Варп-двигатель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Варп-двигатель (англ. Warp drive, двигатель искривления) — гипотетическая технология, которая, согласно гипотезе, позволит кораблю, оснащённому таким двигателем, преодолевать межзвёздные расстояния со скоростями, превышающими скорость света. Преимущественно рассматривается в научной фантастике. Это возможно, как ожидают некоторые физики, благодаря общерелятивистским эффектам, см. ниже. Естественно корабль не разгоняется — локально — даже до околосветовых скоростей, но тем не менее движется быстрее, чем плоская электромагнитная волна в вакууме. Например, вымышленный варп-двигатель в Звёздном пути работает именно так.

В фантастике[править | править вики-текст]

В фантастике варп-двигатель часто собирательный, фантастический научно-теоретический образ технологии или явления (например в вымышленной вселенной Star Trek), позволяющей попасть из одной точки пространства в другую быстрее, чем это делает свет. В целом в большинстве произведений фантастики физика работы варп-двигателя совпадает с таковой у возможного реального варп-двигателя.

В романе Час Быка[править | править вики-текст]

В романе И. А. Ефремова «Час Быка», земляне, основываясь на работах Рен Боза (персонаж романа «Туманность Андромеды») и исследованиях найденного землянами корабля жителей туманности Андромеды, создали звездолёт прямого луча (ЗПЛ), принцип действия которого основан на варп-эффекте.

…было понято нуль-пространство, как граница между миром и антимиром, между миром Шакти и Тамасом, где взаимно уравновешены и нейтрализованы полярные точки пространства, времени и энергии. Нуль-пространство тоже скручено в спираль соответственно обоим мирам, <…> возникает возможность передвигаться в нем, почти мгновенно достигая любой точки нашей вселенной <…> звездолет прямого луча идет не по спиральному ходу света, а как бы поперек него, по продольной оси улитки, используя анизотропию пространства. Кроме того, звездолет в отношении времени как бы стоит на месте, а вся спираль мира вращается вокруг него

Освоение движения по принципу прямого луча позволило землянам совершать дальние звёздные путешествия, в результате чего в развитии Земли и цивилизаций Великого Кольца наступила новая эра — эра Встретившихся Рук (ЭВР).

В сериале Звёздный путь[править | править вики-текст]

Технология[править | править вики-текст]

В общих чертах принцип работы варп-двигателей заключается в деформации пространства перед и позади звездолёта, позволяя тому двигаться быстрее скорости света. Пространство «сжимается» перед судном и «разворачивается» за ним. При этом само судно находится в своеобразном «пузыре», оставаясь защищённым от деформаций. Сам корабль внутри поля искажения фактически остаётся неподвижным, — перемещается само искажённое пространство, в котором он находится. (В целом это совпадает с ожидаемой картиной работы возможного реального варп-двигателя.)

Максимальная скорость Энтерпрайза-D — 9,8 варп, что приблизительно равно 9000 скоростей света (на основании данных из 6 серии 1 сезона). Скорость в 1 варп равняется скорости света и растет экспоненциально. За день корабль на максимальной скорости способен преодолеть 24 световых года.

По легенде сериалов Звёздный путь, использование варп-двигателей требует больших энергозатрат, поэтому варп-системы Объединенной Федерации Планет запитываются энергией от реакторов аннигиляции материей и антиматерией, разграниченными друг от друга кристаллами дилитиума. В результате реакции создается высоко-энергетичная плазма, называемая электро-плазмой. Электро-плазма направляется специальными электро-магнитными трубопроводами электро-плазменной системы (англ. electro-plasma system, EPS) в плазменные инжекторы, которые, в свою очередь, собственно, создают варп-поле. Разные цивилизации в Звёздном пути используют разные источники энергии (например, ромулане запитывают корабельные варп-двигатели от корабельных квантово-сингулярных энергоблоков, кардасианцы от реакторов холодного ядерного синтеза или искусственного распада протонов), но в целом процесс происходит аналогично.

На звездолёты класса «Интрепид» устанавливались специальные гондолы с изменяемой конфигурацией, позволяющее двигаться с ещё более высокой скоростью без причинения вреда окружающему пространству и объектам, в нём расположенным. На более совершенных классах звездолётов — «Суверин», «Прометей» — устанавливаются более совершенные гондолы искривления, позволяющие двигаться с большими скоростями без изменения конфигурации.

Элементы системы[править | править вики-текст]

  • Контейнер с антивеществом
  • Катушка индуктивности антивещества
  • Реле антивещества
  • Патроны дилитиума
  • Электро-плазма
  • Механизм экстренной остановки реакции
  • Основная магистраль охлаждающего устройства
  • Магнитный трубопровод
  • Магнитный блок
  • Гондолы

Часть двигателя деформации, спереди обычно располагается Вихревой сборщик со своими дополнительными системами, далее идёт Плазменный инжектор, фокусирующий поток плазмы точно по центру Катушки искривления и собственно ряд катушек по всей оставшейся длине. Стандартом де-факто среди рас, использующих варп-двигатели, является использование двух гондол искривления слева и справа от корпуса корабля.

