Warp drive – kättesaamatu luksus või tõeline transpordivahend? NASA teadlased: WARP-mootori loomine on teoreetiliselt teostatav NASA lõimemootori katsetamisel.

Möödunud aasta septembris kogunes mitusada teadlast, inseneri ja kosmosehuvilist ühe katuse alla Houstoni kesklinnas asuvasse hotelli Hyatt. Koosoleku põhjus - teine ​​avalik koosolek 100-aastane tähelaev. Agentuur ise rahastab seda kõrgtehnoloogilist pidu DARPA ja seda juhib endine astronaut Mae Jemison. Eesmärk on lihtne: "muuta reaalsuseks inimeste lend väljaspool meie piire." päikesesüsteem järgmise 100 aasta jooksul teisele tähele." Intrigeeriv? Teid ootab põnev lugu.

Enamik konverentsil viibijatest nõustub, et mehitatud kosmoseuuringute areng on masendavalt aeglane. Vaatamata miljarditele dollaritele, mida on viimase 20–30 aasta jooksul kulutatud, ei ole kosmoseagentuurid 60. aastate vaatenurgast kuigi palju edasi arenenud. Mida, muide, ei jätnud Elon Musk ära kasutamata, kui ta asutas oma kosmoseagentuuri SpaceX. 100 Year Starship plaanib kiirendada teisele tähele lendamise protsessi, kiirendades paljutõotavate tehnoloogiate väljatöötamist. Noh, paneme kinni.

Konverentsi oodatuimate ettekannete hulgas oli NASA Harold "Sonny" White'i esitletud "Warp Field Mechanics 102". Kosmoseagentuuri veteran töötab Hyatti lähedal asuvas Johnsoni kosmosekeskuses (JSC) spetsiaalse tõukejõuprogrammi kallal. Kuueliikmelise meeskonnaga kirjeldas White hiljuti NASA kosmosereiside tuleviku eesmärke. Uues esitluses oli palju: alates kõikvõimalikest lennuprojektidest ja keemiarakettide täiustamisest kuni võimsate antiainel ja tuumaenergial põhinevate mootoriteni. Kõige huvitavam oli aga see: lõime ajam. Või lõime mootor. Nimetage seda kuidas soovite, kuid lõime on endiselt paljude jaoks - Star Treki fännidest Star Crafti fännideni.

Heidame veidi valgust: lõimeajam võib teha võimalikuks kergest kiirema reisimise. Muidugi ütlete, et see on võimatu, kuna see on vastuolus üldine teooria Einsteini relatiivsus. Valge arvab, et mitte. Sümpoosionil talle määratud poole tunni jooksul rääkis ta potentsiaalse lõime tõukejõu füüsikast, kasutades selliseid mõisteid nagu Alcubierre'i mullid Ja hüperdimensioonilised kõikumised. Ta märkis ka, et tema teoreetilised arvutused sillutasid teed lõime tõukejõule ja ta alustas oma NASA laboris füüsilisi katseid, mida ta nimetas. Eagleworks.

Nagu olete juba kahtlustama hakanud, saab töötavast lõimeajamist kosmosereiside ajaloos sõna number üks. Me mitte ainult ei jõua plaanipäraselt Marsile kiiremini kui pooleteise aastaga, vaid jõuame ka päikesesüsteemist kaugemale ja võib-olla isegi Voyageri jõuallika välja vahetada. Reis kaasaegse kosmoselaevaga meie lähima tähe Alpha Centauri juurde kestaks 75 000 aastat. Kui aga laev on varustatud lõimeajamiga, võtab kõik White’i sõnul aega kaks nädalat.

Seoses süstikutegevuse lõpetamise ja erasektorite kasvava aktiivsusega Maa-lähedaste lendude vallas teatab NASA, et keskendub julgetele rünnakutele kaugemale kosmosesse, palju kaugemale kui üsna igav Kuu kaevamine. Kuid ilma põhimõtteliselt uute mootoriteta on sellistest rünnakutest vähe kasu. Paar päeva pärast 100-aastase tähelaeva kohtumist kordas NASA juht Charles Bolden White'i sõnu:

"Ühel päeval tahame saavutada kõveruskiiruse. Me tahame liikuda valguse kiirusest kiiremini ja mitte peatuda Marsil.

Star Trek

Füüsik Miguel Alcubierre töötas pärast Star Treki episoodi vaatamist välja lõimesõidu mudeli.

Mõistet "lõimeajam" kasutati esmakordselt aastal 1966, kui Gene Roddenberry käivitas Star Treki. Järgmised kolmkümmend aastat eksisteeris lõime ulmekirjanduses vaid ühe püsivaima mõistena. Kuid ühel päeval jäi see episood silma füüsikule nimega Miguel Alcubierre. Seejärel töötas ta üldrelatiivsusteooria valdkonnas ja imestas: mida on vaja lõimeketta loomiseks? Ta avaldas oma teose 1994. aastal.

