Napęd mikrofalowy

Kilka lat temu zastanawiałem się nad zastosowaniem mikrofal do napędu statku kosmicznego. Mikrofale generowane byłyby z magnetronów specjalnej konstrukcji. Nie wykorzystywałbym tutaj przy tym parcia energii elektromagnetycznej w klatce rezonansowej jak w przypadku napędu mikrofalowego Rogera Shawyer’a, ale zjawisko detonacyjnej zamiany energii elektromagnetycznej na kinetyczną. Tego typu zjawiska czasami zdarzają się w takich np. urządzeniach jak urządzenia grzewcze, czy w warunkach laboratoryjnych przy szybkim ogrzewaniu cieczy, również mikrofalami, w naczyniach o gładkich i czystych ściankach, gdzie następuje przegrzanie cieczy, by następnie doszło do tak zwanego detonacyjnego wrzenia np. wody. Podobne zjawiska również zachodzą przy włożeniu metalowych naczyń do kuchenki mikrofalowej. Tutaj chciałbym to lub podobne zjawisko, wykorzystać do napędu statku kosmicznego, jednak pytanie jak do tego doprowadzić pozostaje otwarte na razie. Napęd tego typu polegać miałby na gromadzeniu się energii elektromagnetycznej, która za pośrednictwem wyzwalacza zamieniałaby się w energię mechaniczna użyteczną do napędu pojazdu. Kiedyś zadałem pytanie znanemu fizykowi Arkadiuszowi Jadczykowi, dotyczące mechanizmu w jaki cząsteczka wody kumuluje energię elektromagnetyczną bez odpowiedniej reakcji termodynamicznej jak w konwencjonalnym procesie wrzenia, niestety nie potrafił on odpowiedzieć jaki mechanizm na poziomie kwantowym jest odpowiedzialny za to zachowanie się wody. Moje podejrzenia polegają na zachowaniu się elektronów w spolaryzowanej elektrycznie molekule w wyniku czego elektrony miałyby wchodzić w rezonans czyli pochłaniać tą energię uderzane paczkami energii termicznej, po czym miałoby dochodzić do gwałtownej zmiany konfiguracji energetycznej i magnetycznej tych elektronów i energia która została zmagazynowana zamieniać miałaby się na energię mechaniczną – to jest energię postępową całych molekuł, co powodować miałoby gwałtowne kipienie cieczy, wybuch cieczy. W konwencjonalnym napędzie Rogera Shawyer’a siła napędu generowana jest przez nierównomierne parcie mikrofal wynikające z konstrukcji komory, w której rozprowadzane są mikrofale. Nie ma tam mowy o kumulowaniu się energii elektromagnetycznej, gdyby jednak chcieć udoskonalić nieco napęd mikrofalowy należałoby iść tropem pamięci elektromagnetycznej, czyli kumulacji energii dla większego rezultatu technicznego, zasadniczym problemem jednak jest tutaj jak powinien wyglądać mechanizm kumulacji mikrofal i mechanizm konwersji na energię mechaniczną. Mikrofale nie mogą się tylko odbijać od ścianek, o które one uderzają, gdzie z jednej strony jest większa powierzchnia a z drugiej mniejsza, co prowadzi do nikłych de facto wyników, muszą się skumulować i detonować co jakiś czas. Byłby to przecież napęd czysty bez spalania paliwa jak jest niestety w silniku rakietowym. Być może problemem w pędniku R. Shawyer’a jest to, że mikrofale uderzają w ośrodek niespolaryzowany więc ich energia jest rozpraszana. Co by było, gdyby próbować zastosować inny materiał nie tak chaotyczny przestrzennie, mogłyby to być np. jakieś kryształy, gdzie mamy do czynienia z materiałem, który da się obrobić tak by jego molekuły były ustawione w określony ściśle sposób przestrzenny, materiał z pamięcią kształtu jak nitinol (stop niklu z tytanem), gdzie również można mówić o reakcji, gdzie uczestniczy energia elektromagnetyczna, w procesie konwersji, której występują określone reakcje mechaniczne na materiale podstawowym, które myślę, że również można by wykorzystać w podobnych jak opisywane tu celach. Orientację przestrzenną ośrodków można by próbować uzyskać ponadto w procesie użycia siły odśrodkowej lub pola magnetycznego, nad czym warto się zastanowić, ponieważ system taki miałby rację bytu, gdyby zastosować materiały oparte o molekuły z momentem grawitacyjnym bezwładności, czyli asymetryczne na co najmniej jednej osi bezwładności, oraz cząsteczki z niezerowym momentem magnetycznym i spolaryzowane elektrycznie.  Budowanie tego rodzaju napędu jest to de facto zaczynanie budowania nowej klasy napędu elektromagnetycznego, polegającego na zjawiskach z pogranicza nauki i technologii współczesnej i łatwo idąc tą droga zabrnąć w ślepy zaułek, bo brak tu poprzedników którym się powiodło, bo przecież gdyby im się powiodło to nie mówilibyśmy dzisiaj o podboju kosmosu jako o działaniach astronautów, tylko cały rodzaj ludzki miałby dostęp do przestrzeni kosmicznej w sposób o wiele bardziej oczywisty niż nam może się teraz wydawać. Technologia tego typu w połączeniu z technologią ultralekkich materiałów mogłaby doprowadzić do prawdziwego przełomu w eksploracji kosmosu i to już kosmosu dalekiego. Cała nauka w dziedzinie termodynamiki, zdaje się, że nie do końca rozumie proces przekształcania się ciepła na energię mechaniczną. Istnieje zbiorowe przekonanie o wypadkowej energii kinetycznej cząstek co warunkuje temperaturę, ale gdy chodzi o mechanizm i prawdziwą naturę pewnych procesów w przyrodzie, to nie ma jasnej i jednoznacznej odpowiedzi. Fizyka współczesna ma charakter nieco zbyt bardzo opisowy i pozostawia margines spekulacyjny w zbyt dużym stopniu i niekiedy brak w niej jest wytłumaczenia całkiem podstawowych rzeczy.

