امید فضانوردی

چند ماه پیش، آزمایشگاه Eagleworks، واقع در مرکز پرواز فضایی Lyndon B. Johnson در هیوستون، عملکرد موتور EmDrive را تأیید کرد، که باید یکی از قوانین اساسی فیزیک - قانون بقای حرکت را نقض کند. سپس نتایج آزمایش در خلاء تأیید شد (1) که شک و تردیدهای یکی از استدلال‌ها علیه این فناوری را از بین برد.

1. تصویر آزمایشات موتور فتی معلق بر روی آونگ در خلاء.

با این حال، منتقدان همچنان خاطرنشان می‌کنند که برخلاف گزارش‌های رسانه‌ها، ناسا کارکرد موتور هنوز ثابت نشده است.

به عنوان مثال، خطاهای تجربی ناشی از تبخیر مواد تشکیل دهنده سیستم درایو EmDrive - یا بهتر بگوییم Cannae Drive، زیرا این همان چیزی است که طراح آمریکایی Guido Fetta نسخه خود را از EmDrive نامیده است.

این عجله از کجا می آید؟

در حال حاضر در حال استفاده است موتورهای فضاپیما آنها نیاز به بیرون ریختن گاز از یک نازل دارند که باعث می شود کشتی در جهت مخالف بپرد. موتوری که برای کارکردن به آن نوع بنزین نیاز ندارد پیشرفت بزرگی خواهد بود.

در حال حاضر، حتی اگر فضاپیما به منبع نامحدودی از انرژی خورشیدی دسترسی داشته باشد، همانطور که در مورد آن وجود دارد رانشگرهای الکترویونی، برای کار به سوخت نیاز دارد که منبع آن محدود است.

EmDrive در اصل زاده فکر Roger Scheuer (2)، یکی از برجسته ترین متخصصان هوانوردی اروپا بود. وی این طرح را به صورت ظرف مخروطی (3) ارائه کرد.

یک سر تشدید کننده پهن تر از دیگری است و ابعاد آن به گونه ای انتخاب شده است که برای امواج الکترومغناطیسی با طول مشخص تشدید ایجاد کند.

در نتیجه، این امواج که به سمت انتهای گسترده تر منتشر می شوند، باید شتاب گرفته و به سمت انتهای باریک تر، باید سرعتشان کاهش یابد.

انتظار می‌رود که در نتیجه سرعت‌های مختلف حرکت، جبهه‌های موج فشار تشعشعی متفاوتی را در انتهای مخالف تشدیدکننده اعمال کنند و در نتیجه یک نیروی رانش غیر صفر ایجاد کنند که کشتی را به حرکت در می‌آورد.

خوب نیوتن، ما مشکل داریم! زیرا طبق فیزیک شناخته شده ما، اگر نیروی اضافی اعمال نکنید، تکانه حق رشد ندارد. از لحاظ تئوری، EmDrive با استفاده از پدیده فشار تشعشع کار می کند. سرعت گروهی یک موج الکترومغناطیسی، و در نتیجه نیروی تولید شده توسط آن، ممکن است به هندسه موجبر موجی که در آن منتشر می شود، بستگی داشته باشد.

با توجه به ایده Scheuer، اگر یک موجبر مخروطی را به گونه ای بسازید که سرعت موج در یک انتها تفاوت قابل توجهی با سرعت موج در انتهای دیگر داشته باشد، با انعکاس این موج بین دو انتها، اختلاف فشار تابش را به دست می آورید. ، یعنی نیروی کافی برای رسیدن به رانش (4).

به گفته Scheuer، EmDrive قوانین فیزیک را نقض نمی کند، اما از نظریه انیشتین استفاده می کند - موتور در چارچوب مرجع متفاوتی از موج "کار" درون آن قرار دارد. تاکنون فقط نمونه های اولیه بسیار کوچک EmDrive با نیروی رانش در محدوده میکرونیوتن ساخته شده است.

همانطور که می بینید، با ایجاد نمونه های اولیه، همه بلافاصله این مفهوم را رها نمی کنند. به عنوان مثال، یک موسسه تحقیقاتی بزرگ مانند دانشگاه پلی تکنیک شمال غرب چین شیان آزمایشاتی انجام داد که منجر به تولید یک موتور اولیه با نیروی رانش 720 میکرونیوتن شد.

ممکن است زیاد نباشد، اما برخی از آنها در استفاده می شوند فضانوردی، رانشگرهای یونی آنها دیگر تولید نمی کنند. نسخه آزمایش شده توسط ناسا EmDrive اثر طراح آمریکایی Guido Fetti است. آزمایش خلاء آونگ تأیید کرده است که نیروی رانش 30-50 میکرونیوتن را به دست می آورد.

آیا اصل بقای تکانه لغو شده است؟ احتمالا نه. کارشناسان ناسا عملکرد موتور را توضیح می دهند، به طور دقیق تر، برهمکنش با ذرات ماده و پادماده را که متقابلاً در خلاء کوانتومی از بین می روند و سپس متقابلاً از بین می روند. اکنون که عملکرد دستگاه نشان داده شده است، مطالعه نحوه عملکرد EmDrive مناسب است.

3. یکی از مدل های موتور EmDrive

چه کسی قوانین فیزیک را نمی فهمد؟

قدرت ارائه شده توسط نمونه های اولیه ساخته شده تاکنون شما را از پا نمی اندازد، اگرچه همانطور که اشاره کردیم، برخی از موتورهای یونی آنها در محدوده میکرونیوتن عمل می کنند.

4. EmDrive - اصل عملیات

به گفته Scheuer، نیروی رانش در EmDrive را می توان با استفاده از ابررساناها تا حد زیادی افزایش داد.

با این حال، به گفته جان پی کاستلی، فیزیکدان مشهور استرالیایی، شوئر «قوانین فیزیک را نمی‌فهمد» و از جمله، مرتکب یک اشتباه اساسی می‌شود که در طرح‌های خود نیروی عمل کننده را در نظر نگرفته است. توسط تابش بر روی دیواره های جانبی تشدید کننده.

توضیحی که در وب سایت Shawyer's Satellite Propulsion Research Ltd منتشر شده است، بیان می کند که این مقدار بسیار ناچیز است. با این حال، منتقدان می افزایند که نظریه شوئر در هیچ مجله علمی معتبر منتشر نشده است.

مشکوک ترین چیز نادیده گرفتن اصل بقای حرکت است، اگرچه خود شوئر ادعا می کند که عملکرد درایو به هیچ وجه آن را نقض نمی کند. واقعیت این است که نویسنده دستگاه هنوز یک مقاله در مورد آن در یک مجله معتبر منتشر نکرده است.

تنها نشریاتی که در مطبوعات عمومی منتشر شد، از جمله. در New Scientist. سردبیران آن به دلیل لحن پر شور مقاله مورد انتقاد قرار گرفتند. یک ماه بعد انتشارات توضیحات و ... بابت متن منتشر شده عذرخواهی کرد.