EmDrive

EmDrive  er et fremdriftssystem bestående af en magnetron og en resonator , først foreslået af den britiske ingeniør Roger Scheuer i 1999 [1] . Ifølge moderne videnskabelige ideer er det ikke brugbart [2] . Højpræcisionsmålinger i 2021 har endelig bevist, at EmDrive-installationen ikke skaber noget tryk [3] .

EmDrive-enhed

Den magnetron, der bruges i installationen, genererer mikrobølger , energien fra deres svingninger akkumuleres i en højkvalitetsresonator , og ifølge forfatteren er en stående bølge af elektromagnetiske oscillationer i en lukket resonator med en speciel form en trykkilde [ 4] . Uden for resonatoren udsendes ikke kun stof , men også elektromagnetisk stråling [5] ; med andre ord, EmDrive er ikke et fotonisk drev . Men selv hvis mikrobølgerne genereret af magnetronen blev udstrålet fuldstændigt i én retning, ville den resulterende trykkraft være betydeligt mindre end den påståede drivkraft fra EmDrive [5] .

Fraværet af en forbrugsbar arbejdsvæske i denne motor er åbenlyst i strid med loven om bevarelse af momentum [8] [9] [10] , og forfatterne til udviklingen har ikke foreslået nogen almindeligt accepteret forklaring på denne modsigelse - Scheuer udgav selv en uanmeldt arbejde med en forklaring, men fysikere bemærker, at teorien om strålingstryk er mere kompleks end det forenklede apparat, der bruges af Scheuer, og hans forklaringer er generelt modstridende [10] [11] .

EmDrive videnskabeligt

Teoretisk fysik forudsiger, at EmDrive'et ikke kan betjenes, og eventuelle positive eksperimentelle resultater kan kun være måleartefakter , da EmDrive'ets funktionsdygtighed ville være i modstrid med loven om bevarelse af momentum .

Forskellige teoretiske forklaringer er blevet foreslået for den påståede kendsgerning af EmDrive's funktionsdygtighed, som dog modsiger de ideer, der er etableret i fysik om arten af ​​vakuum , inerti og elektromagnetiske bølger [12] [10] .

Eksperimentel verifikation

Eksperimentelle data i lang tid gav ikke en entydig bekræftelse eller afkræftelse af en sådan installations ydeevne, hvilket blandt andet skyldtes den lille størrelse af den forventede effekt, sammenlignelig med målefejlene [13] [14] . Fysikere forklarede de få positive resultater opnået af forsøgsledere med fejl i eksperimenter [15] . Den eneste uafhængige undersøgelse offentliggjort i et videnskabeligt tidsskrift , der viste et positivt resultat, var et eksperiment fra 2016 af Eagleworks -gruppen , hvor mange kilder til mulige fejl blev elimineret [16] . Arbejdet fra en videnskabelig gruppe fra Dresden University of Technology viste imidlertid, at trækkraften, der blev opdaget under EmDrive-tests, opstår på grund af påvirkningen af ​​eksterne faktorer, og ikke på grund af selve enheden [17] [3] . Højpræcisionsmålinger af EmDrive-installationen, udført af Dresden Scientific Group i 2021, øgede nøjagtigheden af ​​resultaterne af tidligere målinger med mere end tre størrelsesordener, ingen tryk blev detekteret [18] .

Planteproducenter

Den britiske  rumfartsingeniør Roger John Shawyer introducerede først EmDrive i 1999 [1] . I december 2002 præsenterede Scheuer-stiftede Satellite Propulsion Research den første påståede fungerende prototype , der udviklede en kraft på 0,02  N [19] [20] [21] . I oktober 2006 viste samme virksomhed en prototype med en påstået trykkraft på 0,1 N [22] . I 2015 blev en anden version af EMDrive med et superledende hulrum præsenteret [4] .

I perioden 2006-2011 . Det amerikanske firma Cannae LLC , under ledelse af Guido Fetta, skabte Cannae Drive (også kendt som Q-drevet), en motor, for hvilken der blev gjort krav på et lignende driftsprincip [23] [24] [25] .

Yang Juan Group (Northwestern Polytechnic University)

I perioden 2008-2010 . ved det kinesiske Northwestern Polytechnic University , under vejledning af professor Yang Juan, blev der skabt en prototype , som angiveligt udviklede en kraft på 0,72 N [26] [27] . I 2016 blev resultaterne af denne artikel tilbagevist af dens forfattere, da der blev fundet en fejl i målingerne, efter korrigering af hvilken den målte trækkraft var inden for målestøjen, og Yang Juan beskæftigede sig ikke med dette emne i fremtiden [28] [29] .