Alcubierre kujutas kosmoses ette mulli. Mulli esiosas aegruum tõmbub kokku, mulli tagaosas aga aegruum laieneb (nagu Suure Paugu ajal). Lõimel on laevale vähe mõju, nagu tavalisel lainel, hoolimata sellest, et müra väljaspool mulli. Põhimõtteliselt võib lõimemull liikuda nii kiiresti kui tahab: Einsteini teooria ennustatud valguskiiruse piiramine mõjutab ainult aegruumi, mitte aga aegruumi enda moonutusi. Mullis, nagu Alcubierre ennustas, jääb aegruum muutumatuks ning kosmoserändurid ise jäävad terveks ja terveks.

Warp drive suudab saata reisijaid mitte ainult Maa orbiidist kaugemale, vaid ka kogu päikesesüsteemi. Einsteini üldrelatiivsusteooria võrrandid on ühest küljest väga keerulised – arvutades, kuidas mateeria aegruumi painutab –, kuid teistpidi üsna lihtsad. Neid kasutades sai Alcubierre välja, milline ainejaotus oli vajalik lõimemulli loomiseks. Kuid probleem on selles, et lahendus paljastas mateeria kummalise vormi - negatiivne energia.

Primitiivse seletuse kohaselt on gravitatsioon kahe objekti vaheline tõmbejõud. Iga objekt, olenemata selle suurusest, tõmbab teda ümbritsevat ainet ligi. Einsteini arusaama kohaselt on see jõud aegruumi kõverus. Negatiivne energia on aga eemaletõukav gravitatsioon. Selle asemel, et aegruumi kokku tõmmata, lükkab negatiivne energia selle lahku. Jämedalt öeldes on Alcubierre'i mootori käitamiseks vaja negatiivset energiat, mis põhjustab laeva taga oleva aegruumi laienemist.

Ja kuigi keegi pole kunagi negatiivset energiat mõõtnud, ennustab kvantmehaanika (paradokside loendisse lisamiseks) selle olemasolu, mis tähendab, et teadlased võivad selle laboris luua. Üks viis selle loomiseks oleks Kasimiri efekt: Kaks paralleelset juhtivat plaati, mis on üksteisele piisavalt lähedal, peaksid tekitama väikese koguse negatiivset energiat. Alcubierre'i mudel varises kokku hetkel, mil oli vaja tohutult negatiivset energiat, palju rohkem, kui suutis luua – teadlaste sõnul.

White ütleb, et on leidnud viisi sellest piirangust mööda hiilida. Arvutisimulatsioonis muutis White lõimevälja tugevust ja geomeetriat. Selgub, et teoreetiliselt on võimalik luua lõimemull, kasutades miljon korda vähem negatiivset energiat, kui Alcubierre eeldas, ja piisavalt, et kosmoselaev saaks ise toota.

"Võimatust muutus kõik usutavaks."

"Poeg"

Harold "Sonny" White, insenerNASAlõimeajami arendamine laborisEagleworks.

Edasine jutustus on Constantin Kakaesi vaatenurgastPopSci.

Johnsoni kosmosekeskus asub laguunide kõrval, kus Houston annab teed Galvestoni sadamale. Õhus on tunda ülikoolilinnakute lõhna, kus tulevased astronaudid treenivad. Minu külastuse päeval kohtus White minuga Building Fifteen, madala kõrgusega hoones, kus on koridoride, kontorite ja labori labürint, mis koos moodustavad Eagleworksi. Tal oli seljas polosärk, millele oli tikitud Eagleworksi logo: kotkas sirutas tiibu üle futuristliku tähelaeva.

White ei alustanud oma karjääri liikumislaboris. Ta õppis masinaehitust ja liitus agentuuriga 2004. aastal töövõtjana robootikarühmas, mida ta on töötanud alates 2000. aastast. Lõpuks võttis ta plasmafüüsika doktorikraadi kallal töötades ISS-i robotkäe juhtimise üle. Alles 2009. aastal hakkas White uurima mootoreid, mille vastu oli ta juba pikka aega huvi tundnud, ja tema tööst NASAs ei saanud asja.

"Poeg on ainulaadne inimene," ütles tema ülemus John Applewhite, kes juhib Johnsoni keskuse jõusüsteemide osakonda. "Ta on kindlasti visionäär, kuid ta on ka insener. Ta suudab muuta oma kujutlusvõime kasulikuks tehniliseks tooteks."

Pärast Applewhite'i grupiga liitumist taotles White luba avada oma laboratoorium, mis on pühendatud täiustatud mootoritele. Valisin logo ja asusin tööle.

White viis mind oma kontorisse, mida ta jagab kolleegiga, kes otsib Kuul vett (ja leidis selle ilmselt Marsil), ning viis mu siis Eagleworksi. Kõndimise ajal rääkis ta mulle labori avamisega seotud raskustest, mida ta kirjeldas kui "pikka ja tüütut protsessi, et leida täiustatud mootorid, mis aitavad inimestel kosmost uurida." Ta räägib kerge tõmbega, mis on paljude lõunas veedetud aastate tulemus, algul Alabamas kolledžis ja seejärel 13 aastat Texases.

