وداعًا للجاذبية – هل حطمت محركات الدفع الجديدة الفيزياء؟

A team of researchers from Exodus Propulsion Technologies يصنع محركات تتحدى الفيزياء. يقود الفريق خبير ناسا الأعلى في مجال الكهروستاتيكا، الدكتور تشارلز بوهلر، ويزعم أنه يستغل “قوة جديدة أساسية” قادرة على توفير طاقة كافية لتجاوز جاذبية الأرض. تم الإعلان عن هذا الاكتشاف الكبير في مؤتمر الطاقة الدفعية البديلة (APEC) خلال مناقشات “اكتشاف الدفع بدون وقود: التحويل المباشر للطاقة الكهربائية إلى دفع مادي”. إليكم ما تحتاجون إلى معرفته.

قوة جديدة أساسية

أثار الاكتشاف استغرابًا واسعًا في الصناعة لأن الادعاء يبدو أنه يتعارض مع قوانين الفيزياء. وعلى هذا الأساس، اتفق الباحثون على أن هذه شكل جديد لتوليد القوة لا يشبه أي شيء استُخدم من قبل. ومن الجدير بالذكر أن هذه القوة تمكّن الأجسام من إنتاج دفع كافٍ لتجاوز جاذبية الأرض دون إطلاق كتلة. وبالتالي، يدعو الباحثون إلى تكثيف الجهود لفك أسرار هذا الاكتشاف.

الكهروستاتيكا

اكتشف الباحثون أن القوة مرتبطة بالكهروستاتيكا. الدكتور بوهلر خبير في هذا المجال وهو المصدر العلمي الرئيسي لناسّا في هذا الشأن. تحدث عن الاكتشاف وما هو معروف حتى الآن. أوضح أن المجالات الكهروستاتيكية يمكن أن تسمح لمركز كتلة الجسم بالتحرك دون تطبيق أي كتلة. كما وصف كيف أن هذه الطريقة للدفع هي الخطوة التالية للإنسانية ويمكن استخدامها لمدة ألف عام قادمة.

يمكن فهم حماس الفريق. لقد عملوا في مجال الكهروستاتيكا لأكثر من 25 عامًا، وهذه الورقة البحثية هي خلاصة كل تلك السنوات من اختبار مفاهيم ومواد وأساليب جديدة. أثبتت نتائج أبحاثهم أنهم يستطيعون إنشاء قوة عن طريق شحن التيفلون، شريط النحاس، والرغوة إلى درجة تمكنها من تجاوز الجاذبية. على وجه التحديد، تُظهر الورقة أن الضغوط الكهروستاتيكية غير المتناظرة والحقول المتباعدة يمكن أن توفر قوة على مركز الكتلة.

مهندس ناسا وخبير رائد

الدكتور بوهلر هو أحد أبرز الباحثين في العالم في مجال المجالات الكهروستاتيكية والسفر إلى الفضاء. شغل العديد من الأدوار في ناسا. تشمل مسيرته الشهيرة العمل على مكوك الفضاء، محطة الفضاء الدولية (ISS)، تلسكوب هابل، والعديد من المشاريع التي غيرت قواعد اللعبة. ومن الجدير بالذكر أن مسعاه الأخير قد يكون الأكثر تأثيرًا حتى الآن.

محركات الدفع بدون وقود

بعد عقود من البحث، تمكن الفريق من اختبار نظرياته وبناء محرك دفع بدون وقود بنجاح. كان من الضروري أن يكون هذا الجهاز خفيفًا قدر الإمكان لتقليل مقدار الجاذبية التي يجب التغلب عليها. تجاوزت اختبارات الفريق التوقعات وحققت دفعًا قدره 10 ملي نيوتن (mN) وهو ما يكفي لتجاوز الجاذبية في العنصر المختبر. ومن المثير للاهتمام أن الفريق بدأ يستخدم وحدات الجاذبية كمقياس بدلاً من الملي نيوتن لأنها القوة التي يحتاجون لتجاوزها.

