EmDrive

EmDrive  es un sistema de propulsión que consta de un magnetrón y un resonador , propuesto por primera vez por el ingeniero británico Roger Scheuer en 1999 [1] . De acuerdo con las ideas científicas modernas, no es factible [2] . Las mediciones de alta precisión en 2021 finalmente demostraron que la instalación de EmDrive no genera ningún empuje [3] .

Dispositivo EmDrive

El magnetrón utilizado en la instalación genera microondas , la energía de sus oscilaciones se acumula en un resonador de alta calidad y, según el autor, una onda estacionaria de oscilaciones electromagnéticas en un resonador cerrado de forma especial es una fuente de empuje [ 4] . Fuera del resonador, no sólo no se emite materia , sino también radiación electromagnética [5] ; en otras palabras, EmDrive no es una unidad fotónica . Pero incluso si las microondas generadas por el magnetrón se irradiaran completamente en una dirección, el empuje resultante sería significativamente menor que el empuje declarado del EmDrive [5] .

La ausencia de un fluido de trabajo consumible en este motor obviamente viola la ley de conservación del momento [8] [9] [10] , y los autores de los desarrollos no han propuesto ninguna explicación generalmente aceptada para esta contradicción: el propio Scheuer publicó un artículo sin revisar. trabajan con una explicación, pero los físicos señalan que la teoría de la presión de radiación es más compleja que el aparato simplificado utilizado por Scheuer, y sus explicaciones son generalmente contradictorias [10] [11] .

EmDrive científicamente

La física teórica predice que el EmDrive no es operable y cualquier resultado experimental positivo sólo puede ser un artefacto de medición , ya que la operatividad del EmDrive contradiría la ley de conservación del momento .

Se han propuesto diversas explicaciones teóricas para el supuesto hecho de la operatividad del EmDrive, que, sin embargo, contradicen las ideas establecidas en la física sobre la naturaleza del vacío , la inercia y las ondas electromagnéticas [12] [10] .

Verificación experimental

Los datos experimentales durante mucho tiempo no dieron una confirmación o refutación inequívoca del rendimiento de tal instalación, lo que se debió, entre otras cosas, a la pequeña magnitud del efecto esperado, comparable a los errores de medición [13] [14] . Los físicos explicaron los pocos resultados positivos obtenidos por los experimentadores con errores en los experimentos [15] . El único estudio independiente publicado en una revista científica que mostró un resultado positivo fue un experimento de 2016 del grupo Eagleworks , en el que se eliminaron muchas fuentes de posibles errores [16] . Sin embargo, el trabajo de un grupo científico de la Universidad Tecnológica de Dresde demostró que la tracción detectada durante las pruebas de EmDrive surge debido a la influencia de factores externos, y no por el dispositivo en sí [17] [3] . Las mediciones de alta precisión de la instalación EmDrive, realizadas por Dresden Scientific Group en 2021, aumentaron la precisión de los resultados de mediciones anteriores en más de tres órdenes de magnitud, no se detectó empuje [18] .

Fabricantes de plantas

El ingeniero aeroespacial británico  Roger John Shawyer presentó por primera vez el EmDrive en 1999 [1] . En diciembre de 2002, Satellite Propulsion Research , fundada por Scheuer, presentó el primer prototipo supuestamente funcional , que desarrollaba una fuerza de 0,02  N [19] [20] [21] . En octubre de 2006, la misma empresa mostró un prototipo con una fuerza de empuje declarada de 0,1 N [22] . En 2015, se presentó otra versión de EMDrive con una cavidad superconductora [4] .

En el periodo 2006-2011 . La empresa estadounidense Cannae LLC , bajo la dirección de Guido Fetta, creó el Cannae Drive (también conocido como Q-drive), un motor para el que se reivindicaba un principio de funcionamiento similar [23] [24] [25] .

Grupo Yang Juan (Universidad Politécnica del Noroeste)

En el periodo 2008-2010 . en la Universidad Politécnica del Noroeste de China , bajo la dirección del profesor Yang Juan, se creó un prototipo , supuestamente desarrollando una fuerza de 0,72 N [26] [27] . En 2016, los resultados de este artículo fueron refutados por sus autores, ya que se encontró un error en las mediciones, luego de corregir que el empuje medido estaba dentro del ruido de medición, y Yang Juan no trató este tema en el futuro [28] [29] .

The Harold White Band (Eagleworks)

Desde 2013, el motor "Cannae Drive" se prueba en el laboratorio Eagleworks . Este laboratorio opera en el Centro Espacial Johnson bajo los auspicios de la NASA con un presupuesto relativamente pequeño de $50,000 por año y se especializa en el estudio de tecnologías que contradicen las ideas científicas convencionales [30] . El trabajo se llevó a cabo bajo la dirección de Harold White . White creía que tal resonador podría funcionar mediante la creación de un toroide de plasma virtual que implementa empuje usando magnetohidrodinámica en oscilaciones cuánticas de vacío [31] .

