Para penyelidik di Universiti Teknikal Dresden mengukur daya tuju "mesin mustahil" EmDrive, yang tidak memerlukan bahan bakar untuk beroperasi dan melanggar undang-undang pemeliharaan momentum, dan menyimpulkan bahawa tidak ada keajaiban di sini. Eksperimen menunjukkan bahawa tujahan yang didaftarkan dijelaskan oleh perisai pemasangan yang tidak mencukupi dan, sebagai akibatnya, yang sebelumnya tidak diketahui pengaruh medan magnet Bumi. Para saintis berkongsi penemuan mereka di Space Propulsion Conference.
Penyelidik yang diketuai oleh Martin Taimar mengukur dorongan EmDrive menggunakan rig kilasan, yang disempurnakannya secara konsisten selama empat tahun. Prinsip operasi pemasangan ini mengingatkan keseimbangan kilasan, diciptakan pada akhir abad ke-18 dan digunakan untuk menguji undang-undang Coulomb dan Newton secara eksperimen. Keseimbangan kilasan adalah lengan seimbang yang digantung pada benang menegak. Apabila daya luaran bertindak pada tuas, ia berpusing, dan sudut pesongan dapat digunakan untuk menilai besarnya daya yang dikenakan. Dalam pemasangan saintis Jerman, bukannya benang, mata air kilasan sensitif digunakan, yang menahan kamera dengan motor, dan anjakan kamera diukur menggunakan interferometer laser. Ini memungkinkan untuk memperbaiki daya tuju susunan beberapa mikronewtons.
Ruang untuk eksperimen dan susun aturnya.
Sudah tentu, para penyelidik berusaha mengurangkan seberapa banyak kemungkinan kesan daya luaran, yang boleh dikelirukan dengan daya tarikan dari "mesin mustahil". Untuk ini, kamera dipasang pada blok konkrit yang berasingan, yang menekan getaran pondasi. Ruang dievakuasi ke tekanan satu pascal (100 ribu kali kurang dari atmosfera), semua bahagian penting pemasangan dilindungi dari radiasi elektromagnetik luaran menggunakan kepingan logam, dan mereka juga berusaha untuk mencegah elektronik daripada terlalu panas dengan mengawal suhunya menggunakan kamera inframerah.
Sebelum melakukan eksperimen asas, ahli fizik mengkalibrasi persediaan untuk memastikan mereka benar-benar menolak semua faktor luaran. Akhirnya, ketika mengukur daya tuju, para penyelidik menghidupkan mesin di dalam ruang untuk melihat apakah ada faktor yang tidak diketahui mempengaruhi keputusannya. Dalam keadaan yang ideal, apabila tidak ada faktor seperti itu, arah anjakan kamera harus bertentangan dengan arah tujah mesin - misalnya, pada sudut putaran motor 0 darjah, anjakan kamera adalah positif, pada 180 darjah ia negatif, dan pada sudut 90 darjah, ia sama sekali tidak ada.
Pengukuran dengan EmDrive menunjukkan tingkah laku yang sedikit berbeza. Sudah tentu, pada sudut sifar, daya tuju mencapai empat mikronewton dengan kekuatan penguat dari dua watt, dan ketika mesin dipusingkan 180 darjah, perpindahan berubah tanda. Oleh itu, ternyata nisbah daya tuju dan daya kira-kira sama dengan dua milinewton per kilowatt, yang hampir dua kali lebih banyak daripada hasil eksperimen sebelumnya. Walaupun begitu, pada sudut 90 darjah, ahli fizik masih merakam anjakan kamera, walaupun seharusnya tidak ada. Di samping itu, apabila daya ayunan elektromagnetik di dalam mesin ditekan hampir seratus ribu kali, magnitud daya tuju secara praktikal tidak berubah. Ini bererti bahawa, pada hakikatnya, daya tarikan yang diperhatikan dalam eksperimen itu tidak dikaitkan dengan mesin, tetapi dengan faktor luaran yang tidak dihitung.
