Was ist EmDrive?
EmDrive ist ein Antriebssystem, das aus einem Magnetron und einem Resonator besteht, was nicht der Fall ist
Zuerst wurde die Installation von EmDrive vorgeschlagenDer britische Ingenieur Roger Scheuer im Jahr 1999. Das darin verwendete Magnetron erzeugt Mikrowellen, die Energie ihrer Schwingungen wird in einem Resonator mit hohem Q akkumuliert, und nach Angaben des Autors ist eine stehende Welle elektromagnetischer Schwingungen in einem geschlossenen Resonator einer speziellen Form eine Schubquelle.
Außerhalb des Resonators wird nicht nur Materie nicht emittiert,aber auch elektromagnetische Strahlung; Mit anderen Worten, EmDrive ist kein photonischer Antrieb. Aber selbst wenn die vom Magnetron erzeugten Mikrowellen vollständig in eine Richtung abgestrahlt würden, wäre der resultierende Schub deutlich geringer als der behauptete Schub des EmDrive.
Das Fehlen einer verbrauchbaren Arbeitsflüssigkeit hierfürMotor verstößt offensichtlich gegen das Gesetz der Impulserhaltung, und die Autoren der Entwicklungen haben keine allgemein akzeptierte Erklärung für diesen Widerspruch vorgeschlagen – Scheuer selbst veröffentlichte eine nicht begutachtete Arbeit mit einer Erklärung, aber Physiker weisen darauf hin, dass die Theorie Der Strahlungsdruck ist komplexer als der von Scheuer verwendete vereinfachte Apparat, und seine Erklärungen sind im Allgemeinen widersprüchlich.
Experimentelle Daten wurden lange Zeit nicht bereitgestellteindeutige Bestätigung oder Widerlegung der Funktionsfähigkeit einer solchen Anlage, die auch auf die geringe Größe des erwarteten Effekts zurückzuführen war, vergleichbar mit Messfehlern.
Physiker erklärten, was Experimentatoren herausfandenwenige positive Ergebnisse aufgrund von Fehlern in Experimenten. Die einzige unabhängige Studie, die in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht wurde und ein positives Ergebnis zeigte, war ein Experiment der GruppeAdlerwerke2016, wodurch viele mögliche Fehlerquellen beseitigt wurden.
Die Arbeit einer wissenschaftlichen Gruppe der TU Dresden hat jedoch gezeigt, dass der gemessene „Schub“ des EmDrive durch den Einfluss äußerer Faktoren entsteht und nicht durch das Gerät selbst.
Experimentelle Tests
- Anlagenhersteller
EmDrive wurde erstmals 1999 vom britischen Luft- und Raumfahrtingenieur Roger Scheuer eingeführt. Im Dezember 2002 wurde das Unternehmen von Scheuer gegründetSatellitenantriebsforschungder erste vermeintlich funktionierende Prototyp wurde vorgestellt, der eine Kraft von 0,02 N entwickelte.
Im Oktober 2006 zeigte dasselbe Unternehmen einen Prototyp mit einer behaupteten Schubkraft von 0,1 N. 2015 wurde eine weitere Version von EMDrive mit einem supraleitenden Hohlraum vorgestellt.
Im Zeitraum 2006-2011. Amerikanisches UnternehmenCannae LLCUnter der Leitung von Guido Fetta entstand der „Cannae Drive“ (auch bekannt als „Q-Drive“) – ein Motor, für den ein ähnliches Funktionsprinzip erklärt wurde.
- Yang Juans Gruppe
Im Zeitraum 2008-2010.An der Chinese Northwestern Polytechnic University wurde unter der Leitung von Professor Yang Juan ein Prototyp erstellt, der angeblich eine Kraft von 0,72 N entwickelte. 2016 wurden die Ergebnisse dieses Artikels von seinen Autoren widerlegt, da ein Messfehler entdeckt wurde Korrigieren der gemessenen Schubkraft war die Messung von Lärmgrenzwerten.