Durante los experimentos en 2013-2014, se obtuvo un resultado anómalo: un empuje de aproximadamente 0,0001 N [32] [33] [34] . La prueba se llevó a cabo en un péndulo de torsión de baja fuerza capaz de detectar fuerzas de decenas de micronewtons en una cámara de vacío de acero inoxidable a temperatura ambiente y presión atmosférica normal [32] . El resonador se probó a muy baja potencia ( 50 veces menos que el experimento de Scheuer en 2002), pero el empuje neto en cinco ejecuciones fue de 91,2 µN con una potencia de entrada de 17 W. El empuje máximo a corto plazo fue de 116 µN a la misma potencia [32] .

La publicación del trabajo de Eagleworks ha llevado a que en ocasiones se describa a EmDrive como "probado por la NASA", aunque la posición oficial de la agencia es que "es un proyecto pequeño que aún no ha dado resultados prácticos" [35] .

En noviembre de 2016 se publicó el trabajo [7] de los ingenieros del laboratorio Eagleworks de la NASA, en el que se tuvieron en cuenta y eliminaron muchas fuentes de posibles errores, se midió el empuje de EmDrive y se llegó a una conclusión sobre la operatividad de este instalación. Según este artículo, el motor era capaz de desarrollar un empuje de 1,2 ± 0,1 mN/kW en vacío con potencias de 40, 60 y 80 vatios . El artículo asume que el rendimiento del motor se puede explicar utilizando la teoría de la onda piloto [36] [37] .

Grupo Martin Taimar (Universidad Tecnológica de Dresde)

En julio de 2015, se llevaron a cabo pruebas bajo la dirección de Martin Taimar en la Universidad Tecnológica de Dresden [38] [20] . Los resultados no confirmaron, pero no desaprobaron el rendimiento de EmDrive [39] [40] .

En 2018 se publicaron nuevos resultados del grupo Martin Taimar, según los cuales el empuje observado en los experimentos con EmDrive (incluidos, al parecer, los experimentos del grupo Eagleworks) se asocia más a un blindaje insuficiente de la instalación frente al campo magnético terrestre. que con el propio sistema de propulsión: las mediciones mostraron la presencia de un pequeño empuje en la misma dirección incluso cuando se cambió la orientación de la instalación o se suprimieron las ondas electromagnéticas que ingresan a la cavidad [41] .

Pruebas adicionales realizadas por el grupo de Taimar finalmente mostraron que el EmDrive no generaba empuje [3] .

Presunta prueba china en el espacio

En diciembre de 2016 , en referencia a una conferencia de prensa de una de las subsidiarias de la Academia China de Tecnología Espacial (CAST) , el International Business Times informó que el gobierno de la República Popular China ha estado financiando la investigación de motores desde 2010 y que se han enviado prototipos de EmDrive a espacio [42 ] para pruebas a bordo del laboratorio espacial Tiangong-2 [43] [44] [45] . El Dr. Chen Yue de CAST, según el International Business Times , confirmó la producción de un motor prototipo para realizar pruebas en órbita terrestre baja [46] [47] [48] [49] .

En septiembre de 2017, hubo nuevos informes sobre la creación exitosa de un prototipo funcional del motor EmDrive en China [50] [51] .

Universidad de Plymouth

En 2018, la agencia DARPA asignó 1,3 millones de dólares a la Universidad de Plymouth para estudiar y crear un "motor de tipo sin combustible" basado en la " inercia cuantificada " [52] ) [53] . Algunos informes de los medios sobre la conexión del proyecto con las ideas de EmDrive [54] .  

Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 3 Andréi Borisov. En un balde vacío . Lenta.ru (31 de octubre de 2016). Consultado el 13 de septiembre de 2017. Archivado desde el original el 14 de abril de 2017.
  2. ↑ Vladimir Korolev Lo que no puede ser // Mecánica Popular . - 2017. - Nº 2. - S. 46-49.
  3. ↑ 1 2 3 Andreas Muller. Las últimas pruebas de EmDrive en la Universidad de Dresden muestran que el "motor imposible" no desarrolla ningún  impulso . Grenzwissenschaft-Aktuell.de (21 de marzo de 2021). Consultado el 4 de abril de 2021. Archivado desde el original el 4 de abril de 2021.
  4. ↑ 1 2Roger Shawyer. Propulsión EmDrive de segunda generación aplicada al lanzador SSTO y sonda interestelar  // Acta Astronautica. — 2015-11-01. — vol. 116. - Pág. 166-174. -doi : 10.1016/ j.actaastro.2015.07.002 . Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015.
  5. ↑ 1 2 "La geometría de la antena del detector asegura que solo una pequeña fracción de la onda electromagnética reflejada 19 se extraiga de la cavidad" [6] ; “Los campos de RF con fugas se mantienen muy bajos <…> El rendimiento de un cohete de fotones es varios órdenes de magnitud inferior al empuje observado” [7] ; "Todos los EmDrive tienen una característica extraña: cuando el motor está en marcha, no se registran las emisiones de fotones u otras partículas de su resonador" [1] .
  6. ↑ Roger John Shawyer. Patente GB 2537119 Archivado el 30 de diciembre de 2016 en Wayback Machine // Ipo.gov.uk
  7. ↑ 1 2 Harold White, Paul March, James Lawrence, Jerry Vera, Andre Sylvester. Medición del empuje impulsivo desde una cavidad de radiofrecuencia cerrada en el vacío  // Journal of Propulsion and Power. — vol. 33. - Pág. 830-841. -doi : 10.2514/ 1.b36120 . Archivado desde el original el 18 de enero de 2017.
  8. ↑ Hambling, David EmDrive: el nuevo impulso espacial radical de China . Wired UK (6 de febrero de 2013). Consultado el 28 de septiembre de 2017. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2016.
  9. ↑ Tucker, Bill El poder de la fuerza; El curioso caso del EmDrive (6 de diciembre de 2015). Consultado el 20 de febrero de 2016. Archivado desde el original el 23 de febrero de 2016.
  10. ↑ 1 2 3 C.-W. wu Comentarios sobre la base teórica de “EM Drive” // Acta Astronautica. - 2018. - Vol. 144. - Pág. 214-215. -doi : 10.1016/ j.actaastro.2018.01.006 .
  11. ↑ Rothman, Tony & Boughn, Stephen, La fuerza de Lorentz y la presión de radiación de la luz, arΧiv : 0807.1310 . 
  12. ↑ Tracción inimaginable. Se explica el trabajo del motor que viola las leyes de la física . lenta.ru (20 de junio de 2016). Consultado el 20 de junio de 2016. Archivado desde el original el 21 de junio de 2016.
  13. ↑ Brendan Hesse. Aquí está el 411 en el EmDrive: el propulsor 'que desafía la física' que incluso desconcierta a la NASA . Tendencias digitales (7 de mayo de 2016). Consultado el 7 de agosto de 2016. Archivado desde el original el 11 de agosto de 2016.
  14. ↑ El científico explicó el trabajo del violando la ley de conservación del motor . lenta.ru (21 de abril de 2016). Consultado el 20 de junio de 2016. Archivado desde el original el 8 de mayo de 2016.
  15. ↑ Dvorsky, George No, los científicos alemanes no han confirmado el EMDrive "imposible" . io9 . Gawker Media (28 de julio de 2015). Consultado el 6 de agosto de 2015. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2015.
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  17. ↑ Ingenieros alemanes expusieron el motor EmDrive "imposible" , Hitech+ . Archivado desde el original el 23 de mayo de 2018. Consultado el 22 de mayo de 2018.
  18. ↑ M. Tajmar, O. Neunzig y M. Weikert. Mediciones de empuje de alta precisión del EMDrive y eliminación de efectos falsos positivos // CEAS Space Journal. -2021.- doi : 10.1007/s12567-021-00385-1 .
  19. ↑ Una fuerza para el espacio sin reacción . www.eurekamagazine.co.uk. Consultado el 20 de junio de 2016. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016.
  20. ↑ 1 2 Los científicos no pueden encontrar una trampa en el motor EmDrive "imposible" . hola-noticias.ru. Consultado el 20 de junio de 2016. Archivado desde el original el 27 de junio de 2016.
  21. ↑ En lo sucesivo, se entiende que el rendimiento supuestamente demostrado de una u otra variante de EmDrive se logró solo de acuerdo con las declaraciones de ciertos investigadores; no se puede afirmar de manera confiable que el empuje estuvo realmente presente y no fue explicado por algunas causas extrañas o errores experimentales.
  22. ↑ La unidad sin propulsor se prepara para el espacio y más allá . www.eurekamagazine.co.uk. Fecha de acceso: 20 de junio de 2016. Archivado desde el original el 14 de junio de 2016.
  23. ↑ No, el motor warp aún no se ha inventado accidentalmente . Consultado el 29 de julio de 2015. Archivado desde el original el 14 de julio de 2015.
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  47. ↑ "Se produce solo un mes después de que fuentes anónimas le dijeran a IBTimes UK que se estaban realizando pruebas en el EmDrive a bordo del Tiangong-2". [43]
  48. ↑ " Chen confirmó que Cast ha desarrollado un dispositivo de prueba del EmDrive y que ya se están realizando pruebas para verificar que el dispositivo puede volar en órbita terrestre baja". / "Esto se relaciona con fuentes de información en la industria espacial internacional proporcionadas por IBTimes UK bajo condición de anonimato de que China ya tiene un EmDrive en su laboratorio espacial orbital Tiangong-2". [44]
  49. ↑ 电磁 ： ： 天方夜谭 是 突破 突破 突破 Copia de archivo del 21 de diciembre de 2016 en Wayback Machine "陈粤 介绍 ， 已 了 可 用 飞行 飞行 试验 装置 研制 ， 开展 在 。。。。。。 。。。。。。"
  50. ↑ ¿Ha descifrado China el 'motor imposible' de la NASA? , Correo en Línea . Archivado desde el original el 12 de septiembre de 2017. Consultado el 27 de septiembre de 2017.
  51. ↑ China probará un motor que viola la física en el espacio: EADaily  (ruso) , EADaily . Archivado desde el original el 12 de septiembre de 2017. Consultado el 27 de septiembre de 2017.
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