Cannae-Satellit von sechs CubeSat-Einheiten. Rendering: Cannae Inc.

Experten und Enthusiasten streiten seit 2003 über die Möglichkeit der Existenz eines hypothetischen "magischen" elektromagnetischen Motors EmDrive. Das Funktionsprinzip ist sehr einfach: Ein Magnetron erzeugt Mikrowellen, die Energie ihrer Schwingungen wird in einem hochwertigen Resonator gespeichert, und das Vorhandensein einer stehenden Welle elektromagnetischer Schwingungen in einem geschlossenen Resonator einer speziellen Form ist eine Schubquelle. Dadurch entsteht Schub in einem geschlossenen Kreislauf, d. h. im System, vollständig von der äußeren Umgebung isoliert, kein Auspuff.

Einerseits scheint dieser Motor den Impulserhaltungssatz zu verletzen, wie von vielen Physikern angegeben. Auf der anderen Seite hat der britische Erfinder Roger Shawyer ein tiefes Vertrauen in sein EmDrive – und (siehe mehrere hundert Diskussionsseiten im NASASpaceFlight-Forum). Die auf der Erde durchgeführten Tests (Ergebnisse von 22 Tests) scheinen die Funktionalität des EmDrive zu bestätigen.

Es ist Zeit, die Kontroverse zu beenden.

Den letzten Punkt in der Auseinandersetzung wird Guido Fetta anführen - ein Gleichgesinnter von Scheuer und der Konstrukteur eines anderen hypothetischen Motors, Cannae Drive, der nach dem gleichen Prinzip funktioniert: Erzeugung von Mikrowellen und Erzeugung von Schub in einem geschlossenen Schleife ohne Auspuff.

Am 17. August 2016 gab Guido Petta bekannt, dass er den experimentellen Cannae Drive in den Orbit bringen und im Einsatz testen will. Guido Petta ist der CEO von Cannae Inc. Jetzt Cannae Inc. hat die elektromagnetische Antriebstechnologie an Theseus Space Inc. lizenziert, die den CubeSat-Satelliten in eine erdnahe Umlaufbahn bringen wird.

Zu den Gründern von Theseus Space gehören Cannae Inc. selbst sowie die wenig bekannten Firmen LAI International, AZ und SpaceQuest.

Ein Starttermin wird noch bekannt gegeben. Vielleicht können die Enthusiasten 2017 Geld sammeln und einen Versuchsapparat bauen.

Die einzige Mission des Satelliten besteht darin, das Triebwerk Cannae Drive sechs Monate lang zu testen. Der Satellit versucht sich zu bewegen mit elektromagnetischer Schub Cannae-Laufwerk.

Die Cannae-Drive-Entwickler behaupten, dass ihr Triebwerk in der Lage ist, Schub von bis zu mehreren Newton und "höheren Ebenen" zu erzeugen, was sich am besten für den Einsatz in Kleinsatelliten eignet. Der Motor benötigt keinen Kraftstoff und hat keine Abgase.

Das Volumen des Motors des CubeSat-Satelliten beträgt nicht mehr als 1,5 Einheiten, dh 10 × 10 × 15 cm, die Stromversorgung beträgt weniger als 10 Watt. Der Satellit selbst wird aus sechs Einheiten bestehen.

Satellit der Firma Cannae. Rendering: Cannae Inc.

Nach einer erfolgreichen In-Orbit-Demonstration beabsichtigt Theseus Space, neuer Motor Dritthersteller zur Verwendung auf anderen Satelliten.

Enthusiasten sind sich sicher: Wenn EmDrive funktioniert, dann wird es in Zukunft mögliche Kreation nicht nur effektiv Weltraummotoren, aber auch fliegende Autos sowie Schiffe, Flugzeuge - jeder Transport mit elektromagnetischer Traktion.

Cannae ist nicht der einzige, der den Betrieb eines elektromagnetischen Motors im Weltraum testen möchte. Der deutsche Ingenieur Paul Kocyla hat ein kleines EmDrive im Taschenformat entworfen und sammelt jetzt Geld durch eine Crowdfunding-Kampagne. Um einen Prototypen auf dem Mini-Satelliten PocketQube ins All zu bringen, werden 24.200 Euro benötigt. In drei Monaten haben wir 585 Euro gesammelt.

