Каждое действие вызывает равное ему по силе противодействие - это принцип, за счет которого летают все современные ракеты и космические корабли, выбрасывая продукты горения топлива в одном направлении и двигаясь в противоположную сторону. Но Дэвид Бернс (David Burns), инженер из Центра космических полетов НАСА имени Маршалла, предложил весьма оригинальную идею, идею так называемого "винтового двигателя". Этот двигатель, не использующий топлива, работает на принципе ускорителя частиц, и он в теории способен разогнать космический аппарат почти до скорости света без использования любого вида топлива для этого.
Естественно, что идея Дэвида Бернса была встречена в штыки и с большой долей скептицизма в некоторых кругах. Но он сам считает ее достойной дальнейшего внимания и разработки. "Я доволен сложившейся ситуацией вокруг моей идеи" - рассказывает Дэвид Бернс, - "И если кто-то говорит, что она не будет работать, я первым заявлю о необходимости попытки ее практической реализации и проверки".
Для того, чтобы представить принцип работы двигателя Бернса, вообразите коробку, лежащую на идеальной (полностью лишенной трения) поверхности. Внутри этой коробки находится стрежень, вдоль которого скользит кольцо. Если пружина дает толчок этому кольцу, это кольцо отскочит к другому концу прута, а коробка, в полном соответствии с Третьим законом Ньютона, двинется в обратном направлении. Когда кольцо достигнет конца прута, оно отскочит в обратном направлении, и коробка также изменит направление своего движения. И в нормальных условиях коробка будет совершать колебания, подобно маятнику.
Теперь представьте, что масса кольца, движущегося в одном направлении, гораздо больше его же массы, когда это кольцо движется в обратном направлении. Тогда импульс движения коробки в одну сторону будет больше обратного импульса, и коробка начнет двигаться в одном направлении.
Такое изменение масс вполне допустимо с точки зрения классической физики. Специальная теория относительности Эйнштейна говорит о том, что объекты получают дополнительную массу, когда их скорость начинает приближаться к скорости света. Именно этот эффект работает во всех современных ускорителях частиц. И теоретическое "кольцо" в двигателе Бернса представляет собой кольцевой ускоритель частиц, в котором частицы разгоняются до релятивистской скорости в одной половине ускорителя и замедляются во второй.
Дэвид Бернс считает, что большую эффективность можно получить, если уйти от бокового движения (в случае коробки), к вертикальному круговому. Для этого потребуется сформировать ускоритель в виде спирали.
Согласно проведенным расчетам, для того чтобы произвести заметный результат, ускоритель должен быть достаточно большим, его туннель должен быть длиной в 200 метров, а диаметр спирали - 13 метров. Эффективность такого принципа также находится под сомнением, приложенные 165 МВт энергии произведут тягу, силой всего в 1 Ньютон, что эквивалентно силе удара пальцем по клавише компьютерной клавиатуры. Помимо этого, для того чтобы обеспечить движение космического корабля, он, этот корабль, должен двигаться в абсолютной пустоте, в пространстве, лишенном какого-либо трения.
"Идея, заложенная в моем двигателе, позволит разогнаться до 99 процентов от скорости света" - рассказывает Дэвид Бернс, - "Конечно для этого потребуется огромное количество энергии и много времени".
Отметим, что подобные идеи "невозможных двигателей" уже давно не новы. В конце 1970-х годов американский изобретатель Роберт Кук запатентовал двигатель, преобразовывающий центробежные силы в линейное движение. После этого, в начале 2000-х, британский изобретатель Роджер Шауэр (Roger Shawyer) предложил идею нашумевшего в свое время двигателя EmDrive, который вырабатывает тягу за счет энергии микроволнового излучения. К сожалению, ни одного доказательства работоспособности перечисленных выше идей так и не было получено, и обе этих идее считаются неработоспособными из-за нарушений закона сохранения импульса, одного из основных законов физики.
Мартин Таджмар (Martin Tajmar), ученый из Дрезденского Технологического университета, провел некоторые эксперименты относительно идеи двигателя Дэвида Бернса. Согласно результатам этих экспериментов у "винтового двигателя" встанет та же проблема, что стоит и перед другими "невозможными двигателями". "Все инерционные двигательные установки, по моему опыту, никогда не будут работать в среде, где нет трения" - утверждает Мартин Таджмар, - "Помимо этого, в этом двигателе используются принципы Специальной Теории относительности, что также усложняет все происходящее".
И в заключение следует отметить, что Дэвид Бернс работал над проектом своего двигателя конфиденциально без какой-либо финансовой и технической поддержки со стороны НАСА. Он сам признает крайне малую эффективность двигателя, но предлагает повторно собирать и использовать ту львиную долю энергии, которая выделяется в ускорителе в виде тепла и излучения. Он также предлагает способы сохранения импульса за счет вращения ускоренных ионов.
"Я знаю, что все это рискует стать в одну шеренгу с холодным термоядерным синтезом и двигателем EmDrive" - говорит Бернс, - "Но существует и вероятность того, что моя идея окажется работоспособной. В наше время очень трудно изобрести нечто совершенно новое под солнцем, которое будет, к тому же, и работать должным образом".