- Die Harold-White-Band
Seit 2013 wird der Cannae Drive-Motor im Labor getestetAdlerwerke. Dieses Labor arbeitet im RaumfahrtzentrumJohnson unter der Schirmherrschaft der NASA mit einem relativ kleinen Budget von 50.000 Dollar pro Jahr und ist auf die Erforschung von Technologien spezialisiert, die allgemein anerkannten wissenschaftlichen Vorstellungen widersprechen.
Die Arbeiten wurden unter der Leitung von Harold durchgeführtWeiß. White glaubte, dass ein solcher Resonator funktionieren könnte, indem ein virtueller Plasma-Toroid geschaffen wird, der Schub mithilfe von Magnetohydrodynamik in Quanten-Vakuum-Oszillationen umsetzt.
Bei Experimenten in den Jahren 2013-2014 wurde es gewonnenDas ungewöhnliche Ergebnis ist ein Schub von etwa 0,0001 N. Der Test wurde mit einem Torsionspendel mit geringer Kraft, das Kräfte von mehreren zehn Mikronewton erfassen kann, in einer Vakuumkammer aus rostfreiem Stahl bei Raumtemperatur und normalem Atmosphärendruck durchgeführt.
Die Resonator-Tests wurden sehr gut durchgeführtgeringe Leistung (50-mal weniger als im Experiment von Scheuer im Jahr 2002), aber der Nettoschub bei fünf Starts betrug 91,2 Mikrometer bei einer Eingangsleistung von 17 Watt. Der kurzzeitige Maximalschub betrug 116 µN bei gleicher Leistung.
Veröffentlichung der ArbeitAdlerwerkehat dazu geführt, dass EmDrive manchmal als „NASA-getestet“ beschrieben wird, obwohl die offizielle Position der Agentur lautet: „Es handelt sich um ein kleines Projekt, das noch nicht zu praktischen Ergebnissen geführt hat.“
Im November 2016 wurde das Werk veröffentlicht,Durchgeführt von Ingenieuren des NASA Eagleworks-Labors, bei dem viele mögliche Fehlerquellen berücksichtigt und beseitigt wurden, wurde der EmDrive-Schub gemessen und eine Schlussfolgerung über die Funktionsfähigkeit dieser Anlage gezogen.
Laut diesem Artikel konnte der Motor Schub entwickelnin 1,2 ± 0,1 mN/kW im Vakuum mit Leistungen von 40, 60 und 80 W. Der Artikel geht davon aus, dass die Leistung des Triebwerks mit der Theorie der Pilotwelle erklärt werden kann.
- Martin Taimar Group von der Technischen Universität Dresden
Im Juli 2015 wurden Tests unter der Leitung von Martin Taimar an der Technischen Universität Dresden durchgeführt. Die Ergebnisse haben die Funktionsfähigkeit von EmDriver nicht bestätigt, aber nicht widerlegt.
Neue Ergebnisse 2018 veröffentlichtMartin Taimars Gruppe, wonach der bei Experimenten mit EmDrive (darunter offenbar auch die Experimente der Eagleworks-Gruppe) beobachtete Schub eher mit einer unzureichenden Abschirmung der Anlage vom Erdmagnetfeld als mit dem Antriebssystem selbst zusammenhängt: Messungen zeigten das Vorhandensein eines kleinen Schubs in ein und dieselbe Richtung, selbst wenn die Ausrichtung der Installation geändert wird oder die in den Hohlraum eintretenden elektromagnetischen Wellen unterdrückt werden.
Weitere Tests durch die Taimar-Gruppe zeigten schließlich, dass der EmDrive keine Traktion erzeugte.
- Angeblicher chinesischer Test im Weltraum
Im Dezember 2016 unter Berufung aufAuf der Pressekonferenz einer der Tochtergesellschaften der Chinese Academy of Space Technology (CAST) berichtete die International Business Times, dass die chinesische Regierung seit 2010 die Triebwerksforschung finanziert und EmDrive-Prototypen zum Testen an Bord der Tiangong-2 ins All geschickt wurden Weltraumlabor“
Dr. Chen Yue (Chen Yue) von CAST, laut VeröffentlichungInternationale Geschäftszeiten, bestätigte die Tatsache, dass ein Prototyp-Motor zum Testen in der erdnahen Umlaufbahn hergestellt wurde.