EmDrive-Prototyp des deutschen Ingenieurs Paul Kotsyly

Die wissenschaftlichen Arbeiten von Scheuer wurden kürzlich im Open Access veröffentlicht. „Überall auf der Welt haben die Menschen das Verlangen gemessen. Einige bauten Motoren in ihren Garagen, andere in großen Organisationen. Sie alle machen Heißhunger, es gibt kein großes Geheimnis. Jemand denkt, dass es eine Art schwarzer Magie gibt, aber das ist es nicht. Jeder vernünftige Physiker sollte verstehen, wie es funktioniert. Wenn jemand das nicht versteht, ist es an der Zeit, den Job zu wechseln“, sagte der britische Ingenieur kategorisch.

Die wissenschaftliche Zeitschrift des American Institute of Aeronautics and Astronautics veröffentlichte einen Artikel über ein seltsames und umstrittenes Gerät - den EmDrive-Motor. Nach Ansicht einiger Physiker kann dieses Design im Prinzip nicht funktionieren. Dies würde ein grundlegendes Naturgesetz, die Impulserhaltung, verletzen. Andere versuchen zu finden Vernünftige erklärung warum EmDrive noch funktioniert, oder zumindest ein zuverlässiger Beweis für seine Leistungsfähigkeit. Sie werden von einem wackeligen, aber grandiosen Ziel angezogen - einem Motor, der Strom ohne Kraftstoff in Traktion umwandeln kann, oder Jet-Stream... Oder - die endgültige Beilegung eines langjährigen Streits.

Wissenschaftliche Veröffentlichungen können ein wichtiger Schritt in der Geschichte des „unmöglichen“ Motors sein. Trotz der Existenz Dutzender experimenteller Tests wurden ihre Ergebnisse nicht in von Experten begutachteten Zeitschriften veröffentlicht. Dies wird durch den Mangel an theoretischen Grundlagen verhindert, um die Funktionsweise von EmDrive zu erklären. Darüber hinaus können viele Experimente nicht als "sauber" bezeichnet werden - es gibt viele Faktoren, die den Anschein eines Motorbetriebs erwecken können. Wir werden später darüber sprechen, aber beginnen wir mit anderen Fragen.

Was ist das?

Dies ist ein hypothetischer Motor, der vom britischen Erfinder Roger Scheuer vorgeschlagen wurde. Mit Strom betrieben, schafft er (laut Scheuer und seinen wenigen Unterstützern) schwaches Verlangen ohne ein Arbeitsfluid zu verwenden. Mehrere andere Experimente weisen auf diese seltsame Tatsache hin. Die eklatante Verletzung des Impulserhaltungssatzes zwingt uns jedoch, solche Aussagen mit besonderer Vorsicht anzugehen – und viele Experten weisen auf Fehler in der Versuchsplanung hin, die die Illusion eines schwachen, aber vorhandenen Schubs erwecken könnten.

Der Wundermotor ist einfach aufgebaut, jeder Enthusiast, der die Steuerung eines Lötkolbens beherrscht, kann ihn zusammenbauen. Es besteht aus zwei Hauptteilen: einem Magnetron und einem Resonator. Ein Magnetron ist eine Vakuumröhre, die zur Erzeugung von Strahlung in einer herkömmlichen Mikrowelle verwendet wird. Es besteht aus einer Hohlzylinder-Anode und einer zentralen Haarkathode. Unter Einwirkung von Spannung fliegen Elektronen aus der Kathode heraus und beginnen sich entlang komplexer Bahnen im Inneren des Zylinders zu bewegen, wobei sie Mikrowellen emittieren. Sie werden entlang des Wellenleiters vom Magnetron zum Resonator übertragen, der wie ein mit einem Deckel verschlossener Kupfereimer aussieht. Laut dem Erfinder des Motors, Roger Scheuer, beginnt hier der Spaß.

Das Hauptmerkmal des EmDrive ist laut Scheuer die Form des Resonators. Der Erfinder geht davon aus, dass aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers von Vorder- und Rückwand (wie der Boden eines Eimers und dessen Deckel) unterschiedliche Kräfte auf diese wirken, verursacht durch eine stehende elektromagnetische Welle im Resonator. Ihre resultierende und schiebt das Triebwerk nach vorne, wodurch ein Schub entsteht, der nach "unten" gerichtet ist. Anschließend, nach mehreren Berichten, die mit dieser Idee argumentierten, stellte Scheuer klar, dass der reale Mechanismus etwas komplizierter ist und mit der Manifestation der Effekte der speziellen Relativitätstheorie (SRT) in Verbindung gebracht werden kann.

