อุปสรรคสำคัญสำหรับการเดินทางในอวกาศคือเชื้อเพลิงสำหรับขับเคลื่อนยาน ยานอวกาศที่เดินทางระยะไกลจำเป็นต้องแบกเชื้อเพลิงจำนวนมากจนบางครั้งน้ำหนักบรรทุกส่วนใหญ่ต้องใช้สำหรับการขนเชื้อเพลิง แต่ปัญหานี้อาจกลายเป็นอดีตเมื่องานวิจัยเครื่องยนต์ EmDrive ได้รับการ Peer Review และพบว่าสามารถใช้งานได้จริง
สำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคย เครื่องยนต์ EmDrive เป็นเครื่องยนต์ที่ถูกทำงานโดยการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงไมโครเวฟในพื้นที่ปิด การสะท้อนของคลื่นดังกล่าวเป็นตัวสร้างแรงผลักให้เกิดขึ้น สิ่งที่ทำให้เครื่องยนต์นี้พิเศษคือ มันไม่จำเป็นต้องอาศัยเชื้อเพลิงในลักษณะไอพ่นเพื่อสร้างแรงผลักในทิศทางตรงข้าม ซึ่งหากเป็นเช่นนั้นจริงก็ถือเป็นการละเมิดกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตันอย่างจัง
ที่ผ่านมา เครื่องยนต์ EmDrive ได้ชื่อว่าเป็นเครื่องยนต์ที่ "เป็นไปไม่ได้" แม้จะมีผู้สนใจออกแบบสร้างอยู่เสมอ อย่างไรก็ตาม ทีมวิศวกรจากนาซ่าวิจัยและออก งานวิจัยที่ผ่านการ Peer review แล้ว ระบุว่า เครื่องยนต์ดังกล่าวมีแรงขับ (thrust to power ratio) ที่ 1.2 ± 0.1 millinewtons ต่อ kilowatt ในสุญญากาศ แม้จะน้อยมากเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์จรวดอื่นๆ แต่การที่มันไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงก็ทำให้สามารถเร่งความเร็วได้เรื่อยๆ ตราบใดที่แหล่งพลังงานไฟฟ้า (เช่น เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์/แผงเซลล์สุริยะ) ยังใช้งานได้อยู่
ทั้งนี้ ในเอกสารวิจัยยังไม่สามารถตอบคำถามได้ว่า เหตุใดเครื่องยนต์นี้จึงสร้างแรงที่ละเมิดกฎของนิวตันได้ โดยนักวิจัยคาดการณ์ว่าอาจจะเกิดจากแรงปฏิกิริยาของโฟตอนในระดับควอนตัม
ที่มา Wired , iflscience
หมายเหตุ : ผู้เขียนข่าวไม่ได้ศึกษามาด้านนี้โดยตรง หากแปล/เข้าใจเนื้อหาส่วนไหนผิดไป เสนอข้อแก้ไขมาได้เต็มที่ครับ
Comments
นักวิจัยยังงงว่าใช้งานได้ยังไง เอ้ออ ดีแท้
ไฟฟ้า 1 MW ได้แรงขับเคลื่อน 1.2N น้อยมากจริงๆ
ประมาณว่าใช้พลังงานเท่ากับที่เราใช้ทั้งบ้านแต่ขับเคลื่อนได้ 1 เซนรึเปล่าครับ
ก็คิดว่ามันน้อยนะ แต่นึกภาพไม่ออกว่าน้อยขนาดไหน
1000 W ไฟสำหรับ แอร์ 1 เครื่อง
1 Newton ประมาณว่า เอานิ้วจิ้มตาชั่งให้ได้ค่า 100g : แรงทั้งหมดที่ใช้จิ้มนั้นประมาณ 1 N
ในข่าวเห็นเขียนเป็น 1 kilowatt นะ
You're a Ghost, driving a meat coated skeleton made from stardust,
what do you have to be scared of ?
ในข่าวเป็น 1 กิโลวัตต์ให้แรง 1.2 มิลลินิวตัน ถ้า 1 เมกะวัตต์ก็ให้แรงประมาณ 1.2 นิวตันถูกแล้วครับ
ถ้าคิดเฉลี่ยๆคอมพ์บ้านๆเครื่องละ 250 วัตต์ ก็ต้องเปิดคอมพ์ประมาณ 4,000 เครื่อง ถึงจะเท่ากับ 1 เมกะวัตต์ที่ออกแรงได้ 1.2 นิวตัน
แรง 1.2 นิวตันก็ออกแรงประมาณถือไอโฟนเครื่องนึง (หนัก 120 กรัม) ต้านกับพื้นโลกครับ
แม้แรงจะดูน้อยนิดเมื่อเทียบกับพลังงานที่ใช้
แต่ในอวกาศที่ไม่มีแรงต้าน แรงที่ให้ไปจะสะสมเป็นความเร่งเพิ่มขึ้นเรื่อยๆแล้วจะทำความเร็วเท่าไรก็ได้ (แค่ใช้เวลาเร่งนาน)
และหากใช้โซล่าเซลล์ ก็จะเก็บเกี่ยวพลังงานจากดวงอาทิตย์ได้เรื่อยๆ แค่แบกแบตเตอรี่ไปให้เพียงพอก็พอ ไม่ต้องกังวลเรื่องใช้ไฟมากไฟน้อย น้ำหนักแบตเตอรี่ก็ไม่มีผลมากนักเพราะในอวกาศไร้น้ำหนัก
มันเสื่อมได้นะครับ แล้วไปไกลไม่ได้เท่าไหร่ด้วย แสงหาย ?
