kutatás

A mitikus űrmotor végül átmegy a valós teszten

A kozmikus kor megszületése óta aegy másik naprendszerbe való utazást „rakétarendszerben” tartották, ami súlyosan korlátozza az űrhajó által elindított űrhajó sebességét és méretét. A tudósok becslése szerint még ma is a legerősebb rakétamotorok igénybe vétele körülbelül 50 000 évet vesz igénybe a legközelebbi csillagközi szomszédunk, Alpha Centauri eléréséhez. Ha valaki reméli, hogy látni fogja az idegen nap napfelkeltét, az árutovábbítási időt jelentősen csökkenteni kell.

Működik-e egy lehetetlen EmDrive motor?

A motor olyan fejlett elképzelései közé tartozik, amelyek képesekahhoz, hogy mindent le lehessen venni a földről, nagyon kevesen okozott annyi izgalmat - és ellentmondást -, mint az EmDrive. Először csaknem húsz évvel ezelőtt leírták, hogy az EmDrive úgy működik, hogy az elektromosságot mikrohullámokká alakítja, és ezt az elektromágneses sugárzást kúpos kamrán keresztül irányítja. Elméletileg a mikrohullámok nyomást gyakorolhatnak a kamra falaira, és elegendő tolóerőt hoznak létre egy űrhajó mozgatásában az űrben. Jelenleg azonban az EmDrive csak laboratóriumi prototípusként létezik, és még mindig nem világos, hogy egyáltalán képes-e húzni. Ha létrejön, akkor az erők, amelyek nem elég erősek ahhoz, hogy szabad szemmel lássák, nem is beszélve az eszköz mozgatásáról.

Azonban az elmúlt néhány évben többA tudósok, köztük a NASA is, azt állították, hogy sikeresen előálltak az EmDrive-vel. Ha ez igaz, várjuk az űrkutatás történelmének egyik legnagyobb áttörését. A probléma az, hogy az ezekben a kísérletekben megfigyelt tolóerő olyan kicsi, hogy nehéz megmondani, hogy egyáltalán létezik-e.

A megoldás egy eszköz kifejlesztéseakik mérhetik a tolóerő kisebb megnyilvánulásait. Ezért a Drezdai Német Műszaki Egyetem fizikusai úgy döntöttek, hogy olyan eszközt hoznak létre, amely megoldja ezt a problémát. A fizikus Martin Tymar által vezetett SpaceDrive-projekt olyan érzékeny és zavaró eszközt hoz létre, amely véget vet a végleges vitának. Októberben Tymar és csapata bemutatta az EmDrive második kísérleti méréseit a Nemzetközi Asztronautikai Kongresszuson, és eredményeiket az Acta Astronautica-ban teszik közzé. A kísérletek eredményei alapján Tymar azt mondja, hogy a Saga felbontása az EmDrive-vel pár hónap múlva vár ránk.

Sok tudós és mérnök nem hisz az EmDrive-ben,mert megsérti a fizika törvényeit. Úgy tűnik, hogy az EmDrive kamra falait nyomva tartó mikrohullámok ex nihilo tolóerőt generálnak, vagyis semmiből, ami ellentétes az impulzus megőrzésével - akció és nincs ellentét. Az EmDrive támogatói viszont a kvantummechanika okos értelmezésében keresnek választ, és megpróbálják megérteni, hogy az EmDrive hogyan működhetne a Newtoni fizika megsértése nélkül. „Elméleti szempontból senki sem veszi komolyan” - mondja Tymar. Ha az EmDrive képes éhezni, ahogy egyes csoportok azt állítják, „senkinek sincs olyan ötlete, hogy honnan származik.” Amikor a tudománynak ilyen nagyságú elméleti rése van, Tymar csak egy módját látja annak lezárására: kísérleti.

2016 végén Tymar és 25 másik fizikusAz első EmDrive konferencia és az ehhez kapcsolódó egzotikus motorrendszerek számára az Estes Parkban (Colorado) gyűlt össze. Az egyik legérdekesebb beszédet Paul Marsh, a NASA Eagleworks laboratórium fizikusa készítette, amelyben ő és kollégája, Harold White különböző EmDrive prototípusokat teszteltek. Marsh előadása és az azt követő jelentés, melyet a Journal of Propulsion and Power-ben publikáltak, az ő és a White több tucat mikronnyi nyomást figyeltek meg az EmDrive prototípusukban. Összehasonlításképpen, egyetlen SpaceX Merlin motor körülbelül 845 000 newtont nyomatékot termel a tengeren. Azonban a Marsh és White problémája az volt, hogy kísérleti telepítésük számos interferenciaforrást tartalmazott, így nem tudták biztosan megmondani, hogy mi okozza a tolóerőt vagy a konkrét interferenciát.

