Silnik helikalny pozwoli rozpędzić się do 99 proc. prędkości światła

Ludzkość ma wrodzoną potrzebę eksploracji, zwłaszcza wszechświata. Problemem są jednak ogromne odległości. Nawet podróżując z prędkością światła, potrzebowalibyśmy całe lata, aby dotrzeć do naszej najbliższej sąsiedniej gwiazdy.

David Burns - inżynier NASA - opracował koncepcję silnika, który mógłby teoretycznie przyspieszyć do 99 proc. prędkości światła - a wszystko to bez użycia paliwa. Projekt został złożony na serwerze raportów technicznych NASA pod tytułem "silnika helikalnego". Teoretycznie ma on wykorzystywać sposób, w jaki masa zmienia się przy prędkościach relatywistycznych, czyli zbliżonych do prędkości światła w próżni.

To na razie tylko koncept, ale za to bardzo odważny. Niestety, projekt nie został jeszcze zweryfikowany przez ekspertów. Niektórzy z nich mówią, że silnik może naruszać prawa fizyki.

Burns wyjaśnia, jak mógłby działać jego silnik, na przykładzie prostego eksperymentu myślowego. Wyobraźmy sobie pudełko z kulką nawleczoną na linę, ze sprężyną na każdym końcu odbijającym ciężarek tam i z powrotem. W próżni - np. przestrzeni kosmicznej - przy poruszaniu całym pudełkiem, ciężarek wydawałby się stać w miejscu, stabilizowany przez sprężyny. Nacisk na jedną ze sprężyn stabilizujących wywierany przez kulkę stale by rósł, generując tym samym siłę ciągu. Zgodnie z zasadą zachowania pędu, w którym pęd układu pozostaje stały przy braku jakichkolwiek sił zewnętrznych, nie powinno być to możliwe.

Istniej jednak pewna luka w szczególnej teorii względności. Zgodnie z nią, obiekty zyskują masę, gdy zbliżają się do prędkości światła. Jeżeli ciężarek zmienimy na jony, a pudełko na pętlę, teoretycznie można mieć jony poruszające się szybciej na jednym końcu pętli, a wolniej na drugim. Ale napęd Burnsa nie jest pojedynczą zamkniętą pętlą. Jest spiralny, jak rozciągnięta sprężyna - stąd nazwa "silnik helikalny".

"Silnik przyspiesza jony uwięzione w pętli do umiarkowanych prędkości relatywistycznych, a następnie zmienia ich prędkość, aby wprowadzić niewielkie zmiany w masie. Następnie porusza jony tam i z powrotem wzdłuż kierunku podróży, aby wytworzyć siłę ciągu. Silnik nie ma żadnych ruchomych części oprócz jonów poruszających się w próżni, uwięzionych w polu elektrycznym i magnetycznym" - czytamy w oświadczeniu Burnsa.

W teorii, silnik Burnsa prezentuje się naprawdę ciekawie. Ale jest wiele problemów praktycznych, które należałoby rozwiązać. Przede wszystkim spirala musiałaby mieć ok. 200 m długości i 12 m średnicy. Musiałaby wytwarzać 165 megawatów energii, aby wytworzyć 1 N (niuton) siły. W próżni kosmicznej teoretycznie mogłoby to zadziałać, a silnik pozwoliłby na osiągnięcie 99 proc. prędkości światła.

Do realizacji projektu jeszcze daleka droga, a w międzyczasie powinniśmy skupić się na życiu na Ziemi.