavě už sondy cestují.
Re: síla je malá
Alexandr Kostka,2016-12-11 13:12:38
Jak zde podotkl kolega, dráhu máte špatně. A bude to zrychlení o 7257 m/s, čili za rok zjednodušeně řečeno o 36 km/s. To není málo, to je naopak hrozně moc. S něčím takovým by byly lety sond na Mars (a návrat pokusných materiálů, vzorků atd) naprosto reálné a poměrně snadné. (ano, sonda rozhodně nebude mít výkon kw/kg, ale i při menším by to stále bylo za rok dosti zajímavé zrychlení. Uvědomte si, že působí neustále, stačí jen příkon elektřiny. Není problém si na cestu "tam a zpátky" pár let počkat, když bude najednou relativně levná.
Re: Re: síla je malá
Stanislav Florian,2016-12-11 19:21:18
Píšete
" A bude to zrychlení o 7257 m/s, čili za rok zjednodušeně řečeno o 36 km/s. "
Zrychlení bude v prvním přiblížení stejné, bude klesat díky poklesu zdroje energie ve větší vzdálenosti od Slunce.
Rychlost po 1 roce (31 556 952 sekund) bude v= a*t =0,0012*31 556 952= 37 868 m/s.
Raketa musí polovinu doby a polovinu dráhy brzdit, takže k Marsu v době jeho přiblížení ( na 80 milionů km) poletí ne mnou uvedených 134 dní, ale 268 dní.
Slunce bude v blízkosti Marsu svítit méně, takže za hodně nadnesených podmínek ( bude méně jak 1 kW na 1 kg hmoty) doletí k Marsu sotva za rok.
Masovská vozítka mají velikost zhruba malého automobilu a hmotnost Oportunity je 180 kg. Takže bude potřebovat velké rozbalené sluneční panely od 200 m2 klidně k desetinásobku.
Re: Re: Re: síla je malá
Alexandr Kostka,2016-12-12 12:26:49
I kdyby to bylo 3x tolik. Problémem není doba letu, problémem je, že dnešní dvoumetráková sonda táhne na start na oběžnou dráhu tunu paliva, nebo tak něco. A tudíž musí startovat "velkou" raketou a je to příšerně drahé. Zatímco EM pohon by dovolil vypouštět malé (řekněme 100 kg) sondy skládající se z "hrnce" pohonu, pár set metrů čtverečních mylarové fólie s naneseným křemíkem, a řekněme 20-30 kg vybavení, do čehož vtěsnéte poměrně solidní dalekohled, fotoaparát či spektrometr a nějakou elektroniku a vysílač, doslova za pár dolarů. (Pravda, pár milionů) Jenže možnost vypustit takových prcků klidně desítky na různé dráhy by poskytla hodně dat. A i "velké" těleso by bylo podstatně levnější, když bude při startu vážit podstatně méně. Plus by takový nosič patrně zvládl cestu tam a zpátky víckrát, než by jej průstřely meteory zlikvidovaly.
Re: síla je malá
Vít Výmola,2016-12-11 20:29:19
Řekněme, že EM pohon funguje. Pak máte ve své úváze, mimo už poukázanou chybu výpočtu, dvě chyby zcela zásadní:
1] Tak 1.2mN není žádný maximální tah tohoto pohonu, je to naměřený tah. Nemáme teorii, skutečný maximální tah neznáme. S optimalizovanou konstrukcí motoru může být klidně i několikařádově vyšší. Ostatně - i kdyby měl motor skutečně jen tak malý tah, nic nám nebrání jich použít vícero najednou. Vzhledem k jejich velikosti a hmotnosti klidně i desítky.
2] Omezujete se jenom na Slunce. Ale známe i mnohem výkonnější zdroje energie.
Re: Re: síla je malá
Stanislav Florian,2016-12-12 00:20:14
Nukleární raketa-podle wikipedie- místo chemické energie je jaderná a má zhruba 2x větší účinnost ( výkon na 1 kg) jak chemický pohon rakety.
http://technet.idnes.cz/grun-k-planetam-jinych-slunci-poletime-az-za-stovky-let-piv-/tec_vesmir.aspx?c=A070606_002935_tec_vesmir_vse
Článek z roku 2007 píše Marcel Grün.
"Koncem 80. let byl projekt specifikován pod názvem „TAU“ (Thousand Astronomical Unit mission). Prvních deset let měl energii dodávat jaderný reaktor o výkonu 1 MW (12,5 kg/kW), napájející především elektrické (iontové) motory s xenonem jako pracovní látkou.
Avšak od roku 2000 „leží na stole“ jiný návrh JPL a Kalifornské technické univerzity: „Interstellar Probe Mission“. Počítá s tím, že by sonda o hmotnosti 200 kg poháněná sluneční plachetnicí překonala během 15 let vzdálenost 200 AU a při oddělení plachty by měla 5x větší rychlost než Voyagery (90 km/s) – a to „zadarmo“, tedy bez pohonných látek! Pak by začala její výzkumná mise, během níž by prozkoumala oblast od 200 do 400 AU a studovala Kuiperův pás, vrstvy vnější heliosféry a místní mezihvězdné prostředí... Původní návrh počítal se startem někdy kolem roku 2010 s plachtou o průměru asi 400 metrů, vyvíjenou nyní v Marshallově kosmickém středisku."
