Hoop van ruimtevaartkunde
’n Paar maande gelede het die Eagleworks-laboratorium, geleë by die Lyndon B. Johnson-ruimtevlugsentrum in Houston, die werking van die EmDrive-enjin bevestig, wat een van die fundamentele wette van fisika moet oortree – die wet van behoud van momentum. Die toetsresultate is toe in 'n vakuum (1) bevestig, wat die skeptici van een van die argumente teen hierdie tegnologie uit die weg geruim het.
1. Beeld van toetse van die Fetti-enjin wat in 'n vakuum aan 'n slinger gehang is.
Kritici wys egter steeds daarop dat, in teenstelling met mediaberigte, NASA daar is nog nie bewys dat die enjin werklik werk nie.
Eksperimentele foute wat byvoorbeeld veroorsaak word deur veral die verdamping van materiaal waaruit die EmDrive-aandrywingstelsel bestaan – of eerder Cannae Drive, want dit is wat die Amerikaanse ontwerper Guido Fetta sy weergawe van EmDrive genoem het.
Waar kom hierdie gejaag vandaan?
Tans in gebruik ruimtetuig enjins hulle vereis dat gas uit 'n spuitstuk uitgestoot word, wat veroorsaak dat die skip in die teenoorgestelde rigting bons. ’n Enjin wat nie sulke gas benodig om te loop nie, sal ’n groot deurbraak wees.
Op die oomblik, selfs al het die ruimtetuig toegang tot 'n onbeperkte bron van sonenergie gehad, soos die geval is met elektro-ioniese stuwers, vir werk verg dit brandstof, waarvan die hulpbron beperk is.
EmDrive was oorspronklik die breinkind van Roger Scheuer (2), een van Europa se mees vooraanstaande lugvaartkundiges. Hy het hierdie ontwerp in die vorm van 'n koniese houer (3) aangebied.
Die een kant van die resonator is wyer as die ander, en sy afmetings word so gekies dat dit resonansie verskaf vir elektromagnetiese golwe van 'n sekere lengte.
As gevolg hiervan moet hierdie golwe, wat na die wyer kant voortplant, versnel word, en na die nouer kant moet hulle stadiger word.
Daar word verwag dat as gevolg van verskillende bewegingsnelhede, die golffronte verskillende stralingsdruk op die teenoorgestelde ente van die resonator sal uitoefen en daardeur 'n nie-nul stootkrag sal skep wat die skip aandryf.
Wel, Newton, ons het 'n probleem! Want volgens die fisika wat aan ons bekend is, as jy nie bykomende krag toepas nie, het die momentum geen reg om te groei nie. Teoreties werk EmDrive deur die verskynsel van stralingsdruk te gebruik. Die groepsnelheid van 'n elektromagnetiese golf, en dus die krag wat daardeur gegenereer word, kan afhang van die geometrie van die golfleier waarin dit voortplant.
Volgens Scheuer se idee, as jy 'n koniese golfleier op so 'n manier bou dat die golfspoed aan die een kant aansienlik verskil van die golfspoed aan die ander kant, dan kry jy die verskil in stralingsdruk deur hierdie golf tussen die twee ente te reflekteer , d.w.s. krag voldoende om stoot te bereik (4).
Volgens Scheuer oortree EmDrive nie die wette van fisika nie, maar gebruik Einstein se teorie – die enjin is in ’n ander verwysingsraamwerk as die “werkende” golf daarin. Tot dusver is slegs baie klein EmDrive-prototipes met stootkragte in die mikro-Newton-reeks gebou.
Soos u kan sien, laat vaar nie almal dadelik hierdie konsep nie, aangesien nuwe prototipes geskep word. Byvoorbeeld, 'n groot navorsingsinstelling soos die China Xi'an Northwest Polytechnic University het eksperimente uitgevoer wat gelei het tot 'n prototipe-enjin met 'n stootkrag van 720 mikronewton.
Dit is dalk nie veel nie, maar sommige van hulle word gebruik in ruimtevaartkunde, ioonstuwers hulle genereer glad nie meer nie. Die NASA-getoetsde weergawe van die EmDrive is die werk van die Amerikaanse ontwerper Guido Fetti. Vakuumtoetsing van die slinger het bevestig dat dit 'n stootkrag van 30-50 mikronewton behaal.
Is die beginsel van behoud van momentum omvergewerp? Waarskynlik nie. NASA-kundiges verduidelik die werking van die enjin, meer presies, die interaksie met deeltjies van materie en antimaterie, wat wedersyds in die kwantumvakuum vernietig, en dan wedersyds vernietig. Noudat gewys is dat die toestel werk, sal dit gepas wees om te bestudeer hoe EmDrive werk.
3. Een van die EmDrive-enjinmodelle
Wie verstaan nie die wette van fisika nie?
Die krag wat aangebied word deur die prototipes wat tot dusver gebou is, ruk jou nie uit jou voete nie, alhoewel soos ons genoem het, sommige van die ioon enjins hulle werk in die mikronewton-reeks.
4. EmDrive - die beginsel van werking
Volgens Scheuer kan die stukrag in die EmDrive baie verhoog word deur die gebruik van supergeleiers.
Volgens John P. Costelli, 'n bekende Australiese fisikus, verstaan Scheuer egter "nie die wette van fisika nie" en maak onder andere 'n fundamentele fout deurdat hy nie die krag wat inwerk in sy skemas in ag geneem het nie. deur straling op die sywande van die resonator.
'n Verduideliking wat op die Shawyer's Satellite Propulsion Research Ltd-webwerf geplaas is, lui dat dit 'n onbeduidende bedrag is. Kritici voeg egter by dat Scheuer se teorie nie in enige eweknie-geëvalueerde wetenskaplike tydskrif gepubliseer is nie.
Die mees twyfelagtige ding is om die beginsel van behoud van momentum te ignoreer, hoewel Scheuer self beweer dat die werking van die aandrywing dit glad nie skend nie. Die feit is dat die skrywer van die toestel nog nie 'n enkele referaat daaroor in 'n eweknie-geëvalueerde tydskrif gepubliseer het nie.
Die enigste publikasies het in die populêre pers verskyn, inkl. in The New Scientist. Die redakteurs is gekritiseer vir die sensasionele toon van die artikel. ’n Maand later het die uitgewery verduidelikings gedruk en ... verskonings vir die gepubliseerde teks.
