astronotların umudu
Birkaç ay önce, Houston'daki Lyndon B. Johnson Uzay Uçuş Merkezi'nde bulunan Eagleworks laboratuvarı, fiziğin temel yasalarından biri olan momentumun korunumu yasasını ihlal etmesi gereken EmDrive motorunun çalışmasını doğruladı. Test sonuçları daha sonra bir boşlukta doğrulandı (1), bu teknolojiye karşı olan argümanlardan birine dair şüphecileri dağıttı.
1. Vakumda bir sarkaç üzerinde asılı duran Fetty motorunun testlerinin görüntüsü.
Ancak eleştirmenler hâlâ basında çıkan haberlerin aksine şunu belirtiyor: NASA Motorun gerçekten çalıştığı henüz kanıtlanmadı.
Örneğin, deneysel hatalar, özellikle EmDrive tahrik sistemindeki malzemelerin buharlaşmasından veya daha doğrusu Cannae Drive'dan kaynaklanıyordu, çünkü Amerikalı tasarımcı Guido Fetta, EmDrive versiyonunu böyle adlandırdı.
Bu acele nereden geliyor?
Şu anda kullanımda uzay aracındaki motorlar gazın bir ağızlıktan salınmasını gerektirirler, bu da geminin ters yönde sıçramasına neden olur. Çalışmak için bu tür bir gaza ihtiyaç duymayan bir motor büyük bir atılım olacaktır.
Şu anda, uzay aracının sınırsız bir güneş enerjisi kaynağına erişimi olsa bile, elektrikli iyon motorlarıÇalıştırmak için kaynağı sınırlı olan yakıt gerekir.
EmDrive, aslen Avrupa'nın en seçkin havacılık uzmanlarından biri olan Roger Scheuer'in (2) buluşuydu. Bu tasarımı konik bir kap (3) şeklinde sunmuştur.
Rezonatörün bir ucu diğerinden daha geniş olup boyutları belirli uzunluktaki elektromanyetik dalgaların rezonansını sağlayacak şekilde seçilmiştir.
Sonuç olarak, geniş uca doğru yayılan bu dalgaların, dar uca doğru hızlanması ve yavaşlaması gerekir.
Farklı hareket hızlarının bir sonucu olarak, dalga cephelerinin rezonatörün karşıt uçlarına farklı radyasyon basıncı uygulaması ve dolayısıyla gemiyi iten sıfır olmayan bir itme kuvveti yaratması beklenir.
Newton, bir sorunumuz var! Çünkü bildiğimiz fiziğe göre eğer ek kuvvet uygulanmazsa momentumun artma hakkı yoktur. EmDrive teorik olarak radyasyon basıncı olgusunu kullanarak çalışır. Bir elektromanyetik dalganın grup hızı ve dolayısıyla yarattığı kuvvet, içinde yayıldığı dalga kılavuzunun geometrisine bağlı olabilir.
Scheuer'in fikrine göre, bir uçtaki dalganın hızı diğer uçtaki dalganın hızından önemli ölçüde farklı olacak şekilde konik bir dalga kılavuzu oluşturursanız, o zaman bu dalgayı iki uç arasında yansıtarak şunu elde edersiniz: radyasyon basıncında bir fark, yani. itme kuvveti elde etmek için yeterli kuvvet (4).
Scheuer'e göre EmDrive fizik yasalarını ihlal etmiyor, ancak Einstein'ın teorisini kullanıyor - motor, içindeki "çalışan" dalgadan farklı bir referans çerçevesindedir. Şimdiye kadar yalnızca mikronewton aralığında itme kuvvetlerine sahip çok küçük EmDrive prototipleri üretildi.
Gördüğünüz gibi, yeni prototipler yaratılırken herkes bu konsepti hemen terk etmiyor. Örneğin, Çin'in Xi'an Kuzeybatı Politeknik Üniversitesi gibi büyük bir araştırma kurumu, 720 mikronewton itiş gücüne sahip bir prototip motorun yaratılmasıyla sonuçlanan deneyler gerçekleştirdi.
Çok olmayabilir ama bazıları kullanılıyor uzay bilimi, iyon motorları artık hiç üretmiyorlar. EmDrive'ın NASA tarafından test edilen versiyonu Amerikalı tasarımcı Guido Fetti'nin eseridir. Sarkacın vakum testleri, 30-50 mikronewtonluk bir itme kuvvetine ulaştığını doğruladı.
Momentumun korunumu ilkesi bozuldu mu? Muhtemelen hayır. NASA uzmanları, motorun çalışmasını daha doğrusu, kuantum boşluğunda karşılıklı olarak yok olan ve daha sonra karşılıklı olarak yok olan madde ve antimadde parçacıklarıyla etkileşime girerek açıklıyor. Artık cihazın çalıştığı gösterildiğine göre EmDrive'ın nasıl çalıştığını incelemek yerinde olacaktır.
3. EmDrive motor modellerinden biri
Fizik yasalarını kim anlamıyor?
Şimdiye kadar üretilen prototiplerin sunduğu güç, daha önce de belirttiğimiz gibi, ayaklarınızı yerden kesmeyecek. iyon motorları mikronewton aralığında çalışırlar.
4. EmDrive - çalışma prensibi
Scheuer'e göre EmDrive'daki itme kuvveti, süper iletkenlerin kullanılmasıyla önemli ölçüde artırılabilir.
Ancak Avustralyalı ünlü fizikçi John P. Costelli'ye göre Scheuer "fizik yasalarını anlamıyor" ve diğer şeylerin yanı sıra, radyasyonun uyguladığı kuvveti diyagramlarında hesaba katmayarak temel bir hata yapıyor. rezonatörün yan duvarlarında.
Shawyer'in Satellite Propulsion Research Ltd. web sitesinde yayınlanan bir açıklamada bunun küçük bir miktar olduğu belirtiliyor. Ancak eleştirmenler Scheuer'in teorisinin hakemli herhangi bir bilimsel dergide yayınlanmadığını ekliyor.
En şüpheli şey momentumun korunumu ilkesinin göz ardı edilmesidir, ancak Scheuer'in kendisi sürücünün çalışmasının bu ilkeyi hiç ihlal etmediğini iddia ediyor. Gerçek şu ki, cihazın yazarı henüz hakemli bir dergide bu cihazla ilgili tek bir çalışma yayınlamadı.
Popüler basında yer alan tek yayınlar; The New Scientist'te. Editörleri makalenin sansasyonel tonu nedeniyle eleştirildi. Bir ay sonra yayınevi, yayınlanan metin için açıklamalar ve özürler yayınladı.