The Harold White Band (Eagleworks)

Siden 2013 er "Cannae Drive"-motoren blevet testet på Eagleworks laboratoriet . Dette laboratorium opererer på Johnson Space Center i regi af NASA med et relativt lille budget på $50.000 om året og har specialiseret sig i studiet af teknologier, der modsiger konventionelle videnskabelige ideer [30] . Arbejdet blev udført under ledelse af Harold White . White mente, at en sådan resonator kunne fungere ved at skabe en virtuel plasma - toroide , der implementerer tryk ved hjælp af magnetohydrodynamik i kvantevakuumsvingninger [31] .

Under forsøgene i 2013-2014 blev der opnået et unormalt resultat - en fremdrift på omkring 0,0001 N [32] [33] [34] . Testen blev udført på et torsionspendul med lav kraft, der var i stand til at detektere kræfter på titusinder af mikronewton i et vakuumkammer i rustfrit stål ved stuetemperatur og normalt atmosfærisk tryk [32] . Resonatoren blev testet ved meget lav effekt ( 50 gange mindre end Scheuer-eksperimentet i 2002), men nettokraften i fem kørsler var 91,2 µN med en effektindgang på 17 W. Det kortsigtede maksimale tryk var 116 µN ved samme effekt [32] .

Udgivelsen af ​​værket af Eagleworks har ført til, at EmDrive nogle gange bliver beskrevet som værende "testet af NASA", selvom agenturets officielle holdning er, at "det er et lille projekt, der endnu ikke har ført til praktiske resultater" [35] .

I november 2016 blev værket [7] udgivet af ingeniørerne fra NASA Eagleworks-laboratoriet, hvor mange kilder til mulige fejl blev taget i betragtning og elimineret, EmDrive-kraften blev målt, og der blev draget en konklusion om funktionaliteten af ​​denne installation. Ifølge denne artikel var motoren i stand til at udvikle et tryk på 1,2 ± 0,1 mN/kW i vakuum med kræfter på 40, 60 og 80 watt . Artiklen antager, at motorens ydeevne kan forklares ved hjælp af pilotbølgeteori [36] [37] .

Martin Taimar Group (Dresden University of Technology)

I juli 2015 blev der udført test under vejledning af Martin Taimar ved Dresden University of Technology [38] [20] . Resultaterne bekræftede ikke, men modbeviste ikke ydeevnen af ​​EmDrive [39] [40] .

I 2018 blev der offentliggjort nye resultater fra Martin Taimar-gruppen, ifølge hvilke den skub, der blev observeret i eksperimenterne med EmDrive (herunder tilsyneladende eksperimenterne fra Eagleworks-gruppen) er mere forbundet med utilstrækkelig afskærmning af installationen fra jordens magnetfelt end med selve fremdriftssystemet: målinger viste tilstedeværelsen af ​​et lille tryk i samme retning, selv når orienteringen af ​​installationen blev ændret, eller de elektromagnetiske bølger, der kom ind i hulrummet, blev undertrykt [41] .

Yderligere test fra Taimars gruppe viste til sidst, at EmDrive ikke genererede fremdrift [3] .

Påstået kinesisk test i rummet

I december 2016 , med henvisning til en pressekonference for et af datterselskaberne af det kinesiske akademi for rumteknologi (CAST) , rapporterede International Business Times , at Kinas regering har finansieret motorforskning siden 2010, og EmDrive- prototyper er blevet sendt til plads [42] til test om bord på Tiangong-2 rumlaboratoriet [43] [44] [45] . Dr. Chen Yue fra CAST bekræftede ifølge International Business Times produktionen af ​​en prototypemotor til test i lav kredsløb om jorden [46] [47] [48] [49] .

I september 2017 var der nye rapporter om den vellykkede skabelse af en fungerende prototype af EmDrive-motoren i Kina [50] [51] .

Plymouth University

I 2018 tildelte DARPA- agenturet 1,3 millioner dollars til University of Plymouth for at studere og skabe en "brændstofløs type motor" baseret på " kvantiseret inerti " [52] ) [53] . Nogle medier rapporterer om projektets forbindelse med ideerne fra EmDrive [54] .  