Valge näitab mulle seadmeid ja juhib mu tähelepanu selle kesksele elemendile – kvantvaakumplasmamootorile (QVA). Seade näeb välja nagu suur punane sametsõõrik, mille juhtmed on tihedalt ümber südamiku mähitud. See on üks Eagleworksi kahest peamisest arendusest koos lõimeajamiga. Muidugi salastatud. Kui küsisin selle seadme kohta, ütles White, et ta ei saa üksikasju avaldada, peale selle, et selle tehnoloogia arendamine võtab kauem aega kui lõimeajami loomine. NASA 2011. aastal avaldatud aruandes öeldakse, et see kasutab kütuseallikana tühja ruumi kvantkõikumisi (millest Tesla ilmselt rääkis), nii et CVD-l põhinev kosmoseaparaat ei vajaks "bensiini".

White'i lõimekatsed olid koondunud toanurka. Heelium-neoonlaser on paigaldatud väikesele lauale aukudega võre taha koos kiirejaoturi ja must-valge CCD-kaameraga. See on White-Judy lõimevälja interferomeeter, mis sai nime White'i enda ja Richard Judy, pensionil Johnsoni keskuse kaaslase järgi, kes aitas White'il CCD andmeid analüüsida. Pool laservalgusest läbib rõnga, White'i katseseadme. Teine pool ei ole. Kui rõngas kuidagi ei muutu, märkab White seda CCD andmete põhjal. Kui ruum on moonutatud, on häirete muster täiesti erinev.

Kui seade on aktiveeritud, töötab White'i seadistus täpselt nagu filmis: laser helendab punaselt ja kaks kiirt ristuvad nagu lasermõõgad. Rõnga sees on neli keraamilist baariumtitanaadi kondensaatorit, mida White laeb 23 000 voltiga. Viimased poolteist aastat on ta seda katset simuleerinud ja inseneri sõnul on "kondensaatorid omandamas võimsat energiapotentsiaali."

Kui aga küsisin, kuidas see kõik tekitaks aegruumi moonutamiseks vajalikku negatiivset energiat, muutus White’i vastus põiklevaks: “See töötab nii... Ma võin öelda, mida ma võin öelda. Ma ei saa teile öelda, mida ma ei saa." Ta viitas mitteavaldamise kokkuleppele, nii et üksikasjad jäid saladuseks. Küsisin, kellega ta sellise lepingu sõlmis, mille peale tuli vastus:

«Inimesed tulevad ja küsivad igasuguste asjade kohta. Ma lihtsalt ei saa minna üksikasjalikumalt kui ma praegu."

Warp drive

Valge töötab Johnsoni kosmosekeskuses (JSC) Saturn V raketi varjus.

Lõimereisi teooria on intuitiivne – kõverdage aegruumi ja looge liikuv mull. Kuid praktikas on sellel mitmeid olulisi takistusi. Isegi kui White suudab märkimisväärselt vähendada vajalikku negatiivset energiat, kui Alcubierre vajas, jääb seda ikkagi palju rohkem alles, kui teadlased suudavad luua. Seda väidab Tuftsi ülikooli teoreetiline füüsik Lawrence Ford, kes on viimase 30 aasta jooksul kirjutanud kümneid töid negatiivse energia kohta. Ford ja teised füüsikud ütlevad, et sellel, kui palju negatiivset energiat võib ühte kohta pikaks ajaks koondada, on fundamentaalsed füüsilised piirangud – mitte ainult inseneriprobleemid.

Probleemiks on ka see, et valguse kiirusest kiiremini liikuva lõimemulli tekitamiseks peaksid teadlased laiali laotama negatiivset energiat laeva ümber, sealhulgas selle ette. Valge ei näe selles probleemi. Kui temalt küsisin, vastas ta üsna ebamääraselt, öeldes, et lõimeajam töötab, kuna "vaja on vaid seadet, mis loob kõik." vajalikud tingimused" Kuid nende tingimuste loomine laeva ees tähendab negatiivse energia jaotust, mis liigub kiiremini kui valgus, mis rikub üldist relatiivsusteooriat.

Lõpuks on lõimeajam kontseptuaalne probleem. Üldrelatiivsusteooria järgi võrdub valguse kiirusest kiirem reisimine ajas liikumisega. Oleme juba arutanud, kas selline reisimine on põhimõtteliselt võimalik. Öeldes, et lõimeajam on võimalik, ütleb White sisuliselt, et ta suudab luua ajamasina.

Kahtlused levisid nagu öö maa peal.

"Ma ei usu, et ükski tavapärane arusaam füüsikast viitab sellele, mida ta oma katsetes näha tahab," ütleb Ken Olum, Tuftsi ülikooli füüsik, kes osales 2011. aasta 100-aastase tähelaeva koosolekul. Noah Graham, Middlebury kolledži füüsik, kes luges minu palvel läbi kaks White'i artiklit, vastas järgmise märkusega:

"Ma ei näe neis paberites midagi muud teaduslikku peale vanade tööde kokkuvõtete tegemise."