Was stimmt nicht mit ihm?

Wenn man sich die erste Erklärung des Mechanismus der Maschine ansieht, stellt sich heraus, dass sie der Geschichte von Baron Münchhausen ähnelt, der sich und sein Pferd an den Haaren aus dem Sumpf zog. EmDrive ist ein geschlossenes System, das nichts in den umgebenden Raum wirft. Ein solches Objekt kann seinen Impuls ohne äußere Einflüsse nicht steigern, so wie Münchhausen seinen nicht steigern konnte, egal wie stark er zog. Die Befürworter des Motors wirken diesen Argumenten entgegen, indem sie vorschlagen, dass der Resonator aus dem Vakuumzustand abgestoßen oder angezogen werden kann, um die SRT zu erklären. Physiker haben jedoch immer wieder die Grobheit solcher Einschätzungen oder die fehlende physikalische Bedeutung festgestellt.

Der Kern von Scheuers Aussagen bestand jedoch nicht so sehr in theoretischen Beschreibungen, sondern darin, dass er angeblich den tatsächlichen Schub des Triebwerks aufzeichnete. Auf seiner Website gibt der Forscher einen Schubwert von etwa 200-230 mN/kW an – mehr als der von Ionentriebwerken, die Raumschiffe anschieben und in einem elektrischen Feld beschleunigt geladene Teilchen ausstoßen.

Mit der Entscheidung, dass es an den Theoretikern lag, dieses Verlangen zu erklären, testeten mehrere Gruppen von Experimentatoren EmDrive in ihren Labors. Diese Arbeit wurde von Forschern der Nordwestlichen Polytechnischen Universität Chinas und der Technischen Universität Dresden durchgeführt. Vor kurzem schlossen sich ihnen die Autoren des im Journal of Propulsion and Power veröffentlichten Artikels an, Forscher der Eagleworks-Abteilung der NASA, die traditionell an den umstrittensten und "futuristischsten" Projekten der Agentur beteiligt waren.

Ja, aber klein?

Die ersten Tests ergaben scheinbar ermutigende Ergebnisse: Auf das eingeschaltete Gerät wirkte eine gewisse Kraft. Es stellte sich jedoch heraus, dass sein Wert viel geringer war als der von Scheuer vorhergesagte Wert, und je genauer das Experiment aufgebaut war, desto weniger Schub wurde aufgezeichnet. Aber der Punkt ist im Prinzip: woher kann es überhaupt kommen? Abgesehen von Scheuers verwirrenden Erklärungen gibt es mehrere Nebenprozesse, die theoretisch für Traktion sorgen könnten. Dies können Luftströmungen im Zusammenhang mit der Motorerwärmung oder die Wärmeausdehnung des Versuchsaufbaus selbst sein. Schwache Stärke kann eine Abstoßung von Ladungen erzeugen, die sich an den Wänden der Prüfkammer „absetzen“, oder der Wechselwirkung von EmDrive mit den Magnetfeldern der Drähte oder dem Druck der Strahlung, die den Resonator verlässt.

Der einfachste Weg, mit Luftströmungen umzugehen, ist die Durchführung von Versuchen im Vakuum. Solche Tests wurden von Dresdner Wissenschaftlern durchgeführt, die einen Schub von nur 0,02-0,03 mN / kW fanden - an der Grenze des Messfehlers. Darüber hinaus stellten Physiker fest, dass sie einen Resonator (den gleichen Kupfer-"Eimer") mit einem niedrigen Q-Faktor verwendeten. Die Strahlung verließ ihn schnell und erhöhte die Wahrscheinlichkeit, dass andere Nebenprozesse dazu beitragen. NASA Eagleworks erhielt etwas höhere Zahlen - 1,2 ± 0,1 mN / kW. Dabei behaupten sie, alle möglichen Quellen von Nebenprozessen aufgespürt zu haben.

Ist es viel oder wenig?

Genau genommen ist ein Millinewton (mN) weniger als das Gewicht eines Zuckerkorns. Aber wenn wir von einem Jet-Flug im Weltraum sprechen, dann ermöglicht es selbst ein Schub von 1 mN, der über mehrere Jahre hinweg kontinuierlich wirkt, einen 100-Kilogramm-Apparat auf anständige Geschwindigkeiten zu beschleunigen.

