Esperança de l'astronàutica
Fa uns mesos, el laboratori Eagleworks, situat al Lyndon B. Johnson Space Flight Center de Houston, va confirmar el funcionament del motor EmDrive, que ha de violar una de les lleis fonamentals de la física: la llei de conservació de l'impuls. Aleshores, els resultats de les proves es van confirmar en un buit (1), cosa que va dissipar els escèptics d'un dels arguments en contra d'aquesta tecnologia.
1. Imatge de proves del motor Fetti suspès en un pèndol al buit.
No obstant això, els crítics encara assenyalen que, contràriament als informes dels mitjans, NASA encara no s'ha demostrat que el motor funcioni realment.
Per exemple, errors experimentals provocats, en particular, per l'evaporació dels materials que componen el sistema d'accionament EmDrive -o més aviat Cannae Drive, perquè així ho va anomenar el dissenyador nord-americà Guido Fetta a la seva versió d'EmDrive.
Per què aquesta pressa?
Actualment en ús motors de naus espacials requereixen que el gas sigui expulsat d'un broquet, fent que el vaixell reboti en sentit contrari. Un motor que no requereixi aquest tipus de gas per funcionar seria un gran avenç.
Actualment, encara que la nau espacial tingués accés a una font il·limitada d'energia solar, com és el cas propulsors electroiònics, per treballar requereix combustible, el recurs del qual és limitat.
EmDrive va ser originalment una creació de Roger Scheuer (2), un dels experts aeronàutics més eminents d'Europa. Va presentar aquest disseny en forma de recipient cònic (3).
Un extrem del ressonador és més ample que l'altre, i les seves dimensions s'escullen de manera que proporcionin ressonància a ones electromagnètiques d'una certa longitud.
Com a resultat, aquestes ones, que es propaguen cap a l'extrem més ample, s'han d'accelerar, i cap a l'extrem més estret, s'han de frenar.
S'espera que, com a resultat de diferents velocitats de moviment, els fronts d'ona exerciran una pressió de radiació diferent als extrems oposats del ressonador i, per tant, creïn una empenta diferent de zero que propulsin la nau.
Bé, Newton, tenim un problema! Perquè segons la física que coneixem, si no apliqueu força addicional, l'impuls no té dret a créixer. Teòricament, EmDrive funciona utilitzant el fenomen de la pressió de radiació. La velocitat de grup d'una ona electromagnètica, i per tant la força generada per aquesta, pot dependre de la geometria de la guia d'ones en què es propaga.
Segons la idea de Scheuer, si construïu una guia d'ona cònica de tal manera que la velocitat de l'ona en un extrem difereix significativament de la velocitat de l'ona a l'altre extrem, reflectint aquesta ona entre els dos extrems, obteniu la diferència de pressió de radiació. , és a dir força suficient per aconseguir l'empenta (4).
Segons Scheuer, EmDrive no viola les lleis de la física, però utilitza la teoria d'Einstein: el motor es troba en un marc de referència diferent de l'ona "funcionant" que hi ha al seu interior. Fins ara, només s'han construït prototips EmDrive molt petits amb forces d'empenta de la gamma micro-Newton.
Com podeu veure, no tothom abandona immediatament aquest concepte a mesura que es creen nous prototips. Per exemple, una gran institució de recerca com la Universitat Politècnica del Nord-oest de la Xina de Xi'an va dur a terme experiments que van donar com a resultat un motor prototip amb una empenta de 720 micronewtons.
Potser no és gaire, però alguns d'ells s'utilitzen astronàutica, propulsors d'ions no generen res més. La versió provada per la NASA de l'EmDrive és obra del dissenyador nord-americà Guido Fetti. Les proves al buit del pèndol han confirmat que aconsegueix una empenta de 30-50 micronewtons.
S'ha anul·lat el principi de conservació de l'impuls? Probablement no. Els experts de la NASA expliquen el funcionament del motor, més precisament, la interacció amb partícules de matèria i antimatèria, que s'aniquilen mútuament en el buit quàntic, i després s'aniquilen mútuament. Ara que s'ha demostrat que el dispositiu funciona, seria convenient estudiar com funciona EmDrive.
3. Un dels models de motor EmDrive
Qui no entén les lleis de la física?
La potència que ofereixen els prototips construïts fins ara no et fa caure, tot i que com hem comentat, alguns dels motors iònics operen en el rang de micronewtons.
4. EmDrive - el principi de funcionament
Segons Scheuer, l'empenta a l'EmDrive es pot augmentar molt mitjançant l'ús de superconductors.
Tanmateix, segons John P. Costelli, un conegut físic australià, Scheuer "no entén les lleis de la física" i comet, entre altres coses, un error fonamental en no tenir en compte en els seus esquemes la força que actua. per radiació a les parets laterals del ressonador.
Una explicació publicada al lloc web de Shawyer's Satellite Propulsion Research Ltd indica que es tracta d'una quantitat insignificant. Tanmateix, els crítics afegeixen que la teoria de Scheuer no s'ha publicat en cap revista científica revisada per parells.
El més dubtós és ignorar el principi de conservació de l'impuls, tot i que el mateix Scheuer afirma que el funcionament de la unitat no el viola en absolut. El fet és que l'autor del dispositiu encara no ha publicat un sol article sobre ell en una revista revisada per parells.
Les úniques publicacions aparegudes a la premsa popular, incl. a The New Scientist. Els seus editors van ser criticats pel to sensacionalista de l'article. Un mes després, l'editorial va imprimir explicacions i... disculpes pel text publicat.
