Инженер Дэвид Бернс из Космического центра Маршалла NASA предложил альтернативу современному ракетному двигателю, сжигающему топливо — ускоритель частиц. Из-за спиралевидной формы изобретатель назвал его «винтовым двигателем». И рассказал о своей идее Космическому агентству в серии слайдов.
«Этот космический двигатель можно использовать для того, чтобы длительное время удерживать спутники на орбите без дозаправки, — объяснил Бернс. — Он может также двигать космические корабли на межзвездные расстояния, развивая скорость, близкую к световой».
Конструкция двигателя развивает простой эксперимент, который иллюстрирует работу третьего закона Ньютона: каждому действию всегда есть равное и противоположное противодействие. Груз, двигающийся вдоль прямого стержня внутри контейнера, заставит ящик перемещаться взад и вперед по свободной от трения поверхности. Ускорения вперед тут не будет, пишет Popular Mechanics.
Другое дело, если вместо груза использовать ускоритель частиц, который движется по спирали. При движении вперед его масса нарастает — и падает, когда он идет назад. Таким образом, когда вращающееся ионное кольцо попадает в переднюю стенку ящика, происходит движение вперед. Бернс считает, что если винтовому двигателю дать достаточно времени и энергии, он сможет достичь с помощью ускорителя частиц потенциально релятивистских скоростей.
Изобретатель готов к критике своего проекта и понимает его ограничения.
Во-первых, такой двигатель будет работать только в среде, полностью лишенной трения, то есть в космосе.
На Земле же потребуется около 125 МВт, чтобы получить хотя бы один ньютон силы. Во-вторых, двигатель будет огромным — примерно 200 метров в длину и 12 в диаметре. Для сравнения — вся МКС в длину около 100 м.
Однако для большого космоса это не проблема, считает Бернс. Есть и другие сомнения: такой двигатель может оказаться чрезвычайно неэффективным и, скорее всего, будет нарушать законы сохранения импульса — но это не останавливает изобретателя. В конце концов, стоит хотя бы попробовать, считает он.
В прошлом году команда инженеров из MIT запустила первый самолет с ионным двигателем. Дрон массой 2,45 кг с размахом крыльев пять метров пролетел почти 60 м за счет ионной тяги.