Kiedyś próbowałem od strony technicznej wyobrazić sobie jak tego rodzaju napęd mógłby działać, ale porzuciłem koncepcje tego typu na rzecz napędów magnetycznych i inercyjnych. Jednak być może należałoby wrócić do starych pomysłów, bo nie były one pozbawione zalet. Jedną z zasadniczych spraw, które przeszkadzały mi wtedy w budowaniu działającej koncepcji tego napędu, był brak wiedzy, bo znikąd nie mogłem uzyskać odpowiednich informacji, gdy chciałem coś z tym tematem zrobić, były to same początki Internetu, więc informacji szukałem w książkach i skryptach akademickich. Z czasem pojawiła się koncepcja R. Shawyer’a więc pomyślałem że moja stara koncepcja może być koncepcją dobrze rokującą na przyszłość, jeżeli w ogóle napęd mikrofalowy zostanie uznany kiedykolwiek przez społeczność naukową i międzynarodową za wartościowy i popłyną na to pieniądze od inwestorów chcących zacząć poważnie myśleć o kosmicznej turystyce a nie puszczaniu dużych petard, z czym może kojarzyć się technologia rakietowa, zwłaszcza dla kogoś kto nie zaznał niczego od niej dobrego poza niemal codziennymi relacjami ze startów rakiet, należących do jakichś bogatych korporacji itp. Jednak zanim do tego mogłoby dojść, należałoby zainwestować duże pieniądze w badania, w warunkach laboratoryjnych dopiero okazałoby się co jest możliwe a co nie. Być może tego rodzaju badania, rzuciłyby także nowe światło na sposób w jaki odczytujemy rzeczywistość, gdyż nasze spostrzeganie zbyt bardzo zdominowane zostało przez teorie relatywistyczne, a zbyt mało zainwestowano w dokładne przyjrzenie się mechanizmom funkcjonowania przyrody w skali najmniejszej u jej podstaw.

W przyrodzie mamy do czynienia z różnymi materiałami pod względem reakcji ma pole magnetyczne i elektromagnetyczne, może być to cały ogrom wiedzy niezbadanej do końca i już sama ona byłaby podstawą do niektórych działań przy próbach budowania pojazdów kosmicznych o napędzie elektromagnetycznym czy magnetycznym. Dysponujemy jednak wiedzą, która nie umożliwia budowy takich maszyn, co więcej nie potrafimy opracować odpowiedniej systematyki by dokonać wymaganego w tym przypadku skoku cywilizacyjnego. Ta sytuacja, to że nie podjęto dotychczas odpowiedniej próby zrozumienia pewnych relacji przyrodniczych a zaczęto zajmować się budową tokamaków i akceleratorów na wielką skalę, może skłaniać wielu ludzi do słusznej krytyki i zastanowienia się nad prawdziwym kierunkiem w jakim nasza wiedza się rozwija, ponieważ podstawowe sprawy, problemy technologiczne, ich relacja do codzienności nie zostały jak dotychczas złamane i w dalszym ciągu postuluje się niezmienność praw przyrodniczych ich nadrzędność dla fizyki, podczas gdy jak dowiedziono prawa te nie są niezmienne, stałe są parametry przyrodnicze, a parametry zależą od sposobu rozwiązania problemu technologicznego. Technologia i nauka mają służyć człowiekowi a nie stawiać następne bariery.