سلسلة طويلة من التجارب

شيء واحد مؤكد، كلما تعمقت في هذا البحث تدرك أنه كان مشروعًا طوال الحياة للعديد من ألمع العقول في العالم. تعود التجارب المذكورة إلى عام 2016 وتبدأ بإنشاء حجرة فراغ مصممة خصيصًا. تم إنشاء هذه الحجرة لمحاكاة بيئة الفضاء العميق وتزويد الباحثين بفهم عميق لتأثيرات وتفاعلات التجارب.

بدأ المشروع اختبارًا على فيلم عازل باستخدام طلاءات مختلفة للناقلات الشحنية، مما أسفر عن نتائج صغيرة ولكن واعدة. من هناك واصل الفريق جهوده لتحقيق الإنجاز الضخم الموصوف في ورقتهم. على وجه التحديد، الأجهزة التي اختُبرت في عام 2016 أنتجت أقل من جزء من مائة ألف من الجاذبية. الوحدة التي عرضوها في ورقة 2020 والمرضى اللاحقين أظهرت نتائج تصل إلى جاذبية الأرض (كمية الطاقة اللازمة لتجاوز الجاذبية على جسم).

في عام 2022، حقق فريق البحث تقدمًا بعد تنويع اختباراته لتشمل أكثر من 140 مادة مختلفة. أكدت نتائج اختباراتهم أن الثقة القابلة للقياس يمكن تطبيقها على هذه الأجهزة باستخدام المجالات الكهروستاتيكية. بالإضافة إلى ذلك، حسّن الفريق نهجه الأصلي من استخدام المكثفات غير المتناظرة إلى ألواح غير متناظرة متقابلة.

النتائج تتحدث

أظهرت نتائج الاختبارات إنتاجًا ثابتًا للدفع من العناصر المختبرة. في العديد من الحالات، وصلت محركات الدفع التي وزنها حوالي 30-40 إلى جاذبية الأرض الكاملة أثناء الاختبار. إلى جانب هذا الاكتشاف، الذي لا يزال يحتاج إلى الكثير من البحث لفهمه بالكامل، ظهرت بعض الشذوذات المثيرة للاهتمام.

اكتشافات مثيرة

إحدى أكثر الشذوذات إثارة في عملية التجربة كانت اكتشاف أن بعض الأجهزة المختبرة يمكنها الحفاظ على دفع كهروستاتيكي دون الحاجة إلى تطبيق شحنة إضافية. طالما احتفظ العنصر بالشحنة، يمكنه إنتاج الدفع. وبالتالي، قد يحدث هذا الاختراق ثورة في العديد من الصناعات في المستقبل.

فوائد محركات الدفع بدون وقود

الفائدة من إنشاء دفع دون استخدام الوقود هائلة. يمكن لهذا الاكتشاف أن يمهد الطريق لاختراعات تتحدى الجاذبية حقًا. إليكم بعض الفوائد الرئيسية التي تجعل هذه التقنية ضرورية لأولئك الذين يسعون إلى مستقبل يصبح فيه السفر إلى الفضاء أمرًا طبيعيًا، وتطفو الأشياء في الهواء، وتطير السيارات.

بدون وقود

عند إلغاء الوقود من معادلة الدفع، تُزيل الكثير من المشكلات من القائمة. أولاً، الوقود ثقيل. قد يتطلب الكثير من الوقود فقط لجلب الوقود الذي تحتاجه. بالإضافة إلى ذلك، هو متقلب. هناك العديد من القصص عن مركبات تنفجر في منتصف الرحلة بسبب فشل أو تسرب نظام توصيل الوقود. إلغاء الوقود من معادلة الدفع سيقضي على وزن هذه الأنظمة ومخاطرها.

طاقة لا نهائية

ليس هناك ما يكفي من المعرفة حول هذه القوة الجديدة لتحديد حدودها، ولكن إذا كانت تعتمد حقًا على المجال الكهروستاتيكي لتوليد الدفع، فقد تفتح عصرًا ذهبيًا لإنشاء الطاقة واستخدامها. يمكن لرواد الفضاء في المستقبل تزويد مستعمرات الفضاء بالطاقة باستخدام هذه التقنية بسهولة كما يمكنكم استخدامها لتشغيل سيارتكم ذات الطيار الآلي. الطاقة الكهروستاتيكية وفيرة في الكون، مما يجعلها الوقود المثالي.

