Sukurtas Einšteino nuspėtas protonų variklis: iššūkis Visatos dėsniams?

Ar žinote, kas ką tik buvo atrasta? Tai yra protonų variklis, kurį Einšteinas numatė prieš kelis dešimtmečius ir kurį pirmą kartą pavyko materializuoti. Tai meta iššūkį net fizikos ir Visatos dėsniams ir padės sumažinti transporto priemonių išmetamą anglies dvideginio kiekį.

Pirmasis protonų variklis, paruoštas dekarbonizuoti transportą

2021 m. įkurtas startuolis „RocketStar“ kuria branduolinės sintezės varomąjį variklį. Jų tikslas – sukurti revoliucinį raketinį variklį, kuriame vandenilio branduolių sintezė būtų naudojama itin dideliam savitajam impulsui generuoti.

„RocketStar“ dizainas pagrįstas protonų (vandenilio branduolių) sinteze per piltuvėlio formos magnetinį lauką. Protonai įšvirkščiami į platųjį piltuvėlio galą ir, artėdami prie siaurojo galo, suspaudžiami, pasiekdami itin aukštą temperatūrą ir tankį.

Vykstant branduolių sintezei išsiskiria didelis energijos kiekis, kuris virsta dideliu greičiu į išorę nukreipta plazmos srove. Tai suteikia raketai traukos jėgą nenaudojant cheminių degalų.

Privalumas tas, kad branduolių sintezės kuras (vandenilis) yra beveik neišsenkantis, todėl ilgainiui jį būtų galima naudoti transporto priemonėse.

Kaip matote, šis protoninis variklis rodo, kad, kalbant apie tvarų transportą, fizika ir mobilumas gali būti suderinti.

Taip pat jiems pavyko šiuo sprendimu padvigubinti elektromobilių ridą – tai, kas dabar glumina gamyklas dėl vienos paprastos priežasties: tai pernelyg gerai, kad būtų tiesa, tačiau tūkstančiai vairuotojų jau patyrė, kaip tai puikiai veikia.

Einšteinas išpranašavo branduolių sintezės variklį

Branduolių sintezė jau seniai yra siekiamas, bet nepasiekiamas mokslo tikslas. Ji apima atomų branduolių susijungimą, kad išsiskirtų energija, t. y. tą patį procesą, kuris vyksta Saulėje ir kitose žvaigždėse. Tiesą sakant, tai procesas, panašus į tą, kurį matėme prieš kelias savaites su plazminiu varikliu.

Skirtingai nei dabartinėse atominėse elektrinėse naudojamas branduolių dalijimasis – kurį, nepamirškite, mes labai kritiškai vertiname dėl to, kad jis nėra ekologiškas ar atsinaujinantis variantas – sintezė žada beveik neišsenkantį ir švarų energijos šaltinį.

Dar 1929 m. Albertas Einšteinas teoriškai svarstė galimybę sukurti branduolinės sintezės pagrindu veikiantį „protonų variklį“, kuris galėtų išjudinti erdvėlaivius šviesos greičiui artimu greičiu.

Idėja buvo tokia: naudojant aukštą branduolių sintezės temperatūrą išstumti protonų srautą ir sukurti traukos jėgą.

Nuo to laiko technologijos pažengė į priekį

Ankstesni bandymai sukurti branduolių sintezės variklį žlugo dėl technologinių apribojimų. Tačiau pastaraisiais dešimtmečiais padaryta didelė pažanga keliose srityse, todėl dabar galima bandyti sukurti šį revoliucinį variklį.

Vienas iš pagrindinių laimėjimų – naujos medžiagos, galinčios atlaikyti neįtikėtinai aukštą temperatūrą branduolių sintezės reaktoriuje. Buvo sukurti specialūs lydiniai ir pažangi keramika, kad būtų galima sulaikyti itin karštą plazmą, reikalingą branduolių sintezei.

Kitas svarbus veiksnys – pažanga plazmos fizikos ir branduolių sintezės srityje. Dabar mokslininkai turi daug tikslesnių skaičiavimo modelių, kuriais galima modeliuoti ir valdyti branduolių sintezės reakcijas. Dėl to jie turi daugiau galimybių stabilizuoti ir palaikyti reikiamas reakcijas.

Be to, karštai plazmai sulaikyti buvo sukurti nauji magnetinio sulaikymo ir elektrinių laukų metodai. Tai neleidžia plazmai paliesti reaktoriaus sienų, nes tai ją atvėsintų ir sustabdytų reakciją. Tam labai svarbūs nauji superlaidūs magnetai.