Съобщението, че НАСА тества EmDrive, замислен от Роджър Шоуйър (Roger Shawyer) още през 2000г., развълнува любителите на "вечни" двигатели, а и не само тях.

"Научните" раздели на електронните издания излязоха с бомбастични заглавия "Чудо на физиката: Двигател работи без гориво!", "Двигател чупи законите на физиката" и т.н.

Но радостта на мераклиите, че "се чупят" "догмите" (т.е. законите) на физиката, от които те си нямат понятие, е леко прибързана.

Що е то Ем Драйв?

Ем Драйв представлява кухо медно тяло от цилиндър и конус, затворено отвсякъде. Принципът на действие се основава на ефекта от налягането на електромагнитното лъчение: микровълновото излъчване упражнява налягане върху отражателя. Заради формата на отражателната камера налягането на частта с по-голям диаметър е по-високо от частта с по-малък диаметър. Изобретателят твърди, че устройството генерира тяга в посока към тесния край на пресечения конус.

Схема: emdrive.com

Устройството изисква източник на електроенергия за производство на микровълните (магнетрон), но не изисква някакво реакционно вещество като гориво. Според авторите, в този случай, трябва да се използва специалната теория на относителността, според който поради близостта на вълните до скоростта на светлината, отразяващата камера и вълната трябва да се разглеждат в различни инерционни системи и по тази причина, комбинацията от отражател – вълна се превръща в отворена система и създава тяга без използването на реактивна струя. Силата на вълната се увеличава още повече, благодарение на създадения резонанс. А ето тук може да се запознаете с теоретичните обосновки на автора

Тестове

Двигателят е тестван още през 2008 г., от екип от китайски учени. През 2010 г. същият екип публикува резултатите си, формули за изчисляване на тягата на двигателя, а също, че по време на експериментите е получена тяга 720 mN (72 гр). Работа им е посрещната с голям скептицизъм ( В "поднебесната" се случва да преувеличават резултатите)

Guido Fetta. учен от САЩ, построява собствена версия на двигателя и убедил НАСА да го изпитат. За по-голяма надеждност на опита, се провежда сравнително изпитание на "нулев двигател" – същата система, конфигурирана с незначителни изменения, предотвратяващи появата на тяга.

Снимка: emdrive.com

Резултатите са представени на 30 юли 2014 година и накратко могат да се обобщят така: "Не сме сигурни как работи, но работи". Според доклада на NASA, е проявен ефект около 30-50 μN (микро нютона, т.е. около две милионни от грама) Той е значително по-малък, отколкото резултата на китайците, но достатъчен, за да се потвърди официално функционалността на системата, на която се възлагат големи надежди в бъдещото освояване на космоса.

Къде е бъркотията и съмнителните моменти?

Авторът заявява, че не нарушава закона за запазване на импулса, но също така твърди, че нищо не се изхвърля, дори лъчение, от двигателя, което би могло да породи движение. т.е. ситемата всъщност е затворена. Обяснява получената тяга като резултантен дисбаланс електромагнитните сили между двете отправни системи в началото и края на конуса, обосновавайки се на СТО. Звучи наукообразно, но тук имаме пълна аналогия със случая на барон Мюнхаузен, който сам се изтегля за косите си от блатото. Така остават две възможности: все пак Ем Драйв да изхвърля "нещо", дори и да е почти неуловимо и това го прави обикновен (малко ефективен) реактивен двигател. Ем Драйв нарушава ЗЗИ и на практика само ще доведе до натоварване на материала на камерата, а заявеният ефект е плод на грешка.

Снимка: wikipedia

За последното има извесни основания:

1. Измерената тяга е изключително малка – и както се оказва често, много малките показания обикновено са от грешки в измерването.
2. Двигателят дори не е тестван във вакуум! Това е изключително важно, тъй като измерването на тягата може значително да се повлияе от наличието на топъл въздух
3. Контролният изключен ЕмДрайв също показал някаква тяга.

Въпреки авторитета на НАСА, грешки, разбира се, не се изключват. В крайна сметка, НАСА изследва и проверява всякакви "луди" идеи като анти-гравитацията, двигател на антиматерия, двигателя на Алкубиер.

Ефективност?

Да не забравяме големината на необходимия импулс за появата на тягата в двигателя – все пак е необходимо двигателят да помръдне? Ефектът е толкова незначителен, че не е лесно дори да се регистрира. Дори ако светим с фенерче в космоса в една посока, след много дълъг период от време може да се ускорим до скоростта на светлината.

Източник:

New Scientist Blogs – Emdrive on trial

Подрыв устоев, science.d3.ru

The EmDrive. A New Concept in Spacecraft Propulsion, emdrive.com

К звёздам без топлива! NASA и её невозможный двигатель, computerra

Anomalous Thrust Production from an RF Test Device Measured on a Low-Thrust Torsion Pendulum
, NASA Technical Reports Server