Ka Alcubierre ise, kes on nüüd Mehhiko riikliku autonoomse ülikooli füüsik, kahtleb:

"Isegi kui ma istun laevas ja mul on negatiivne energia, ei saa seda kuidagi viia sinna, kuhu ma vajan," ütles ta telefoni teel. - "See on suurepärane idee. Mulle meeldib, sest ma kirjutasin selle ise. Kuid sellel on mitmeid piiranguid, millega olen aastate jooksul kokku puutunud, ja ma ei tea, kuidas neist mööda hiilida.

Johnsoni keskuse peaväravast vasakul asub küljele pööratud rakett Saturn V. Kõik etapid on eraldatud, et saaksite imetleda raketi sisikonda. Vaid üks kandja paljudest mootoritest on väikeauto mõõtu ja selle külili lebav rakett on jalgpalliväljakust paar meetrit pikem. See räägib palju kosmosereiside keerukusest. Rakett on praegu nelikümmend aastat vana ja aeg, mil see kasutusele võeti – ja NASA oli osa Ameerika suurest unistusest saata inimene Kuule – on ammu möödas. Tänapäeval näeb Johnsoni kosmosekeskus välja nagu koht, kus kunagi käis suursugusus, kuid mis on kadunud.

Läbimurre mootorite arendamisel võib JSC-s ja NASA-s avada uue ajastu, mis kestab palju aastaid ja mille lõppu me kunagi ei näe. 2007. aastal teele saadetud sond Dawn uurib ioonidega liikuvat asteroidivööd. 2010. aastal avalikustasid jaapanlased Ikaruse, esimese planeetidevahelise päikesepurjeprojekti, mis on veel üks eksperimentaalne mootorivõimalus. 2016. aastal alustab ISS katsetamist suure tõukejõu plasmasüsteemiga VASIMR. Ja kuigi need süsteemid suudavad ühel päeval astronaute Marsile transportida, ei jõua nad kindlasti Päikesesüsteemist kaugemale. Sellepärast ütleb White, et NASA peab võtma riskantseid projekte.

Warp drive on võib-olla NASA kõige uskumatum tõukejõuprojekt. Teadusringkondade helgemad pead väidavad, et White ei suuda seda ehitada. Eksperdid ütlevad, et see on vastuolus loodus- ja füüsikaseadustega. Vaatamata kõigele sellele toetab NASA seda arengut.

"See, mida ta üritab teha, ei vaja palju rahalisi vahendeid, " ütleb Applewhite. "Ma arvan, et juhtkond on tema töö jätkamisest väga huvitatud. See on praegu vaid teooria, kuid kui see saab reaalsuseks, muutuvad mängureeglid dramaatiliselt.

Jaanuaris pani White kokku oma lõimeinterferomeetri ja viis selle uutesse ruumidesse. Eagleworks on kolinud uude koju, mis on suurem ja "seismiliselt isoleeritud", entusiastlik White. See tähendab, et see on vibratsiooni eest kaitstud. Kuid parim asi uue labori juures on see, et NASA andis White'ile ruumi, kus töötati välja Apollo programm, sama, mis kunagi viis Neil Armstrongi ja Buzz Aldrini Kuule.

Ja sellest sai nii uskumatu läbimurre, et paljud ei usu siiani, et ameeriklased Kuule maandusid.

Warp drive

Star Trek (Star Trek)
Telesarjad
Originaalsari - 80 osa
Animasari - 22 osa
Järgmine põlvkond – 178 osa
Deep Space 9 – 176 osa
Voyager – 172 osa
Enterprise - 98 osa
Filmid
Star Trek: film
Star Trek 2: Khani viha
Star Trek III: Spocki otsing
Star Trek IV: Kodureis
Star Trek 5: Viimane piir
Star Trek 6: Avastamata riik
Star Trek: põlvkonnad
Star Trek: esimene kontakt
Star Trek: ülestõus
Star Trek: pimedusse
Star Trek (XI)
Suured tsivilisatsioonid
Ühendatud Planeetide Föderatsioon
Klingonid – romulanid – Borg
bajorlased – kardassialased – ferengid
Kaezons - Tholians - Trills
Dominion – Breen – Hirogen
Xindi – Vulcans – Q
Teave
Tegelased - Rassid - Klingoni keel
Kronoloogia – telepaatia – füüsika
Tähelaevad – Tähelaevade klassid
Seotud tooted
Lood ja raamatud
Mängud
Star Trek võrgus
Star Treki arvutimängude loend
Kaardimäng (CCG) – RPG
panus
Panus kultuuri - Trekkerid

Warp drive(inglise) Warp drive, kumerusmootor) on kollektiivne fantastiline teaduslik-teoreetiline pilt Star Treki väljamõeldud universumist pärit tehnoloogiast või nähtusest, mis võimaldab jõuda ühest ruumipunktist teise kiiremini kui valgus. See saab võimalikuks tänu spetsiaalse kõverusvälja (lõimevälja) tekkele, mis ümbritseb laeva ja moonutab ilmaruumi aegruumi kontiinumi, liigutades seda. Kumerusmootor ei kiirenda füüsilist keha tavaruumis valguse kiirusest kiiremini, vaid kasutab aegruumi omadusi, et liikuda kiiremini kui see, mis toimub tasase elektromagnetlainega (valgusega) vaakumis.