1)Tedy 200 kg, průměr plachty 400 m, po 15 letech rychlost 90 000 m/s, tedy zrychlení 0,0002 m/s2. Spočítáno odborníky. A sluneční plachetnice letí jen od Slunce.
2)Jaderná raketa, iontový motor 1000 W/12,5 kg, účinnost jen 2x větší, jak chemická raketa. Hodně složitější, víc nebezpečná a nikdy nevyzkoušená.
3)Mikrovlnná trouba při nepravděpodobně vysoké účinnosti výroby elektřiny a mikrovln 1000 W/kg by měla zrychlení 0,0012 m/s2.
Pravděpodobně fyzikálně nemožná. Není ověřen ani samotný princip.
4)Při primitivních výpočtech cesty na Mars a zpět není třeba uvažovat gravitaci Slunce, zpátky bude urychlovat.
Toto výborné zařízení teoreticky ani nepotřebuje zdroj energie
Josef Hrncirik,2016-12-11 09:26:28
V tom měděném kýblu se pochopitelně většina energie ztrácela jako teplo.
Použitím lehkého vydatného zdroje nočního proudu to však lze překonat.
Použití supravodivých materiálů v kýblu však zhmotní čistou tahovou sílu.
Nebude to potom mít enormní spotřebu?
Dá se spolehnout na směr tahu kýblu?
Je to ekologické, nebo jenom logické?
Josef Hrncirik,2016-12-11 09:40:44
Kolik % energie lze rekuperovat při brzdění kýblu?
Neemituje to elektromagnetický smog větší než zážehový motor stejného jalového výkonu?
Re: Toto výborné zařízení teoreticky ani nepotřebuje zdroj energie
Milan Krnic,2016-12-11 09:53:24
http://www.osel.cz/8232-em-pohon-overen-na-demonstratoru-nasa.html
"Již letech 2010-2012 však Čína uveřejnila výsledky testů kdy jejich verze EM pohonu generovala tah 720mN při příkonu 2.5kW." "NASA (Johnsonovo vesmírné středisko) nyní přišla se zprávou že se podařilo výsledky zreprodukovat i ve vakuu"
Nyní tu máme 1,2 mN na 1 kilowatt.
Vzhledem k tomu očekávám, že se postupným vřele dotovaným vývojem dostaneme na úroveň 1pN na 1TW, a pak to zabalíme. :)
Zakony zachovania ...
Richard Palkovac,2016-12-11 07:50:16
Nie som uplnym zastancom zakona zachovania energie a teda ani hybnosti, napriklad na urovni vesmiru ako celu, alebo jeho velkych casti, pripadne v pripade hypotetickych singularit, ktore povazujem za podstatu vesmiru, ale som presvedceny, ze stvoritel nam vytvoril taku, aspon lokalnu realitu - iluziu, ze mikrovlnkou je nedokazeme hacknut.
kde začat? prehľadom;)
Tomi Lee Trnik,2016-12-11 00:26:08
"" Ve fyzice je spousta věcí, kterým nerozumíme. Někdy dokonce ani nevíme, kde začít. Prostor pro novou fyziku určitě je, a rozhodně ne malý""
veľmi by ma potešilo aspoň stručný prehlad ktorým veciam sa vo fyzike nerozumiete,
dakujem (Mňa napadá len problém temnej hmoty a enrgie, a stresujúma má bellove nerovnosti:)
Ps:
osobne pokial je gravitačná sila prítlačná,
tak by tento pohon mohol potvrdiť túto interpretáciu gravitácie,)
aj ked účinnejší pohon podla tej mojej iG by mal byť na bázy bosého kondenzátu,
alebo supravodičov.
Em žiarenie tiez podla iG, deformuje časopriestor, ale symetricky,
takže k pohybu by nemalo prísť.
jedine, žeby ten motor vytvoril magnetický monopól,
alebo vytvoril efekt vztlaku ako krýdlo lietadla,
inak povedane, TREBA tú vec TEN MOTOR rozbehnut,
a potom by sa mal ten výkon bude zvyšovať,
ale to už varím čisté scifi;)
Re: kde začat? prehľadom;)
Milan Krnic,2016-12-11 09:42:21
Stručně? Přírodě.
Od kvantové nebo kdovíjaké nižší úrovně po celý Vesmír, nebo cokoli.
Temná hmota a energie je pouze hypotéza, tam tedy není čemu rozumět.
Re: kde začat? prehľadom;)
Marek Dendes,2016-12-11 13:21:53
napriklad sonoluminiscencia (vieme ju vyvolat, nikto s istotou netusi aky je za nou mechanizmus), anesteza (vieme ze funguje, nevieme moc preco)... v skutocnosti veci ktore pozorujeme ci vieme dokonca pouzivat ale nevieme preco funguju je viac,..
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