น้ำหนักไม่มีผลแต่มวลมีผลนะครับ มวลยิ่งมากการเปลี่ยนแปลงความเร็วก็ยิ่งต้องใช้แรงมาก ถ้าเทียบกับข่าวนี้ก็แบกยิ่งมากก็ยิ่งเร่งไม่ไปครับ
นักถึงเครื่องจักรนิรันดร์
เกิดจากอาจจะ ?
แก้แล้วครับ
ไม่เจอกันนาน คิดถึงนะครับ :)
นึกถึง GN Drive ใน GUNDAM
เหมือนผมเลย
-- ^_^ --
Gn drive มันจำลองดวงอาทิตย์ในdrive นิครับ เหมือนสร้างดวงอาทิตย์ขนาดเล็กไว้ในเตาโดยปล่อยของเสียออกมาเป็นอนุภาคgn
จุดเริ่มต้นสู่การเดินทางอันเป็นนิรันดร์
หม้อตุ๋นเป็ดอันเลื่องลือก็อาจจะเป็นจริงได้แต่ตอนนั้นไม่สามารถตอบคำถามได้ว่ามันทำงานได้อย่างไร
แต่ใน สูญญากาศผมว่าแรงแค่นี้ก็มากพอให้ขับเคลื่อนได้แล้วนะครับ
แรงแค่ไหนมันก็พอครับ แต่มันช้ารึเปล่านั่นก็อีกเรื่อง
ไม่รู้ว่าแรงพอที่จะใช้ สำหรับงาน ปรับเคลื่อนดาวเที่ยม ให้อยู่ในวงโคจรได้หรือเปล่า ถ้าได้น่าจะช่วยให้งานออกแบบ ดาวเทียม มีทางเลือกอีกมาก ปัจจุบัน ดาวเทียมยังต้องขนเชื้อเพลิงสันดาป อายุดาวเทียมมักถูกกำหนดด้วย ปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้รักษาวงโคจร
ใช้ solar cell มาสร้าง microwave สร้างแรงขับ
ความเร็วแค่นี้มันจะไปไหนได้เหรอครับ ทุกเหวี่ยงกันแทบตายเพื่อไม่ให้โดนพระอาทิตย์ดึงกลับ
I need healing.
อย่างน้อยก็ประหยัดเชื้อเพลิงตอนอยู่ในตำแหน่งที่ไม่โดนแรงดึงดูดจากดาวได้ล่ะนะ แล้วถ้าวิจัยต่อก็อาจจะหาวิธีเพิ่มให้มันแรงขึ้นได้ ถือว่าเป็นก้าวแรกละกัน
ผมว่าคุณ Scott Manley พูดถึงเรื่องนี้ไว้เข้าใจง่ายดี
มันละเมิดกฎข้อ3ยังไงหรอครับ การใส่ไฟฟ้าเข้าไฟก็เป็นพลังอย่างหนึ่ง
กฏนิวตันข้อสามมองที่แรงครับ จรวดปกติเราอัดเชื้อเพลิงไปด้านหลัง แรงระเบิดผลักให้เราไปด้านหน้า
แต่ EMdrive เราใส่พลังงานเข้าไปด้านหลัง แต่ยังไม่รู้ว่าอะไรผลักเราไปข้างหน้า แต่รู้ว่าผลมันทำให้เราไปข้างหน้า
ผมว่าเรายังไม่ควรฟันไปว่า EM drive มันแหกกฎนิวตันข้อที่ 3 เพียงเพราะเราไม่รู้ว่าอะไรผลักเราไปข้างหน้าครับ
+1 ครับ บางทีมันอาจจะแค่เหนี่ยวนำอะไรบางอย่างแล้วมีแรงสะท้อนกลับมาก็ได้เพียงแต่ยังไม่รู้ว่ามันคืออะไร
ผมก็คิดอย่างนั้นการที่เราไม่รู้ไม่ได้แปลว่าไม่มีอะไรไปกระทำ
ปรับให้ชัดเจนขึ้นแล้วครับ
อาจจะมีพลังงานที่มองไม่เห็นอยู่ ก็ เป็นได้
เพิ่งเห็นคลิปมอเตอร์เฮอคิวลิสเมื่อวาน ยังงงอยู่เลย วันนี้มาเจอ EmDrive อีก โอย ปวดหัว
เทคโนโลยีไม่ผิด คนใช้มันในทางที่ผิดนั่นแหละที่ผิด!?!