Telesarjas Star Trek

Tehnoloogia

Üldiselt on kõverdamise põhimõte väänata ruumi tähelaeva ees ja taga, võimaldades sellel liikuda valguse kiirusest kiiremini. Laeva ees olev ruum “kokku surub” ja selle taga “lahti rullub”. Samal ajal on laev ise omamoodi “mullis”, jäädes kaitstuks deformatsioonide eest. Laev ise jääb moonutusvälja sees tegelikult liikumatuks: moonutatud ruum ise, milles see asub, liigub.

Lõimeajamite kasutamine nõuab palju energiat, nii et Ühinenud Planeetide Föderatsiooni lõimesüsteemid saavad toite aine ja antiaine vahelisest reaktsioonist, mis on üksteisest eraldatud dilitiumikristallidega. Reaktsiooni tulemusena tekib suure energiaga plasma, mida nimetatakse elektroplasmaks. Elektroplasmat juhivad elektroplasmasüsteemi spetsiaalsed elektromagnetilised torujuhtmed. elektroplasma süsteem, EPS) plasmapihustiteks, mis omakorda loovad lõimevälja. Erinevad tsivilisatsioonid kasutavad erinevaid energiaallikaid, kuid üldiselt on protsess sarnane.

Lõimeväli, lõimeväli

Kumerusväli koosneb paljudest kihtidest. Need kihid moodustavad "alaruumilise välja". See on väga sarnane "miniuniversumiga", mis on tavaruumist eraldiseisev. Selle miniuniversumi erinevate seaduste tõttu, võrreldes tavaruumiga, saab miniuniversum liikuda ülivalguse kiirusega. Mida rohkematest kihtidest kumerusväli koosneb, seda sügavamale laev alamruumi sukeldub, seda kaugemal on see tavaruumist eraldatud ja seda suurem on kiirus. Suuremate kiiruste saavutamiseks on vaja suurendada alamõõtmeliste kihtide arvu. Järgmise kihi loomine ja hooldamine nõuab aina rohkem energiat. Lõimemootori tööle seatud teoreetilist piiri nimetatakse Eugene'i piiriks. Mille kohaselt ei saa deformatsioonitegur kunagi olla 10, kuna sel juhul võrdus energiakulu ja ka kiirus lõpmatusega. Täielik järelejäänud saadaolev kiirusvahemik on tihendatud Warp 9 (9 kihti) ja Warp 10 (lõpmatu kiirus) vahele.

Intrepid klassi tähelaevad olid varustatud spetsiaalsete muudetava geomeetriaga gondlitega, mis võimaldas neil liikuda veelgi suurema kiirusega, kahjustamata ümbritsevat ruumi ja selles asuvaid objekte. Uuema klassi tähelaevadele Sovereign on paigaldatud täiustatud kumerusega gondlid, mis võimaldavad neil liikuda suurel kiirusel ilma geomeetriat muutmata.

Süsteemi elemendid

• Konteiner antiainega
• Antiaine induktiivpool
• Antiaine relee
• Diliitiumi padrunid
• Elektroplasma
• Hädaseiskamismehhanism
• Jahutusseadme põhiliin
• Magnetiline torujuhe
• Magnetplokk
• Gondolid

Osa lõimemootorist, Vortex Collector koos oma lisasüsteemidega asub tavaliselt ees, millele järgneb Plasma Injector, mis fokusseerib plasma voolu täpselt Warp Coil'i keskele ja tegeliku mähiste rea kogu ülejäänud pikkuses. Lõimmootoreid kasutavatel võistlustel on de facto standard kasutada kahte lõimekatet laeva kerest vasakul ja paremal.

• • Bussardi kollektsionäärid

Seade, mis asub tavaliselt (Föderatsiooni laevadel) lõime gondli esiosas ja on mõeldud tähtedevahelise gaasi esmaseks kogumiseks (hilisem sorteerimine ja töötlemine toimub teiste süsteemide poolt). Kollektor lülitatakse tavaliselt sisse siis, kui aine- või antiainevarud laeva mahutites on peaaegu otsas. Keeriskollektor koosneb reast mähistest, mis loovad magnetvälja, mis nagu lehter tõmbab endasse tähtedevahelist gaasi.

• • Plasma pihusti
  • Lõimepool (lõimepool)

Mitmeks osaks jagatud toroid, mis loob kõveruse välja, kui seda aktiveerib mööduv suure energiaga plasma vool. Lõime gondli sees asub rida lõimepooli. Plasmapihusti abil saab laev liikumise ajal reguleerida üksikute lõimepoolide aktiveerimisjärjestust, võimaldades laeval manööverdada lõimekiirusel.

