Raziskovalci Tehniške univerze v Dresdnu so izmerili potisk "nemogočega motorja" EmDrive, ki za delovanje ne potrebuje goriva in krši zakon o ohranjanju zagona, in sklenili, da tu ni čarovnije. Poskus je pokazal, da je registrirani potisk razložen z nezadostno zaščito naprave in posledično prej neupoštevanim vplivom zemeljskega magnetnega polja. Znanstveniki so svoje ugotovitve delili na konferenci o vesoljskem pogonu.
Raziskovalci pod vodstvom Martina Taimarja so s torzijsko ploščo merili potisk EmDrive, ki ga je v štirih letih dosledno izpopolnjevala. Načelo delovanja te instalacije spominja na torzijsko tehtnico, ki so jo izumili konec 18. stoletja in uporabili za eksperimentalno testiranje zakonov Couloma in Newtona. Torzijska tehtnica je uravnotežena roka, obešena na navpični navoj. Ko zunanje sile delujejo na ročico, se obrne, z upogibnim kotom pa lahko presodimo velikost uporabljenih sil. Pri namestitvi nemških znanstvenikov so namesto navoja uporabili občutljive torzijske vzmeti, ki so držale kamero z motorjem, premik kamere pa so izmerili z laserskim interferometrom. Tako je bilo mogoče pritrditi potisno silo vrstnega reda več mikrotonov.
Komora za eksperiment in njegova postavitev.
Seveda so raziskovalci skušali čim bolj zmanjšati morebitni vpliv zunanjih sil, ki bi jih lahko zamenjali s potiskom iz "nemogočega motorja". Za to je bila kamera nameščena na ločenem betonskem bloku, ki duši vibracije temeljev. Komora je bila evakuirana na tlak v višini enega paskala (100 tisoč krat manjši od atmosferskega), vsi pomembni deli instalacije so bili zaščiteni pred zunanjim elektromagnetnim sevanjem s pomočjo kovinskih plošč, prav tako pa so s pomočjo infrardečih kamer poskušali preprečiti pregrevanje elektronike z nadzorom njene temperature.
Pred osnovnimi poskusi so fiziki umerili nastavitev in se prepričali, ali so res izključili vse zunanje dejavnike. Nazadnje so raziskovalci pri merjenju potiska motor obrnili v komoro, da bi videli, ali na rezultate vplivajo kakšni neupoštevani dejavniki. V idealnih razmerah, ko takšnih dejavnikov ni, mora biti smer premika kamere nasprotna smeri potiska motorja - na primer pri kotu vrtenja motorja 0 stopinj je premik kamere pozitiven, pri 180 stopinjah negativen, pri 90-stopinjskem kotu pa povsem odsoten.
Meritve s sistemom EmDrive so pokazale nekoliko drugačno vedenje. Seveda je pod ničelnim kotom potisk dosegel štiri mikrotonke z ojačevalno močjo vrstnega reda dveh vatov, in ko je bil motor obrnjen za 180 stopinj, je premik spremenil znak. Tako se je izkazalo, da je razmerje med potiskom in močjo približno enako dvema milinewton na kilovat, kar je skoraj dvakrat več kot rezultati prejšnjih poskusov. Kljub temu so fiziki pod kotom 90 stopinj vseeno zabeležili premik kamere, čeprav naj bi bil odsoten. Poleg tega, ko je bila sila elektromagnetnih nihanj znotraj motorja skoraj sto tisočkrat potisnjena, se velikost potiska praktično ni spremenila. To pomeni, da je bil potisk v poskusu v resnici povezan ne z motorjem, temveč z zunanjimi dejavniki.
Kot takšni dejavniki lahko deluje Zemljino magnetno polje, ugotavljajo raziskovalci. Fiziki dodajajo, da so bile vse naprave, ki sodelujejo v poskusu, zaščitene, koaksialni kabli pa so uporabljeni, kadar koli je to mogoče, vendar bi polje lahko še vedno prodrlo v inštalacijo skozi svoje spoje. Seveda bi ga bilo treba močno oslabiti, vendar je obseg izmerjenega potiska tako majhen, da bi ga bilo mogoče zlahka pripisati temu učinku. Dejansko je moč zemeljskega magnetnega polja približno 50 mikrotesla, tok, ki napaja ojačevalnik, pa je znašal do dve amperi. Z uporabo Amperovega zakona je enostavno izračunati, da lahko v takšnih pogojih potisk približno dveh mikrotonov ustvari odsek žice, dolg le dva centimetra. Če želite odpraviti to silo, hkrati zaščitite ojačevalnik in kamero,povečanje velikosti kovinske kletke Faraday. Avtorji članka poudarjajo, da pri vseh prejšnjih meritvah potiska EmDrive takšno varovanje ni bilo izvedeno, zato je treba njihove rezultate skrbno preveriti.
Ljudje že dolgo sanjajo o medzvezdnih potovanjih, vendar številne tehnične težave preprečujejo, da bi se te sanje uresničile. Ena največjih je potreba, da na krovu vesoljskega plovila nosimo ogromno maso goriva, saj še nimamo drugih tehnologij, ki bi nam omogočale razvoj velikih hitrosti v vesolju. Zanašamo se na reaktivni potisk in to je ena od težav.
Promocijski video:
Da bo vesoljsko plovilo lahko plulo do najbližje zvezde sončnega sistema - Proxima Centauri, (razdalja približno 4,2 svetlobna leta), bo potrebovala maso goriva, primerljivo z maso Sonca.
Trenutno je razvoj alternativnih načinov za pospeševanje vesoljskih plovil, na primer s pomočjo istih sončnih jader, ki za premikanje uporabljajo energijo sončnega vetra ali lasersko sevanje. Na primer, projekt Breakthrough Starshot predlaga, da bi v Proximo Centauri izstrelili drobne ladje (približno en gram mase), ki jih bo pospešil sončni veter in dosegli zvezdo v dvajsetih letih. Vendar takšnih tehnologij ni mogoče prilagoditi človeškim velikostim.
Motor EmDrive, še ena alternativa reaktivnemu pogonu, je obljubo pokazal kot tehnologijo, ki bo utrla pot medzvezdnim potovanjem. Motor je predlagal Roger Scheuer že leta 1999. Sestavljen je iz asimetričnega resonatorja in magnetrona, ki vanj usmerja elektromagnetno sevanje in vzbuja stoječe elektromagnetne valove. Zaradi asimetrije konstrukcije valovi ustvarjajo drugačen pritisk na stene motorja in so vir potiska.
Delovanje takšnega motorja krši zakon ohranjanja zagona, ki je eden temeljnih zakonov fizike. Vendar pa so številni poskusi trdili, da EmDrive še vedno ustvarja vleko. Na primer, v članku, objavljenem novembra 2016, so inženirji pri Nasi poročali o potisku približno 80 mikrownetkov z uporabljeno električno močjo približno 60 vatov. Kitajski raziskovalci so septembra lani razglasili tudi delujoči prototip motorja, "nemogočega" z vidika znanosti.
Nikolaj Hizhnyak