Tymamar és a Drezdai csoport pontosa NASA laborban használt EmDrive prototípus másolatát. Ez egy csonkított réz kúp - egy levágott felsőrésszel - egy kicsit kevesebb, mint egy hosszú láb. Ez a kialakítás egy másik mérnökkel, Roger Scheuerrel érkezett, aki először 2001-ben írta le az EmDrive-t. A vizsgálat során az EmDrive kúp egy vákuumkamrába kerül. A fényképezőgépen kívül a készülék mikrohullámú jelet generál, amelyet koaxiális kábeleken továbbítanak a kúp belsejében lévő antennákra.

Ez nem az első alkalom, hogy egy csapat Drezdábanszinte észrevehetetlen erő mérésére törekszik. Hasonló eszközöket hoztak létre az ionmotorokhoz, amelyek a műholdak helyben történő helyes elhelyezésére szolgálnak. Ezek a mikronewton motorok segítik a műholdakat a gyenge jelenségek, például a gravitációs hullámok észlelésében. De az EmDrive és hasonló tüzelőanyag nélküli motorok tanulmányozásához nanonewton felbontás szükséges.

Az új megközelítés a torzió alkalmazása voltmérlegek, inga mérlegtípusok, amelyek mérik az inga tengelyére alkalmazott nyomaték mennyiségét. Ennek a mérlegnek a kevésbé érzékeny változata a NASA csapata is használta, amikor úgy döntöttek, hogy az EmDrive a vágyat termeli. Annak érdekében, hogy pontosan mérjük ezt a kis erőt, a Drezdai csapat lézer interferométerrel mérte az EmDrive által előállított mérlegek fizikai elmozdulását. Taymara szerint torziós skálaik nanonewton felbontásúak és több kilogramm súlyú támogató tolóerővel rendelkeznek, ezáltal ezek a mérlegek a legérzékenyebbek a meglévőkre.

Az igazán érzékeny tolóerő mérlegek valószínűtlenekhasznos lesz, ha nem tudja meghatározni, hogy az észlelt erő, és nem a külső beavatkozás megnyilvánulása. És számos alternatív magyarázat van a Marsh és a White megfigyelései számára. Annak megállapítása érdekében, hogy az EmDrive ténylegesen nyomást hoz-e, a tudósoknak képesnek kell lenniük arra, hogy megvédjék a készüléket a Föld mágneses mezőinek interferenciájától, a környezeti szeizmikus rezgésektől és a mikrohullámú fűtéssel kapcsolatos EmDrive termikus tágulástól.

Taymar szerint változtatni kella torziós egyensúly kialakítása - az EmDrive tápegység jobb vezérlése és a mágneses mezők elleni védelme érdekében - számos interferencia problémát old meg. Sokkal nehezebb volt megoldani a „termikus sodródás” problémáját. Amikor az EmDrive tápellátását biztosítja, a réz kúp felmelegszik és kitágul, ami a súlypontját annyira elmozdítja, hogy a torziós mérleg olyan erőt regisztrál, amely összetéveszthető a tolóerővel. Taiman és csapata azt remélte, hogy a motor tájolásának megváltoztatása segítene megoldani ezt a problémát.

55 kísérlet során Tymar és munkatársaiaz EmDrive-től átlagosan 3,4 mikronnyi erősséget regisztrált, ami nagyon hasonlított ahhoz, amit a NASA-ban találtak. Sajnos, ezek az erők nyilvánvalóan nem jöttek a termikus elmozdulás vizsgálatához. Jellemzőbbek voltak a hőtágulásra, mint a tolóerő.

De az EmDrive számára a remény nem vész el. Tymar és munkatársai szintén két további feszültségtípust fejlesztenek ki, beleértve a szupravezető egyensúlyt is, amely segít a hirtelen riasztások kiküszöbölésében. Ha ezekben a skálákban erősséget találnak az EmDrive-től, nagy a valószínűsége, hogy ez valóban egy nyomást jelent. Ha azonban nincs mérleg, akkor ez azt jelenti, hogy az EmDrive összes korábbi megfigyelése hamis pozitív volt. Tymar reméli, hogy az év vége előtt végleges döntést hoz.

De még a negatív eredmények semaz EmDrive-hez tartozó mondat. Sok más típusú motor üzemanyag nélkül. És ha a tudósok a mozgás új formáját gyengén terhelik, a túlérzékeny vontatási mérlegek segítenek a fikció elkülönítésében a tényből.

Úgy gondolod, hogy az EmDrive működik? Mondja el velünk a Telegramban.