Adakah Fizik Benar-benar Dilanggar oleh Pemacu EM Dalam Kertas NASA "Bocor"? - Majalah Angkasa

Pin
Send
Share
Send

Sejak NASA mengumumkan bahawa mereka telah membuat prototaip Radio Frequency Resonant Cavity Thruster (aka EM Drive) yang kontroversial, setiap dan semua hasil yang dilaporkan telah menjadi topik kontroversi. Dan dengan sebilangan besar pengumuman berupa "kebocoran" dan khabar angin, semua perkembangan yang dilaporkan secara semula jadi diperlakukan dengan keraguan.

Namun, laporan itu terus datang. Hasil terbaru yang diduga berasal dari Eagleworks Laboratories di Johnson Space Center, di mana laporan "bocor" mendedahkan bahawa pemacu kontroversial itu mampu menghasilkan dorongan dalam keadaan hampa. Sama seperti proses tinjauan rakan sebaya yang kritikal, sama ada enjin boleh melewati ruang angkasa telah menjadi masalah yang berlarutan selama beberapa waktu.

Memandangkan kelebihan EM Drive, dapat difahami bahawa orang mahu melihatnya berfungsi. Secara teorinya, ini termasuk kemampuan untuk menghasilkan daya tuju yang cukup untuk terbang ke Bulan hanya dalam empat jam, ke Marikh dalam 70 hari, dan ke Pluto dalam 18 bulan, dan kemampuan untuk melakukan semuanya tanpa memerlukan pendorong. Malangnya, sistem pemacu didasarkan pada prinsip yang melanggar undang-undang Konservasi Momentum.

Undang-undang ini menyatakan bahawa dalam sistem, jumlah momentum tetap berterusan dan tidak diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya berubah melalui tindakan kekuatan. Oleh kerana EM Drive melibatkan rongga gelombang mikro elektromagnetik yang menukar tenaga elektrik secara langsung ke tujahan, ia tidak mempunyai jisim tindak balas. Oleh itu, adalah mustahil, sejauh mana fizik konvensional.

Laporan yang berjudul "Pengukuran Dorongan Impulsif dari Rongga Frekuensi Radio Tertutup dalam Vakum", nampaknya bocor pada awal November. Penulis utama adalah Harold White, Ketua Pasukan Penggerak Lanjutan untuk Direktorat Kejuruteraan NASA dan Penyelidik Utama untuk makmal Eagleworks NASA.

Ketika dia dan rakan-rakannya (diduga) melaporkan di makalah tersebut, mereka menyelesaikan tes tujahan impulsif pada "artikel uji RF tirus". Ini terdiri daripada fasa tujahan maju dan mundur, pendorong daya tuju rendah, dan tiga ujian tujahan pada tahap kuasa 40, 60 dan 80 watt. Seperti yang mereka nyatakan dalam laporan:

"Ini ditunjukkan di sini bahawa artikel ujian RF tirus dielektrik yang teruja dalam mod TM212 pada 1,937 MHz mampu menghasilkan daya secara konsisten pada tahap tujahan 1.2 ± 0.1 mN / kW dengan daya yang diarahkan ke hujung sempit dalam keadaan vakum. "

Untuk jelas, tahap daya tuju ini - 1.2. millinewtons per kilowatt - agak tidak signifikan. Sebenarnya, makalah ini terus meletakkan hasil ini dalam konteks, membandingkannya dengan pelontar ion dan cadangan pelayaran laser:

Daya maju terkini untuk daya tuju Hall adalah sekitar 60 mN / kW. Ini adalah urutan magnitud yang lebih tinggi daripada artikel ujian yang dinilai semasa kempen vakum ini… Parameter prestasi 1.2 mN / kW adalah dua urutan magnitud lebih tinggi daripada bentuk pendorong ‘propelan sifar’ yang lain seperti layar ringan, penggerak laser dan roket foton yang mempunyai daya tuju ke tahap kuasa dalam julat 3,33-6,67 [micronewton] / kW (atau 0,0033 - 0,0067 mN / kW). "

Pada masa ini, enjin ion dianggap sebagai bentuk penggerak yang paling menjimatkan bahan bakar. Walau bagaimanapun, ia sangat perlahan berbanding dengan pemacu pemacu pepejal konvensional. Untuk menawarkan beberapa perspektif, misi DASA NASA bergantung pada enjin xenon-ion yang mempunyai daya tuju untuk menghasilkan tenaga 90 milinewtons per kilowatt. Dengan menggunakan teknologi ini, diperlukan hampir empat tahun perjalanan dari Bumi ke Vesta asteroid.

Konsep tenaga langsung (alias laser layar), sebaliknya, memerlukan daya tarikan yang sangat sedikit kerana ia melibatkan kraf bersaiz wafer - alat penyiasat kecil yang beratnya kira-kira satu gram dan membawa semua instrumen yang mereka perlukan dalam bentuk cip. Konsep ini sedang dijelajahi untuk membuat perjalanan ke planet dan sistem bintang yang berdekatan dalam jangka hayat kita sendiri.

Dua contoh yang baik adalah konsep interstellar DEEP-IN yang dibiayai oleh NASA yang sedang dikembangkan di UCSB, yang berusaha menggunakan laser untuk menggerakkan kapal sehingga 0,25 kelajuan cahaya. Sementara itu, Project Starshot (bagian dari Breakthrough Initiatives) sedang mengembangkan kapal yang mereka katakan akan mencapai kelajuan 20% kelajuan cahaya, dan dengan demikian dapat melakukan perjalanan ke Alpha Centauri dalam 20 tahun.

Berbanding dengan cadangan ini, EM Drive masih boleh membanggakan kenyataan bahawa ia tidak memerlukan bahan pendorong atau sumber kuasa luaran. Tetapi berdasarkan hasil ujian ini, jumlah daya yang diperlukan untuk menghasilkan sejumlah daya tuju akan menjadikannya tidak praktikal. Namun, kita harus ingat bahawa ujian daya rendah ini dirancang untuk melihat apakah daya tarikan yang dikesan dapat dikaitkan dengan anomali (tidak ada yang terdeteksi).

Laporan itu juga mengakui bahawa ujian lebih lanjut akan diperlukan untuk mengesampingkan kemungkinan penyebab lain, seperti pergeseran pusat graviti (CG) dan pengembangan haba. Dan jika penyebab luar dapat dikesampingkan lagi, ujian masa depan pasti akan berusaha untuk memaksimumkan prestasi untuk melihat sejauh mana daya dorong EM Drive yang dapat dihasilkan.

Tetapi tentu saja, ini semua mengandaikan bahawa kertas "bocor" itu asli. Sehingga NASA dapat mengesahkan bahawa hasil ini memang benar, EM Drive akan terjebak dalam kontroversi. Dan sementara kami menunggu, lihat video deskriptif ini oleh ahli astronomi Scott Manley dari Armagh Observatory:

Pin
Send
Share
Send

Tonton videonya: The Game Changers, Full documentary - multi-language subtitles (November 2024).