• Nullifitseerimise tuum
• Eeljahutusliin
• Induktiivpool
• Plasma torujuhe
• Plasma vahejahuti
  • Lõikevedelik
• Plasma regulaator
• Energia ülekandekanal
• Energia ülekandevõrk

Föderatsiooni tähelaevade pardal kasutatavat elektrijaotusvõrku kõigi tarbimisallikate toiteks, selle toimimist ja allikatest tarbijatele energia jaotamist juhib EPS-ametnik oma terminalist. Energia edastatakse toitekanalis plasmaosakeste suure kiirusega. Peamisi toiteallikaid on kaks: lõimesüdamik ja termotuumasünteesi reaktorid impulssmootorites. Tuum toidab peamiselt lõime gondleid, kilpe ja faasereid ning kõigi teiste tarbijate impulssmootoreid.

• Kosmilise maatriksi taastamismähis
• Warp plasma torujuhe
• Lõimetuum
  • Mateeria/antiaine reaktor
  • Antiaine pihusti
  • Diliitiumkristallplaat
    • Diliitiumi kristall

Võib-olla on see kumerussüdamiku põhikomponent, mille sees olevad aine- ja antiainevood muundatakse kontrollitud hävitamisprotsessi käigus elektroplasmavooluks. Diliitium on seni teadaolevalt ainus element, mis on antiaine suhtes inertne, kui see puutub kokku megavatise vahemikuga kõrgsagedusliku elektromagnetväljaga. Reaktsiooni efektiivsus kristallis sõltub selle kvaliteedist.

• • • Kristallide ühendamise mehhanism
  • Aine pihusti
  • Teeta maatriksi koostaja

Warp drive arendamine

iga kosmosetsivilisatsioon arendas lõimetehnoloogia iseseisvalt ja sisse erinevad ajad. Seega olid vulkaanidel Maa kalendri järgi kolmandal sajandil lõimemootorid. 2151. aastal ületasid nad kiiruse, mis võrdub seitsme kõverusteguriga. Samal aastal suutsid klingonid saavutada kuue kiiruse. Tuleb märkida, et klingonid ise lõimetehnoloogiaid välja ei töötanud - need olid “laenatud” khuridelt, kes vallutasid kunagi Klingonite kodumaailma Kronose (Chronose).

Planeetide ühendatud föderatsioon tunnustas lõimeajami loomist oluline etapp ja ühiskonna arengut iseloomustav tegur. Tähelaevastiku direktiivid keelavad kontakti tulnukate rassidega, kuni nad sisenevad lõimetehnoloogia ajastusse.

Föderatsiooni lõimetehnoloogia

Phoenixi esimene lend

Maal lõi lõimeajami teadlane Zephram Cochrane vahetult pärast III maailmasõja lõppu. Vaatamata ressursside nappusele õnnestus tal Titan V kosmoserakett oma katsete jaoks ümber ehitada.

Lõimalaeva Phoenix esimene katselend toimus 5. aprillil 2063 ja see põhjustas “esimese kontakti” – kohtumise maalaste ja vulkaanide vahel.

Siiski edasiarendus Lõimetehnoloogia edenes väga aeglaselt (see on suuresti tingitud vulkaanide positsioonist, kes peavad inimkonda kosmoseuuringuteks mitte valmis) ja alles 80 aastat hiljem, 2140. aastatel, suutis insener Henry Archeri loodud uus mootor saavutada lõimeteguri. 2. Varsti murdis poeg Henry Jonathan Archer lõime 2 tõkke, saavutades lõime 2,5 kiiruse.

Aastaks 2151 oli tehnoloogia nii palju arenenud, et inimkond oli valmis ületama 5 kõverusteguri barjääri. Esimene uue mootoriga varustatud laev oli tähelaev Enterprise, mis püstitas 9. veebruaril 2152 uue kiirusrekordi.

2161. aastal saavutati kiirus 7 ja tähelaevadele hakati paigaldama uusi mootoreid.

2240ndatel muutus lõime 6 kiirusest reisikiirus (maksimaalne kiirus oli sel ajal 8).

Suuremad kiirused saavutati ainult teiste tsivilisatsioonide sekkumise kaudu. Nii tegid kelvanid 2268. aastal tähelaeva Enterprise konstruktsioonis muudatusi, mille tulemusena suutis see saavutada 10 kõveruse. Samal aastal kiirendas tähelaev Losiri sabotaaži tõttu 14.1-ni.

Samal ajal hakati tähelaevadele paigaldama uusi gondleid, muutes 8-kiiruselise lõime tavaliseks (“Star Trek: The Movie”). 2280. aastatel töötati välja transwarp-tehnoloogia, mis pidi võimaldama liikumist veelgi suurematel kiirustel, kuid uute mootorite katsetuste ebaõnnestumine sundis insenere nende praktilisest kasutamisest loobuma.

Galaxy klassi kasutuselevõtu ajaks 2360. aastatel võimaldas inseneriteaduse areng tähelaevadel liikuda kaheteistkümne aasta jooksul 9,6 kiirusega.