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Andrey Borisov. På en tom spand . Lenta.ru (31. oktober 2016). Hentet 13. september 2017. Arkiveret fra originalen 14. april 2017.
  2. ↑ Vladimir Korolev Det der ikke kan være // Populær mekanik . - 2017. - Nr. 2. - S. 46-49.
  3. ↑ 1 2 3 Andreas Müller. De seneste EmDrive-tests ved Dresden Universitet viser, at "umulig motor" ikke udvikler nogen  fremdrift . Grenzwissenschaft-Aktuell.de (21. marts 2021). Hentet 4. april 2021. Arkiveret fra originalen 4. april 2021.
  4. ↑ 1 2 Roger Shawyer. Anden generation af EmDrive fremdrift anvendt til SSTO løfteraket og interstellar sonde  // Acta Astronautica. — 2015-11-01. — Bd. 116. - S. 166-174. - doi : 10.1016/j.actaastro.2015.07.002 . Arkiveret fra originalen den 24. september 2015.
  5. ↑ 1 2 "Detektorantennegeometrien sikrer, at kun en lille del af den reflekterede elektromagnetiske bølge 19 udvindes fra hulrummet" [6] ; "Lækkende RF-felter holdes meget lavt <...> Ydeevnen af ​​en fotonraket er flere størrelsesordener lavere end den observerede fremdrift" [7] ; "Alle EmDrives har en mærkelig egenskab - når motoren kører, bliver emissioner af fotoner eller andre partikler fra dens resonator ikke registreret" [1] .
  6. ↑ Roger John Shawyer. Patent GB 2537119 Arkiveret 30. december 2016 på Wayback Machine // Ipo.gov.uk
  7. ↑ 1 2 Harold White, Paul March, James Lawrence, Jerry Vera, Andre Sylvester. Måling af impulskraft fra et lukket radiofrekvenshulrum i vakuum  // Journal of Propulsion and Power. — Bd. 33. - S. 830-841. - doi : 10.2514/1.b36120 . Arkiveret fra originalen den 18. januar 2017.
  8. ↑ Hambling, David EmDrive: Kinas radikale nye rumfart . Wired UK (6. februar 2013). Hentet 28. september 2017. Arkiveret fra originalen 25. maj 2016.
  9. ↑ Tucker, Bill Kraftens magt; The Curious Case Of The EmDrive (6. december 2015). Hentet 20. februar 2016. Arkiveret fra originalen 23. februar 2016.
  10. ↑ 1 2 3 C.-W. wu. Kommentarer til det teoretiske grundlag for "EM Drive" // Acta Astronautica. - 2018. - Bd. 144. - S. 214-215. - doi : 10.1016/j.actaastro.2018.01.006 .
  11. ↑ Rothman, Tony & Boughn, Stephen, The Lorentz force and the radiation pressure of light, arΧiv : 0807.1310 . 
  12. ↑ Ufattelig trækkraft. Motorens arbejde, der overtræder fysikkens love, forklares . lenta.ru (20. juni 2016). Hentet 20. juni 2016. Arkiveret fra originalen 21. juni 2016.
  13. ↑ Brendan Hesse. Her er 411'eren på EmDrive: Den 'fysik-trodsende' thruster selv NASA er forundret over . Digitale tendenser (7. maj 2016). Hentet 7. august 2016. Arkiveret fra originalen 11. august 2016.
  14. ↑ Videnskabsmanden forklarede arbejdet med at overtræde loven om bevarelse af motoren . lenta.ru (21. april 2016). Hentet 20. juni 2016. Arkiveret fra originalen 8. maj 2016.
  15. ↑ Dvorsky, George Nej, tyske videnskabsmænd har ikke bekræftet det "umulige" EMDrive . io9 . Gawker Media (28. juli 2015). Hentet 6. august 2015. Arkiveret fra originalen 13. august 2015.
  16. ↑ Brian Koberlein. NASA's Physics-Defying EM Drive består Peer Review . Forbes (19. november 2016). Hentet 23. november 2016. Arkiveret fra originalen 22. november 2016.
  17. ↑ Tyske ingeniører afslørede den "umulige" EmDrive-motor , Hitech+ . Arkiveret fra originalen den 23. maj 2018. Hentet 22. maj 2018.
  18. ↑ M. Tajmar, O. Neunzig & M. Weikert. Høj nøjagtige trykmålinger af EMDrive og eliminering af falsk-positive effekter // CEAS Space Journal. - 2021. - doi : 10.1007/s12567-021-00385-1 .
  19. ↑ En kraft for rummet uden reaktion . www.eurekamagazine.co.uk. Hentet 20. juni 2016. Arkiveret fra originalen 4. marts 2016.
  20. ↑ 1 2 Forskere kan ikke finde en fangst i den "umulige" EmDrive-motor . hej-news.ru. Hentet 20. juni 2016. Arkiveret fra originalen 27. juni 2016.