Im September 2017 gab es neue Berichte über die erfolgreiche Erstellung eines funktionierenden Prototyps des EmDrive-Motors in China.
- Plymouth-Universität
Im Jahr 2018 zeichnete die DARPA Plymouth ausDie Universität erhielt 1,3 Millionen US-Dollar für die Erforschung und Entwicklung eines „kraftstofflosen Motors“, der auf „quantisierter Trägheit“ basiert (Mike McCullochs alternative kosmologische Hypothese, die im Widerspruch zu den speziellen und allgemeinen Relativitätstheorien steht). Einige Medien berichten von einem Zusammenhang zwischen dem Projekt und den Ideen von EmDrive.
Wie funktioniert EmDrive?
Bei diesem auf Mikrowellenstrahlung basierenden Gerät handelt es sich um eine spezielle konische Resonatorkammer, an die ein leistungsstarkes Magnetron angeschlossen ist – eine Mikrowellenstrahlungsquelle.
Bei einer bestimmten Geometrie dieses Kegels bewegt sich dieses Gerät auf mysteriöse Weise mit extrem geringer, aber starker Kraft auf seinen schmalen Teil zu, wenn Mikrowellen in den Kegel „gehen“.
Britischer Flugzeugingenieur RogerScheuer gab seine Idee auf und einige Jahre später wurde sie von einer Reihe professioneller Physiker getestet, darunter auch in einem Labor der NASA. Diese Tests, schreibt Michael McCulloch von der University of Plymouth (UK), hätten für Wissenschaftler zu unerwarteten Ergebnissen geführt – es stellte sich heraus, dass Scheuers Erfindung tatsächlich funktioniert.
McCulloch schlug eine physikalisch plausible Erklärung für diesen „Wundermotor“ vor und machte auf eine weitere kontroverse Sache aufmerksam – den sogenannten Unruh-Effekt.
Dieses Phänomen wurde vom amerikanischen Physiker William Unruh Ende der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts entdeckt und stellt eine Erklärung dafür dar, warum die Trägheitskraft existiert.
Unruh zeigte, dass sich ein Objekt mitbewegtBeschleunigung beginnt auf besondere Weise mit dem Vakuum oder einem anderen Medium, durch das es sich bewegt, zu interagieren. Vereinfacht ausgedrückt wird der umgebende Raum „wärmer“. für ihn. Diese Hitze „drückt“ auf den sich bewegenden Körper und bewirkt, dass er langsamer wird.
Kritik
Die wissenschaftliche Gemeinschaft tut dies größtenteils nichtglaubte an die Testergebnisse des umstrittenen Motors. Mark Mills, Leiter des inzwischen aufgelösten Labors „Breakthrough Propulsion Physics“, glaubt, dass der anomale Schub durch die Wechselwirkung des Motors mit der Testkammer entstanden sein könnte.
Das Labor von Mills war einst damit beschäftigtAufgaben ähnlich wie Eagleworks, d. h. das Testen verschiedener semi-fiktionaler Raumfahrtmotorprojekte. Er verfügt also über genügend Erfahrung, um solche Annahmen zu treffen.
Brian Koberlein, Astrophysiker am Rochester Institute of Technology und Forbes-Wissenschaftskolumnist, bemerkte, dass die Veröffentlichung eines Artikels in einer Fachzeitschrift mit Peer-Review nicht bedeutet, dass sein Ergebnis korrekt sein wird.
Auch russische Wissenschaftler kritisierten die IdeeEmdrive. Der Astrophysiker, Chefredakteur der Zeitung Troitsky Variant und Mitglied der RAS-Kommission zur Bekämpfung der Pseudowissenschaft, Boris Stern, nannte die bloße Möglichkeit, einen unmöglichen Motor zu schaffen, Unsinn.
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