Чем закончились испытания «невозможного» двигателя, нарушающего законы физики
В ходе крупных международных испытаний бросающий вызов физике EmDrive не смог произвести ту тягу, которую ожидали его сторонники. Фактически, в одном из испытаний в Дрезденском университете Германии, он вообще не произвел никакой тяги. Неужели это конец всем амбициям и чаяниям?
Физики с большим скепсисом отнеслись к концепции двигателя EmDrive — и, кажется, не зря.
Ранее мы писали об этой фантастической разработке, создатели которой грозились перевернуть все наши представления о космических путешествиях. EmDrive, авторское право которого принадлежит его материнской компании SPR Ltd, в теории работает за счет улавливания микроволн в камеру определенной формы, где, из-за неправильной формы самой камеры и разницы скоростей, их отскок создает тягу. Камера закрыта и герметична, так что снаружи будет казаться, что космический корабль просто движется без подачи топлива или тяги.
«Наша система основано на втором законе Ньютона, где сила определяется как скорость изменения количества движения. Таким образом, электромагнитная (ЭМ) волна, распространяющаяся со скоростью света, имеет определенный импульс, который она передаст отражателю, в результате чего возникнет крошечная сила тяги»
Накопление этой силы и есть основная задача EmDrive по словам компании. Это звучит просто, но на деле вступает в конфликт с нынешним пониманием физики окружающего нас мира. Энергия не входит и не выходит, так как же инициализируются волны, как они продолжают двигаться и откуда исходит их импульс?
EmDrive так просто не умрет?
В мире не может существовать спонтанного, возникшего из ниоткуда импульса без объяснимого толчка, поэтому многие ученые не относятся к EmDrive всерьез. Если двигатель в самом деле работает, это сводит на нет многое из того, что физики знают о Вселенной.
Тем не менее, несколько исследовательских групп, включая NASA Eagleworks (официально известную как Advanced Physics Propulsion Laboratory, созданную для изучения новых технологий) и DARPA, агентство исследовательских проектов Министерства обороны США, продолжали изучать жизнеспособность EmDrive.
Почему? «Потому что эта концепция может преобразовать космические путешествия и позволить кораблю бесшумно подняться с стартовых площадок и выйти за пределы Солнечной системы», — так в интервью нашим западным коллегам рассказал преподаватель геоматики в Университете Плимута, Великобритания, и руководитель проекта DARPA EmDrive Майк Маккалок. По словам ученого, с помощью EmDrive можно заставить беспилотный зонд достичь Проксимы Центавра за срок одной человеческой жизни – примерно за 90 лет.
Фотография с места испытаний NASAв 2016 году.
Суть EmDrive заключается в том, что если микроволны отражаются внутри камеры, они прикладывают больше силы при движении в одном направлении, чем в другом, создавая чистую тягу без необходимости в пропелленте. И когда NASA и команда в Сиане попытались это сделать, у них действительно возникла небольшая, но отчетливая чистая сила.
Однако теперь физики из Дрезденского технологического университета (TU Dresden) говорят, что все эти многообещающие результаты, показывающие тягу, были ложными срабатываниями, которые объясняются внешними силами. Ученые недавно представили свои выводы в трех докладах на Space Propulsion Conference 2020 +1 с такими заголовками, как «Высокоточные измерения тяги EmDrive и устранение ложноположительных эффектов». (Два других исследования можно прочесть здесь и здесь).
Испытания Emdrive
Используя новую измерительную шкалу и различные точки подвеса одного и того же двигателя, ученые TU Dresden «смогли воспроизвести кажущиеся силы тяги, аналогичные тем, которые были измерены командой NASA, но также заставить их исчезнуть с помощью точечной подвески», заявил исследователь Мартин Таймар немецкому сайту GreWi.
Схема работы двигателя.
Вердикт:
«Когда мощность поступает в EmDrive, двигатель нагревается. Это также вызывает деформацию крепежных элементов на шкале, в результате чего шкала перемещается к новой нулевой точке. Мы смогли предотвратить это в доработанной структуре испытательной модели. Наши измерения опровергают все предыдущие утверждения об эффективности EmDrive как минимум на 3 порядка»
Заинтересованные стороны охарактеризовали тесты как момент «пан или пропал» для EmDrive, и похоже, что исход ведет к полному отказу от концепции – по крайней мере на данный момент.
DARPA не слишком активно вкладывало средства в разработку «невозможного» двигателя EmDrive, и это далеко не самый безумный проект, на который управление потратило деньги. Более того, космические путешествия породили ряд диковинных идей для двигателей, поскольку ученые пытаются мыслить как можно более нестандартно, – так что подобные испытания в порядке вещей.
В данном случае даже отрицательные результаты помогли продвинуть науку вперед. Таймар признался GreWi:
«К сожалению, мы не смогли доказать ни одну из концепций привода, но в результате значительно улучшили технологию измерения подобных объектов. Мы можем продолжить исследования в этой области науки и, возможно, открыть что-то новое».
Не исключено, что отдельные части технологии EmDrive натолкнут ученых на совершенно новую концепцию куда более реалистичных и жизнеспособных технологий. Кроме того, ученые пообещали строго измерить и другие проекты на предмет ложных результатов.