  21. ↑ Herefter er det underforstået, at den formodede påviste ydeevne af en eller anden EmDrive-variant kun blev opnået i henhold til udsagn fra visse forskere; det kan ikke med sikkerhed hævdes, at fremstødet virkelig var til stede og ikke blev forklaret af nogle uvedkommende årsager eller eksperimentelle fejl.
  22. ↑ Drivmiddelfrit drev forbereder pladsen og mere . www.eurekamagazine.co.uk. Dato for adgang: 20. juni 2016. Arkiveret fra originalen 14. juni 2016.
  23. ↑ Nej, warp-drevet er endnu ikke blevet opfundet ved et uheld . Hentet 29. juli 2015. Arkiveret fra originalen 14. juli 2015.
  24. ↑ Cannae Drive . Hentet 29. juli 2015. Arkiveret fra originalen 30. juli 2015.
  25. ↑ Nasa validerer 'umuligt' rumdrev . Hentet 28. september 2017. Arkiveret fra originalen 25. maj 2016.
  26. ↑ David Hambling. EmDrive: Kinas radikale nye rumdrev  . kablet UK. Hentet 20. juni 2016. Arkiveret fra originalen 25. maj 2016.
  27. ↑ Yang Juan, Wang Yu-Quan, Li Peng-Fei, Wang Yang, Wang Yun-Min, Ma Yan-Jie. Netto thrust-måling af drivmiddelfri mikrobølge-thruster: [ eng. ] // Acta Phys. synd. - 2012. - Bd. 61. - P. 110301. - doi : 10.7498/aps.61.110301 .
  28. ↑ Yang Juan, Liu Xian-Chuang, Wang Yu-Quan, Tang Ming-Jie, Luo Li-Tao, Jin Yi-Zhou, Ning Zhong-Xi. Thrust-måling af en uafhængig mikrobølge-thruster-fremdrivningsenhed med tre-tråds torsionspendul-thrust-målingssystem (kinesisk) // Journal of Propulsion Technology. - 2016. - Februar ( bind 37 , nr. 2 ). - S. 362-371 . - doi : 10.13675/j.cnki.tjjs.2016.02.022 .
  29. ↑ Paul March. Eksperimenter med RF Cavity Thrusters  // Proceedings of the Estes Park Advanced Propulsion Workshop, 19.-22. september 2016, Estes Park, Colorado, USA / redigeret af H. Fearn og LL Williams. - S. 39-66.
  30. ↑ Katie M. Palmer. Det NASA Warp Drive? Ja, det er stadig Poppycock Arkiveret 25. november 2016 på Wayback Machine // Wired , 6. maj 2016 
  31. ↑ Harold "Sonny" White . Eagleworks Laboratories: Warp Field  Physics . NASA Technical Reports Server . NASA (2013). Hentet 5. august 2014. Arkiveret fra originalen 24. juni 2015.
  32. ↑ 1 2 3 David A. Brady et al. Unormal fremdriftsproduktion fra en RF-testenhed målt på et torsionspendul med lavt tryk  //  50. AIAA/ASME/SAE/ASEE fælles fremdriftskonference. American Institute of Aeronautics and Astronautics. - 2014. - doi : 10.2514/6.2014-4029 . Arkiveret fra originalen den 18. februar 2015.
  33. ↑ David Hambling. 10 spørgsmål om Nasas 'umulige' rumdrev besvaret Arkiveret 26. maj 2016 på Wayback Machine // Wired, 7. august  2014
  34. ↑ NASA testede en motor, der kører uden brændstof og modbeviser fysikkens love . NEWSru.com (4. august 2014). Hentet 5. august 2014. Arkiveret fra originalen 2. april 2015.
  35. ↑ Powell, Corey S. . Validerede NASA et "umuligt" rumdrev? I et ord, nej. , Discover magazine  (6. august 2014). Arkiveret fra originalen den 8. august 2014. Hentet 16. februar 2016.
  36. ↑ Korolev, Vladimir . Rapport om den "umulige motor" er officielt offentliggjort , N + 1  (22. november 2016). Arkiveret fra originalen den 23. maj 2018. Hentet 23. maj 2018.
  37. ↑ Suget ind i en sut . Arkiveret fra originalen den 26. november 2016. Hentet 27. september 2017.
  38. ↑ M. Tajmar og G. Fiedler. Direkte trykmålinger af et EMDrive og evaluering af mulige bivirkninger // 51. AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference. - 2015. - doi : 10.2514/6.2015-4083 .
  39. ↑ George Dvorsky. Nej, tyske videnskabsmænd har ikke bekræftet det "umulige" EMDrive  . io9. Hentet 20. juni 2016. Arkiveret fra originalen 4. december 2015.
  40. ↑ En professor fra Tyskland beviste ikke, at EmDrive virker . Hentet 7. august 2015. Arkiveret fra originalen 23. september 2015.
  41. ↑ Handlingen af ​​en motor, der overtræder fysikkens love, er forklaret , Lenta.ru  (18. maj 2018). Arkiveret fra originalen den 29. januar 2019. Hentet 18. maj 2018.