    • Коллекторы Бассарда

Устройство, обычно располагаемое (на кораблях Федерации) на переднем конце гондол искривления и служащее для первичного сбора межзвёздного газа (последующей сортировкой и переработкой занимаются уже другие системы). Сборщик обычно включается, если запасы материи или антиматерии в баках корабля почти иссякли. Вихревой сборщик состоит из набора катушек, которые создают магнитное поле и подобно воронке затягивающее межзвёздный газ.

    • Плазменный инжектор
    • Варп-катушка (катушка деформации)

Тороид, разделённый на несколько частей, который создаёт поле искривления, будучи активированным проходящим потоком высокоэнергетической плазмы. Ряд катушек деформации располагается в гондоле искривления. Используя плазменный инжектор, корабль может регулировать последовательность активации отдельных катушек искривления во время движения, позволяя кораблю маневрировать на варп-скоростях.

  • Аннулирующее ядро
  • Предварительная магистраль охлаждения
  • Катушка индуктивности
  • Плазменный трубопровод
  • Промежуточный охладитель плазмы
    • Смазочно-охлаждающая жидкость
  • Регулятор плазмы
  • Энергопередающий канал
  • Сеть передачи энергии

Сеть распределения энергии, используемая на борту звездолётов Федерации для питания всех источников потребления, за её работой и распределением энергии от источников к потребителям контролирует офицер ЭПС со своего терминала. Энергия передаётся в канале питания высокими скоростями движения плазменных частиц. Есть два основных источника питания: это ядро искривления и термоядерные реакторы в импульсных двигателях. Ядро в первую очередь питает гондолы искривления, щиты и фазеры, а импульсные двигатели всех прочих потребителей.

  • Космическая матричная катушка восстановления
  • Варп-плазменный трубопровод
  • Ядро деформации
    • Реактор материи/антиматерии
    • Инжектор антиматерии
    • Плата кристаллов дилитиума
      • Кристалл дилитиума

Пожалуй главный компонент ядра искривления, внутри которого потоки вещества и антивещества при управляемом процессе аннигиляции преобразуются в электроплазменный поток. Дилитий — единственный пока известный элемент, который инертен к антивеществу, когда подвергается воздействию высокочастотного электромагнитного поля в мегаваттном диапазоне. Эффективность реакции в кристалле зависит от его качества.

      • Механизм соединения кристаллов
    • Инжектор материи
    • Наборщик тета-матрицы

В сериале «Звёздные врата: Вселенная»[править | править вики-текст]

В сериале «Звёздные врата: Вселенная» фигурирует сверхсветовой двигатель, по признакам своего принципа действия, скорее всего, являющийся варп-двигателем. Именно такой двигательной установкой оснащены «Судьба» и корабли-установщики Звёздных врат. О конструктивной системе этих варп-двигателей легенда сериала «Звёздные врата: Вселенная» ничего не сообщает. Известно лишь, что в отличие от кораблей в Звёздном пути «Судьба» способна за приемлемое время совершать межгалактические перелёты между соседними галактиками (для сравнения: Суверен, Интрепид, Прометей на такое не способны). Внутри же галактики «Судьба» летит со стандартной для конца XXIV столетия в Звёздном пути скоростью. Так по легенде последней серии 2-го сезона «Звёздных врат: Вселенная» «Судьба» должна была пересечь средних размеров спиральную галактику (практически все спиральные галактики — галактики-гиганты), куда она влетела, за три года непрерывного полёта.

В Warhammer 40,000[править | править вики-текст]

В этой вселенной фигурирует так называемое варп-пространство. Корабли летают на сверхсветовых скоростях, совершая перелёты через это варп-пространство. Но физически такие «варп-полёты» ничего общего не имеют с полётами с использованием вымышленных (в частности в: Звёздном пути, «Звёздных войнах», «Звёздных вратах») или возможных реальных варп-двигателей. Варп-пространство в Warhammer 40,000, иначе называемое имматериумом, есть параллельное подпространство Вселенной — отражение желаний и эмоций, а также обитель демонов и богов, через которое и летают корабли во вселенной Warhammer 40,000 (некоторым аналогом варп-перемещения Warhammer 40,000 является перемещение в фильме «Event Horizon» с соответствующим эффектом, при отсутствии «поля Геллера»).

В реальности[править | править вики-текст]

Как и в фантастическом сериале «Звёздный путь», в реальности принципы действия этого двигателя вполне возможны. Физик Гарольд Уайт взял за основу расчеты своего коллеги Мигеля Алькубьерре, который первый задумался о двигателе искривления как о сверхбыстром способе перемещения в системе общей теории относительности.

Он исправил погрешности в теории Алькубьерре и провёл расчёты, благодаря которым добился уменьшения затрачиваемой мощности с заряда эквивалентному энергии массы 300 планет Земля до энергии, количество которой равно энергии массы чуть более 700 килограмм.

Аэрокосмическое агентство NASA сейчас всерьёз занялось исследованием принципов реализации данной теории[1][нет в источнике][2].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]