البحث عن تمويل

الآن أصبح الباحثون مستعدين للبحث عن تمويل من الأطراف المهتمة. يأملون في مواصلة أبحاثهم وتحليل البيانات. عند مناقشة العمل المستقبلي، أوضح قائد الفريق أن الأمر سيتطلب مجموعة من الباحثين “أذكى مني” لفك شيفرة هذا الاكتشاف. ومن الجدير بالذكر أن المشروع غير مرتبط بالحكومة الأمريكية أو ناسا. ومع ذلك، نظرًا للصلات القوية بين بوهلر وناسا وحقيقة أن نتائج اكتشافهم أصبحت الآن عامة، يمكنكم تخيل أن ذلك سيتغير قريبًا.

التعاون

أحد الجوانب الأكثر إثارة في نهج Exodus Propulsion Technologies هو رغبتهم في العمل مع خبراء آخرين على مستوى العالم للتعمق أكثر في هذه القوة الأساسية الجديدة وكيفية استغلالها لمساعدة البشرية. وعلى هذا الأساس، تجعل خبرة الدكتور بوهلر في كل ما يتعلق بالفضاء، بما في ذلك توليد الكورونا، تفريغ الفرشاة، التيارات المتدفقة، التفريغ المتوهج، فيزياء البلازما، وأكثر من ذلك، منه الإضافة المثالية لأي مشروع يتعلق بالدفع الكهروستاتيكي.

دراسات أخرى

يحلم العديد من الفرق حول العالم بالدفع بدون وقود، وقد دخلت مشاريع مثل EM Drive وQuantum Drive التابعة لشركة IVO LTD الساحة مؤخرًا لتعزيز المنافسة. كما دخلت هذه الجهود مراحل الاختبار، حيث يبحث الكثيرون بالفعل عن خيارات اختبار في الفضاء.

محاولات سابقة باستخدام أشكال أخرى من الطاقة

كان هناك العديد من المحاولات لإنشاء محركات دفع بدون وقود. شملت الطرق المستخدمة لتشغيل الدفع في هذه التجارب الطاقة الشمسية، والطاقة النووية، والكهرومغناطيسية، والليزر، والميكروويف. تستمر هذه الجهود في توسيع فهم الباحثين لهذه المفاهيم وحالات الاستخدام المستقبلية.

ومن الجدير بالذكر أن فريق الدكتور بوهلر فقط هو الذي يمتلك براءات الاختراع لتقنية الدفع الكهروستاتيكي بدون وقود في الوقت الحالي. تحدث علنًا عن المنافسة وأشار إلى أن بعض هذه المشاريع ظهرت فجأة مباشرة بعد إصدار براءته. وبالتالي، سيكون من المثير للاهتمام رؤية كيفية تفاعل هذه المشاريع في المستقبل.

سيناريوهات استخدام محركات الدفع بدون وقود

هناك العديد من سيناريوهات الاستخدام لمحركات الدفع بدون وقود. أولاً، ستخلق نظامًا طاقة مستدامًا يمكنه الاستفادة من هذه القوة الجديدة دون إنتاج نواتج ثانوية. النتيجة ستكون شبكة كهربائية أنظف وأكثر وصولًا يمكنها تزويد السكان بالطاقة في المستقبل القريب.

استكشاف الفضاء

من المتوقع أن يستفيد استكشاف الفضاء كثيرًا من هذه التقنية. بعض العوامل في الفضاء تجعل هذا النمط من الدفع هو الخيار الأفضل. في الفضاء، لا توجد قوة للدفع ضدها. لذا، تحتاج إلى طرد شيء ما لإنشاء قوة للدفع ضدها. وبالتالي، قد يكون الدفع بدون وقود هو الجواب للعديد من مشاكل استكشاف الفضاء.

من الضروري أن نفهم أنك لا تحتاج إلى قوة كبيرة لتحريك جسم في الفضاء. أصغر كمية من الدفع يمكنها نقل جسم ضخم إلى مسار جديد بسهولة. وبالتالي، يعتبر الدفع بدون وقود الكأس المقدسة لسفر الفضاء. يمكن أن يمكّن المستكشفين المستقبليين من السفر أبعد، بأوزان أخف، ومع وصول إلى طاقة لا نهائية لتشغيل رحلتهم.