2012. aastal esitas füüsik Harold White, kes juhib NASA Lyndon Johnsoni keskuse Advanced Propulsion Physics Laboratory uurimisrühma Eagleworks, projekti lõimega juhitava kosmoselaeva loomiseks. Teoreetiliste arvutuste kohaselt ta kunagi teeb tõelised liigutused ruumis kiiremini kui valguse kiirus, mis võimaldab inimestel ajas rännata. Pärast arvukaid teaduslikke vaidlusi unustasid kõik White'i ja tema projekti. Aga hiljuti teaduskonverents New Yorgis, mis on pühendatud valdkonna arengutele kosmosetehnoloogia, tegi füüsik ettekande, mainides eelkõige, et tema laboris juba rakendatakse imemootorit ja samal ajal arendatakse kõiki puuduvaid tehnoloogiaid.

Kõik teavad Einsteini teooriat, et valguse kiirus vaakumis on konstantne väärtus ja see on osakeste liikumise ja vastastikmõjude ülekandumise piirav kiirus. Arvestades kosmiliste kauguste suurust ja inimelu piiranguid, muutub süvakosmose uurimine ületamatuks probleemiks. Juba aastaid on mitte ainult ulmekirjanikud, vaid ka maailmakuulsad teadlased otsinud võimalust Einsteini teooriast mööda hiilida. Kuid selgus, et valguse kiirusest kiiremini on võimalik liikuda ilma Einsteini mudelist kaugemale jõudmata.

1994. aastal pakkus Mehhiko teoreetiline füüsik Miguel Alcubierre välja ruumi venitamise tehnoloogial põhineva mootori. Teadlane tunnistas, et tema areng oli inspireeritud populaarsest ulme telesarjast Star Trek. Sellel oli lõimeajam, mis võimaldas sellel liikuda kiiremini kui tähtristleja Enterprise'i valguse kiirus. Fantastilise seadme teoreetiline kontseptsioon langes kokku Alcubierre mootori tegeliku ideega, mis sai maailmakuulsaks.

Idee on suhteliselt lihtne: avakosmos keerleb ümber laeva, samal ajal kui laev ise jääb paigale. Ees olev ruum surutakse vastu laeva ja tagapool, vastupidi, lükatakse sama jõuga tagasi. Seega ei ole laeva kiirus piiratud: ta ei liigu ise, vaid liigub kokkusurutav ja dekompresseeritav ruum. Laeva sees olevatele astronautidele tundub, et midagi ei juhtu. See tähendab, et kõik Einsteini relatiivsusteooria postulaadid on säilinud.

Alcubierre’i arendusest sai omakorda White’i mootori põhiidee. Kolm aastat tagasi õnnestus teadlastel laboritingimustes saada teatud "mullid", mille sees toimub deformatsioon ja ruumi moonutamine, mis oli aluseks lõimemootori uue versiooni tööle. Sellise "mulli" abil saate moodustada just ussiaugu, mille kaudu kosmoselaev lendab kohe igale kaugusele. 2012. aastal lõi White oma uurimistöö kinnituseks koos kolleegidega teadusliku instrumendi White-Juday Warp Field Interferometer, mille abil avastati aegruumi telge deformeerivad “mullid”.

Kuid kui tol ajal teadlased ei teadnud, kuidas seda arengut praktikas rakendada, siis nüüd tänu uusimad tehnoloogiad, lähenevad nad seatud eesmärgile. White’i sõnul suudab tema laev matemaatiliste arvutuste põhjal jõuda Alpha Centaurini kõigest kahe nädalaga, arvestades aega alates hetkest, kui see Maalt startib.

Tänaseks on teadlased juba loonud valguskiirusel reisimiseks mõeldud kosmoselaeva prototüübi – IXS Enterprise. Kosmosesõiduks mõeldud laev asub kahe rõnga vahel, mille eesmärk on moodustada aegruumi deformeeriv “mull”. Tegelikkuses ei lenda laev, millele on paigaldatud lõimeajam, läbi kosmose valgusest kiiremini. Nagu Alcubierre'i mootori puhul, liigub see universum valguse kiirusega ümber "mulli" - kunstlikult loodud ussiaugu - sees asuva laeva.

Muide, lõimemootori idee ei tekkinud reaalsusega sideme kaotanud füüsiku hullumeelse fantaasiana: see ilmus täiesti "maapealsete" ioon- ja plasmamootorite väljatöötamise käigus. Muide, see on White’i juhtimisel tegutseva labori põhieesmärk.

NASA jaoks on White'i loomingulised katsed, sealhulgas lõimemootor, suhteliselt odavad - umbes 50 tuhat dollarit, mis organisatsiooni 18 miljardi dollari suuruse aastaeelarve kogusummat arvestades on tühine summa. Üldiselt on NASA palju rohkem keskendunud realistlikumatele projektidele – uue põlvkonna Orioni kosmoselaevade ehitamisele, rahvusvahelises kosmosejaamas töötamisele ja asteroidide püüdmise missiooni ettevalmistamisele.

NASA juhtkond andis aga White'i rühmale selle tehnilisi ressursse ja täiendavad spetsialistid. Samuti renoveeriti ja valge käsutusse anti spetsiaalse pneumaatilise paigaldusega labor, mis täielikult summutab seismilisi vibratsioone.