  42. ↑ Russon, Mary-Ann . EmDrive: Dette er de problemer, Kina skal løse for at få mikrobølge-thrustere til at fungere på satellitter  , International Business Times UK  (14. december 2016). Arkiveret fra originalen den 24. september 2017. Hentet 27. september 2017.  "Under pressekonferencen, Li Feng, chefdesigneren for Casts kommunikationssatellitdivision, ...sin prototype af EmDrive, som i øjeblikket testes i kredsløb."
  43. ↑ 1 2 Kina hævder at have en fungerende version af NASAs umulige motor, der kredser om Jorden - og vil bruge den i satellitter 'omtrent' . Dato for adgang: 21. december 2016. Arkiveret fra originalen 21. december 2016.
  44. ↑ 1 2 EmDrive: Kinesisk rumagentur vil sætte kontroversiel mikrobølge-thruster på satellitter 'så hurtigt som muligt' . Dato for adgang: 21. december 2016. Arkiveret fra originalen 22. december 2016.
  45. ↑ EmDrive: USA og Kina tester allerede mikrobølge-thruster på Tiangong-2 og X-37B rumflyet Arkiveret 20. december 2016 på Wayback Machine : " IBTimes UK er blevet informeret om, at det amerikanske luftvåben i øjeblikket tester en version af EmDrive mikrobølge elektromagnetisk thruster på det ubemandede militære rumfly X-37B, mens den kinesiske regering har sørget for at inkludere EmDrive på sit orbitale rumlaboratorium Tiangong-2."
  46. ↑ Umulig motor testet med succes i rummet , Lenta.ru  (21. december 2016). Arkiveret fra originalen den 22. december 2016. Hentet 21. december 2016.
  47. ↑ "Det kommer kun en måned efter, at anonyme kilder fortalte IBTimes UK, at test på EmDrive var i gang ombord på Tiangong-2." [43]
  48. ↑ " Chen bekræftede , at Cast har udviklet en testenhed af EmDrive, og at tests for at verificere, at enheden faktisk kan flyve, allerede udføres i lav kredsløb om Jorden." / "Dette hænger sammen med informationskilder i den internationale rumindustri gav IBTimes UK under betingelse af anonymitet , at Kina allerede har et EmDrive på sit orbitale rumlaboratorium Tiangong-2." [44]
  49. ↑ 电磁 ： ： 天方夜谭 是 突破 突破 Arkivkopi af 21. december 2016 på Wayback -maskine "陈粤 介绍 ， 已 完成 了 可 用 飞行 试验 试验 装置 ， ， 开展 在 轨验证 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 已 已 用 飞行 开展 ， 开展 在 轨验证 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 在 开展 开展 开展 在 轨验证 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 在 开展 开展 开展 在 轨验证 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 在 开展 开展 开展 在 轨验证 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 在 开展 开展 开展 在 轨验证 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 在 开展 开展 开展 在 轨验证 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 在 开展 开展 开展 在 轨验证 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 在 开展 开展 开展 在 轨验证 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 在 开展 开展 开展 在 轨验证 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 在 开展 开展 在 在 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 在 开展 开展 开展 在 轨验证 。。。。。。 。。。。。。 。。。。。。 在 开展 开展 开展 '
  50. ↑ Har Kina knækket Nasas 'umulige motor'? , Mail Online . Arkiveret fra originalen den 12. september 2017. Hentet 27. september 2017.
  51. ↑ Kina for at teste fysik-krænkende motor i rummet: EADaily  (russisk) , EADaily . Arkiveret fra originalen den 12. september 2017. Hentet 27. september 2017.
  52. ↑ Brian Koberlein. Kvantiseret inerti, mørkt stof , EMDrive og hvordan man gør videnskab forkert  . Forbes (15. februar 2017). Hentet 10. januar 2019. Arkiveret fra originalen 10. september 2021.
  53. ↑ Forskere modtager $1,3 millioner for at studere en ny fremdriftsidé til rumfartøjer - University of Plymouth . Hentet 18. september 2018. Arkiveret fra originalen 17. september 2018.
  54. ↑ Britiske fysikere skaber en "umulig motor" bestilt af den amerikanske hær Arkiveret 18. september 2018 på Wayback Machine // RIA , 17. september 2018

Links