الأقمار الصناعية

أنظمة الدفع التي تعتمد على الشحن الكهروستاتيكي ستمكن الأقمار الصناعية من الجيل التالي من أن تكون أكثر مرونة، وتستمر لفترة أطول، وتكون أخف وزنًا، وتنجز المزيد. شهد قطاع الأقمار الصناعية بالفعل ابتكارات هائلة، مع تزايد شعبية الأقمار الصغيرة في المدار المنخفض. يمكن أن تجعل دمج محركات الدفع بدون وقود هذه الأجهزة أصغر حجمًا.

استكشاف تحت البحر

يمكن لاستخدام الدفع بدون وقود في استكشاف البحر أن يمكّن الباحثين من تحقيق مستويات جديدة من الفهم حول أعمق محيطات العالم. يمكن استخدام هذه التقنية لتشغيل الطائرات بدون طيار والسفن المأهولة إلى أعماق أكبر من خلال تشغيل الأنظمة التي قد تحسن السلامة وتسرّع عملية الغوص إلى أقصى الأعماق. كل ذلك يمكن إنجازه بطريقة غير تدخّلية ودون ترك نفايات أو إضرار بالبيئة الجديدة.

الشركات التي يمكنها الاستفادة من هذه التقنية اليوم

المنافسة شديدة في مجال أنظمة الدفع الفضائي البديلة. الشركات الكبيرة التي تمتلك التمويل لإجراء عقود من البحث والتطوير المكلف تهيمن على القطاع. إليكم شركتين يمكنهما الاستفادة من هذه التقنية لتعزيز موقعهما في السوق وعروضهما.

1. Northrop Grumman Corporation

NOC مخطط السعر

تقع شركة Northrop Grumman Corporation (NOC ) في ولاية فرجينيا وتعد واحدة من أبرز مصنعي أنظمة الدفع على مستوى العالم. لديها مليارات الدولارات من العقود الحكومية وقد شاركت في بعض أكثر المشاريع الفضائية أيقونية في العالم. هذا التجمع الدولي للفضاء والدفاع والأمن هو علامة تجارية معترف بها عالميًا وتتمتع بروابط عميقة مع الحكومة الأمريكية.

تتفوق شركة Northrop Grumman Corporation باستمرار على المنافسين في السوق. أسهمها تقترب حاليًا من أعلى مستوى سنوي ومن المتوقع أن تشهد مزيدًا من الارتفاعات بسبب عوامل متعددة بما في ذلك عقود حكومية جديدة، والتهديد المتصاعد للنزاع العالمي، وإخفاقات مزودي الفضاء الآخرين. وبالتالي، تُعد شركة Northrop Grumman Corporation سهمًا ذكيًا للمراقبة.

2. IHI Corporation

تعمل شركة IHI منذ عام 1853 عندما تأسست باسم Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. قبل أن تُعاد تسميتها. تم إنشاء هذا المصنع الذي يتخذ من طوكيو مقراً له في عام 1853 لتمكين اليابان من مواكبة تكنولوجيا القوى العالمية التي كانت تتعامل معها في ذلك الوقت. ولا يزال يواصل هذا الهدف حتى اليوم.

تقدم IHC منتجات لمجموعة واسعة من الصناعات بما في ذلك الفضاء، والدفع، والسيارات، وأكثر من ذلك. اليوم تعمل كشركة رائدة في السوق تدفع الابتكار في المنطقة. وقد حقق سهمها المتداول في السوق OTC أداءً جيدًا ويستمر في التوسع بفضل توسع الشركة ونجاحها في قطاع التصنيع الصناعي.

محركات الدفع بدون وقود – الأجسام الطائرة المجهولة قادمة

عند سماعكم عن هذا التطور، من السهل تصور أقراص دائرية تحلق دون أي وسيلة دفع مرئية. من المؤكد أن هذا التطور الأخير سيفتح مجالًا جديدًا من الاكتشافات العلمية ويهز العديد من المعتقدات القديمة التي تمسك بها المجتمع لفترة طويلة. لهذه الأسباب، يجب أن نعطي الفضل لهذا الفريق المبتكر من المهندسين الذين قد يكونون قد فتحوا مستقبلًا لإنسانية أفضل.

تعرف على مشاريع الفضاء الرائعة الأخرى الآن.