EmDrive może zapoczątkować erę podróży międzygwiezdnych dla ludzi. Albo może to być nieudany eksperyment, który bezskutecznie próbował złamać prawa fizyki. Para nadchodzących prac może właśnie rozstrzygnąć ten trwający od dziesięcioleci spór.
EmDrive został po raz pierwszy zaproponowany w 2001 roku przez naukowca Rogera Shawyera. W teorii napęd ten – nazywany również pędnikiem rezonansowym o częstotliwości radiowej – przekształca energię elektryczną w mikrofale i wymusza ich przepływ przez zamknięty stożek. Mikrofale odbijałyby się od powierzchni odbijającej stożka, a ponieważ mikrofale niosą ze sobą pęd, nadawałyby go tej powierzchni. Fale wywierałyby większą siłę na większy koniec stożka niż na mniejszy, tworząc wystarczający ciąg – bez potrzeby stosowania paliwa napędowego – do przepchnięcia statku kosmicznego przez próżnię kosmiczną. Napęd mógłby teoretycznie zwiększyć pęd, gdy statek zacznie się poruszać.
Obecnie napęd EmDrive istnieje tylko jako prototyp laboratoryjny, a Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA) zapewniła finansowanie projektu. Naukowcy, w tym zespół z Chin i zespół z NASA, twierdzą, że udało im się wytworzyć ciąg za pomocą napędu. Gdyby to się udało, mogłoby to zrewolucjonizować podróże kosmiczne.
„Jest to technologia, która może odmienić podróże kosmiczne i sprawić, że statki bezgłośnie podniosą się z wyrzutni i wyjdą poza Układ Słoneczny”, powiedział Mike McCulloch, jeden z liderów projektu EmDrive w DARPA. „Możemy również dostarczyć bezzałogową sondę do Proximy Centauri w ciągu ludzkiego życia, 90 lat”.
Ale wytworzony ciąg był tak minimalny, że trudno było stwierdzić, czy w ogóle do niego doszło – lub czy pochodził on z innego źródła w środowisku testowym.
Zgodnie z drugim prawem Newtona, napęd EmDrive jest niemożliwy: zamknięty system nie może wytworzyć ciągu z niczego – byłaby to akcja bez równej i przeciwnej reakcji. Mikrofale mogłyby więc odbijać się wewnątrz stożka, ale nie generowałyby żadnego ciągu. Byłoby to jak próba poruszenia samochodu poprzez siedzenie w środku i naciskanie na kierownicę.
The EmDrive: Fakt czy Fikcja?
Parę nadchodzących prac może dostarczyć kilku odpowiedzi. Referaty zostaną przedstawione przez fizyka Martina Tajmara, który kieruje projektem SpaceDrive na Uniwersytecie Technicznym w Dreźnie w Niemczech. W ramach tego projektu opracowywano instrumenty wystarczająco czułe i odporne na zakłócenia, aby wykryć, czy EmDrive rzeczywiście wytwarza ciąg.
Zespół Tajmara wykorzystuje te instrumenty, próbując powtórzyć wyniki innych badaczy w zakresie wytwarzania ciągu za pomocą napędu EmDrive. Zamknęli napęd wewnątrz osłony wykonanej z MuMetalu, stopu składającego się głównie z niklu z dodatkiem molibdenu i żelaza, który izoluje urządzenie od aktywności elektromagnetycznej Ziemi.
Oczekuje się, że prace odpowiedzą na pytanie, czy ciąg wytwarzany przez EmDrive pochodził z samego napędu, czy jedynie z pola magnetycznego Ziemi.
Nawet jeśli testy na granicy fizyki okażą się niewypałem, mogą one poszerzyć nasze zrozumienie praw natury. Moglibyśmy odkryć, że mamy prototypowy silnik do podróży międzygwiezdnych – lub potwierdzić prawa fizyki tak, jak je rozumiemy. „Musimy mieć szczęście, dobrą intuicję i po prostu próbować rzeczy, które nigdy nie były testowane” – powiedział Tajmar.
Tak czy inaczej, nauka o rakietach powinna skorzystać na eksploracji dziwnych, „niemożliwych” napędów EmDrive.
Czytaj więcej o tym, jak inżynierowie badają najnowocześniejszą fizykę na stronie SpooQy-1 Miniaturowy satelita bada fizykę kwantową na orbicie.