De EmDrive zou een tijdperk van interstellaire reizen voor mensen kunnen inluiden. Of het zou een mislukt experiment kunnen zijn dat tevergeefs probeerde de wetten van de fysica te breken. Een paar binnenkort te verschijnen artikelen kunnen dat decennialange argument beslechten.
De EmDrive werd in 2001 voor het eerst voorgesteld door wetenschapper Roger Shawyer. In theorie zet de aandrijving – ook wel een radiofrequente resonante holte stuwraket genoemd – elektriciteit om in microgolven en dwingt deze door een afgesloten kegel. De microgolven zouden weerkaatsen op het reflecterende oppervlak van de kegel, en aangezien de microgolven momentum dragen, zouden zij dat momentum overbrengen op dat oppervlak. De golven zouden meer kracht uitoefenen op het grotere uiteinde van de kegel dan op het kleinere, waardoor voldoende stuwkracht wordt gecreëerd – zonder dat er stuwstof nodig is – om een ruimtevaartuig door het vacuüm van de ruimte te duwen. En, de aandrijving zou theoretisch de snelheid kunnen verhogen zodra het begint te bewegen.
Momenteel bestaat de EmDrive alleen als laboratoriumprototype, en het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) heeft financiering voor het project verstrekt. Onderzoekers, waaronder een team uit China en een team van NASA, beweren stuwkracht te hebben geproduceerd met de aandrijving. Als dat lukt, zou dat een revolutie in de ruimtevaart kunnen betekenen.
“Dit is een technologie die de ruimtevaart zou kunnen transformeren en ervoor zou kunnen zorgen dat vaartuigen geruisloos opstijgen van lanceerplatforms en verder reiken dan het zonnestelsel,” zei Mike McCulloch, een van de leiders van het DARPA’s EmDrive project. “We kunnen ook een onbemande sonde naar Proxima Centauri brengen in een mensenleven, 90 jaar.”
Maar de geproduceerde stuwkracht was zo minimaal dat het moeilijk te zeggen was of het überhaupt gebeurde, of dat het van een andere bron in de testomgeving kwam.
Volgens de Tweede Wet van Newton is de EmDrive een onmogelijkheid: een gesloten systeem kan niet zomaar stuwkracht creëren uit het niets – dat zou actie zijn zonder gelijke en tegengestelde reactie. Dus, de microgolven zouden rond kunnen stuiteren in de kegel, maar zouden eenvoudig geen stuwkracht genereren. Het zou zijn alsof je een auto probeert te laten rijden door erin te gaan zitten en het stuur in te drukken.
De EmDrive: Feit of fictie?
Een paar binnenkort te verschijnen artikelen zouden enige antwoorden kunnen geven. De artikelen zullen worden gepresenteerd door natuurkundige Martin Tajmar, die aan het hoofd staat van het SpaceDrive-project aan de Technische Universiteit van Dresden in Duitsland. Het project heeft instrumenten ontwikkeld die gevoelig genoeg zijn – en immuun genoeg voor interferentie – om te detecteren of de EmDrive werkelijk stuwkracht produceert.
Het team van Tajmar heeft deze instrumenten gebruikt om te proberen de resultaten van andere onderzoekers om stuwkracht te produceren met de EmDrive te repliceren. Ze sluiten de aandrijving op in een schild gemaakt van MuMetal, een legering van voornamelijk nikkel met wat molybdeen en evenwichtsijzer, dat het apparaat isoleert van de elektromagnetische activiteit van de aarde.
Naar verwachting zullen de papers uitsluitsel geven over de vraag of de stuwkracht die door de EmDrive wordt opgewekt, afkomstig is van de aandrijving zelf, of slechts van het magnetische veld van de aarde.
Zelfs als uit deze grensverleggende natuurkundige tests blijkt dat de EmDrive niet werkt, kan het ons begrip van de natuurwetten vergroten. We zouden kunnen ontdekken dat we een prototype hebben van een motor voor interstellaire reizen – of een herbevestiging van de natuurwetten zoals wij die kennen. “We moeten geluk hebben, een goede intuïtie hebben, en gewoon dingen proberen die nooit zijn getest,” zei Tajmar.
Hoe dan ook, de raketwetenschap zou baat hebben bij de verkenning van de vreemde, “onmogelijke” EmDrive.
Lees meer over hoe ingenieurs baanbrekende natuurkunde bestuderen op SpooQy-1 Miniatuursatelliet bestudeert kwantumfysica in een baan om de aarde.