White'i meeskond tegeleb praegu aegruumi väänamise mõju tuvastamisega White-Juday Warp Field Interferometer abil. Seade on ülitundlik, isegi labori lähedalt mööduvate inimeste sammud mõjutavad seda, mistõttu pidid teadlased kolima uude laborisse. Selge see, et lõimemootori rakendamine on veel kaugel, aga hädad on alanud!

"Minu meeskonna uued uurimistulemused muudavad fantastilise lõimeajami projekti usutavaks ja täiendavat uurimist väärt," ütleb Warp, praeguste uuenduste kohta üksikasjalikult laskumata.

Ulmekirjandusest, eriti Star Trekist pärit, ajaruumi väänamisel töötava kosmilise mootori kontseptsiooni lõimeajamist pidasid mõned nutikad ja ehk veidi hullud hiljuti "teoreetiliselt teostatavaks ja edasist uurimist väärt" kontseptsiooniks. NASA teadlased. Veelgi enam, need teadlased läksid oletustest pisut kaugemale ja lõid oma laboris teadusliku seadme, mille sees õnnestus neil saada, ehkki pisikesi, kuid siiski ruumi deformatsiooni "mulle".

Lõimeajami, ruumi deformatsioonil töötava mootori põhimõte on üsna lihtne. Einsteini teooria kohaselt ei saa miski Universumis eksisteeriv liikuda valguse kiirusest kiiremini. Kuid kasutades kunstlikult loodud ruumi deformatsiooni, omamoodi ussiaugu, on võimalik panna sirgjoon ja otseteeühest ruumipunktist teise, olenemata neid punkte eraldavast kaugusest.

See tehnika võimaldab vähemalt Star Treki kangelastel vältida paljusid paradokse, probleeme ja piiranguid, mis on seotud valguse ja peaaegu valguse kiirusega lendamisega.

NASA teadlaste sõnul on valguse kiirusest kiiremaks lendamiseks vaja mingist eksootilisest materjalist rõnga abil luua ruumi deformatsioonipiirkond, mis ümbritseb kosmoselaeva eraldi tavaruumi "mulli" ja kuidagi muuta kogu universum liigub kiiremini kui valguse kiirus. Nii hullult kui see ka ei kõla, on see Einsteini teooriast möödasõit ja see peaks toimima või vähemalt pole veel tõestatud, et see ei peaks töötama.

Eraldatud mullis oleva kosmoselaeva vaatenurgast näib, nagu oleks kogu laeva ees olev ruum kokku surutud ja seejärel laeva taga laienenud, liigutades laeva peaaegu kohe uskumatutesse kaugustesse.

Kuigi ülalkirjeldatud " mõtteeksperiment Tundub üsna lihtne, selle rakendamine on uskumatult keeruline probleem, kuna see hõlmab selliseid põhimõisteid nagu aeg ja ruum, mis on universumi "kangas". Warp drive printsiibi rakendamine võib nõuda mõne täiesti uskumatu asja leiutamist ja loomist, nagu negatiivne energia ja mingid eksootilised materjalid, mida tavatingimustes eksisteerida ei saa, vastasel juhul oleks vaja tervet ookeani tavalist energiat.

Sellest energiast rääkides on füüsikud tinglikult välja arvutanud, et mitme aineaatomi liigutamine ülalkirjeldatud viisil nõuab kolm korda suuremat energiat kui Päikeses sisalduv energia. Ja kosmoselaeva liigutamiseks on vaja energiat, mis on mitu suurusjärku suurem kui kogu universumis toodetav energia.

NASA teadlane Harold White tutvustas hiljuti toimunud 100-aastasel tähelaevade sümpoosionil mõningaid oma uuringuid, mis viitavad sellele, et moonutamine ei pruugi olla kadunud põhjus. Tema vaatenurgast

Ragbipalli kujulist kosmoselaeva saab ümbritseda eksootilisest ainest rõngas, millel on täiesti uskumatud omadused. Selle aine mõju võimaldab rakendada lõimeajami põhimõtteid palju-palju madalamate energiakuludega kui ülalpool mainitud.

"Meie matemaatilised arvutused näitavad, et lõimeajami abil jõuame Alpha Centaurisse kahe nädala jooksul pärast Maalt startimist," ütleb White. «Sellisel juhul ei erine kosmoselaeva pardakella kellaaeg maapealse juhtimiskeskuse kellaajast. Kõikvõimalikud ajaparadoksid puuduvad täielikult ja kiirendus, millega kosmoselaev liigub, ei määri meeskonda õhukese kihina üle vaheseinte.

Kasutades laboratoorset teaduslikku instrumenti White-Juday Warp Field Interferometer, mis oli loodud nende kahtluste kinnitamiseks, suutsid Harold White ja tema kolleegid luua aegruumi kõverusest tillukesi "mulle".

Saadud deformatsiooniaste oli väga väike, kuskil miljondik protsenti, sellest muidugi ei piisa, et viia meid kaugete tähtede juurde, kuid see on praktiline kinnitus, et kunagi saab see täiesti võimalikuks.