Medan magnet Bumi boleh bertindak sebagai faktor seperti itu, kata para penyelidik. Ahli fizik menambah bahawa semua alat yang terlibat dalam eksperimen terlindung, dan kabel sepaksi digunakan sedapat mungkin, tetapi medan masih dapat menembusi ke dalam pemasangan melalui sendi mereka. Sudah tentu, ia pasti sangat lemah, tetapi besarnya tujahan yang diukur sangat kecil sehingga mudah dikaitkan dengan kesan ini. Sebenarnya, kekuatan medan magnet bumi adalah kira-kira 50 mikrotesla, dan arus yang menguatkan penguat adalah hingga dua ampere. Dengan menggunakan undang-undang Ampere, sangat mudah untuk menghitung bahawa dalam keadaan seperti itu, daya tarikan kira-kira dua mikronewton dapat membuat bahagian dawai dengan panjang hanya dua sentimeter. Untuk menghilangkan kekuatan ini, pelindung penguat dan kamera pada masa yang sama,menambah saiz sangkar Faraday logam. Penulis artikel tersebut menekankan bahawa dalam semua pengukuran dorongan EmDrive sebelumnya, pelindung seperti itu tidak dilakukan, dan oleh itu hasilnya harus diperiksa dengan teliti.
Orang telah lama mengimpikan perjalanan antara bintang, tetapi banyak kesulitan teknikal menghalang impian ini menjadi kenyataan. Salah satu yang terbesar adalah keperluan membawa sejumlah besar bahan bakar di kapal angkasa, kerana kita belum memiliki teknologi lain yang memungkinkan kita mengembangkan kecepatan tinggi di luar angkasa. Kami bergantung pada tujahan jet, dan ini adalah salah satu masalahnya.
Video promosi:
Agar kapal angkasa dapat terbang ke bintang terdekat dengan sistem suria - Proxima Centauri, (jarak sekitar 4.2 tahun cahaya), - jisim bahan bakar diperlukan, setanding dengan jisim Matahari.
Pada masa ini, pengembangan cara alternatif untuk mempercepat kapal angkasa, misalnya, dengan bantuan layar solar yang sama, yang menggunakan tenaga angin suria atau sinaran laser untuk pergerakan. Sebagai contoh, projek Breakthrough Starshot mencadangkan untuk melancarkan kapal kecil (kira-kira satu gram jisim) ke Proxima Centauri, yang akan dipercepat oleh angin matahari dan mencapai bintang dalam masa dua puluh tahun. Walau bagaimanapun, teknologi seperti itu tidak dapat disesuaikan dengan ukuran manusia.
Enjin EmDrive, alternatif lain untuk jet propulsion, menunjukkan janji sebagai teknologi yang akan membuka jalan bagi kita untuk perjalanan antara bintang. Mesin ini dicadangkan oleh Roger Scheuer pada tahun 1999. Ini terdiri daripada resonator asimetri dan magnetron, yang mengarahkan sinaran elektromagnetik ke dalamnya dan mengasyikkan gelombang elektromagnetik yang berdiri. Pada gilirannya, disebabkan oleh asimetri struktur, gelombang menimbulkan tekanan yang berbeza pada dinding mesin dan merupakan sumber tujahan.
Pengoperasian mesin sedemikian melanggar undang-undang pemeliharaan momentum, salah satu undang-undang asas fizik. Walau bagaimanapun, banyak eksperimen mendakwa bahawa EmDrive masih menghasilkan daya tarikan. Sebagai contoh, dalam makalah yang diterbitkan pada bulan November 2016, jurutera di NASA melaporkan daya tarikan sekitar 80 mikronewtons dengan daya elektrik yang diaplikasikan sekitar 60 watt. Dan pada bulan September tahun lalu, para penyelidik China juga mengumumkan prototaip enjin yang berfungsi, "mustahil" dari sudut sains.
Nikolay Khizhnyak