Es lässt sich berechnen, dass eine solche Sonde in zehn Jahren um 3 km / s beschleunigt und (unter Berücksichtigung der zweiten kosmischen Startgeschwindigkeit) etwa 3,5 Milliarden km überwinden wird. Schätzen wir aber den Schub auf das von Scheuer versprochene Niveau (200 mN/kW), dann bekommen wir schon Beschleunigungen bis zu 600 km/s und einen Abstand von 660 astronomischen Einheiten – dem Abstand von der Sonne zur Erde.

Also - schwach, aber sehr lange und sparsam ausgeben Arbeitsorgan- Ionen- und Photonentriebwerke sind in Betrieb. Der erste "Schieß" in den Weltraum geladene Ionen, beschleunigt auf Dutzende von Kilometern pro Sekunde. Ihr Schub kann 60 mN / kW erreichen, sie erfordern jedoch die Verwendung eines Arbeitsfluids - normalerweise eine Zufuhr von Inertgas. Zum Beispiel musste der Dawn-Apparat, der kürzlich seine Hauptmission zur Erforschung von Ceres abgeschlossen hatte, 425 kg Xenon an Bord nehmen.

Photonentriebwerke haben einen unvergleichlich geringeren Schub in der Größenordnung von mehreren Mikronewton pro Kilowatt Laserleistung. Die Schubquelle in ihnen ist der Impuls von Photonen, die in den Weltraum fliegen. Auf der anderen Seite müssen Photonenmotoren weder Treibstoff noch Arbeitsflüssigkeit mitnehmen.

Ende 2016 gab die Chinese Academy of Space Technology (CAST) bekannt, dass sie seit mehreren Jahren eigene Forschungen zum Potenzial von EmDrive und seinen Anwendungen betreibt. Laut einem der Leiter von CAST Chen Yue führte die Organisation ihre eigenen "viele Jahre und viele Male wiederholten" Experimente durch, die das Vorhandensein von Schub in EmDrive bestätigten. Der in China verwendete Prototyp produzierte nur wenige Millinewton, aber in bald neue Strukturen für 100 mN und mehr werden entwickelt. Vielleicht werden sie bereits im Orbit getestet.

Nicht zu vergessen sind passive Motoren, die weder Strom noch Treibstoff für ihre Arbeit benötigen – etwa Sonnensegel. Der Schub, den sie entwickeln, wird durch die Segelfläche und den Abstand zur Sonne bestimmt. In Erdnähe entwickelt 1 m² reflektierendes Material einen Schub von 0,1 mN. Der Gesamtschub des japanischen Versuchsfahrzeugs IKAROS mit 200 m² Segel erreichte gerade einmal 2 mN. Um das Ausmaß zu verstehen, fügen wir hinzu, dass der Schub der Triebwerke der superschweren Saturn-V-Rakete, die Astronauten zum Mond schickte, 34.000.000 N betrug.

Vielleicht liegen sie falsch?

Die Veröffentlichung einer Arbeit in einer von Experten begutachteten wissenschaftlichen Zeitschrift bedeutet, dass der Artikel von mehreren unabhängigen Experten auf dem jeweiligen Gebiet begutachtet wurde. Dieses Verfahren hält ein ziemlich hohes Niveau an Artikeln aufrecht, aber auch es vermeidet keine Fehler.

Sie können sich erinnern, wie die internationale Kollaboration BICEP 2014 die Ergebnisse ihrer langjährigen Forschung in einer der renommiertesten wissenschaftlichen Zeitschriften, den Physical Review Letters, veröffentlichte. Wissenschaftler behaupteten, bei der Untersuchung der Hintergrundstrahlung Spuren von Gravitationswellen gefunden zu haben. Diese Interpretation war jedoch falsch und die sensationellen Ergebnisse wurden durch galaktischen Staub beeinflusst.

Die Zeitschrift, in der das Eagleworks-Team seine Arbeit veröffentlicht hat, weist einen siebenmal niedrigeren Zitationsindex auf als Physical Review Letters. Daher gibt es sogar die Meinung, dass das Überprüfungsverfahren darin nicht so streng ist und trotz der Mängel Arbeit verpasst haben könnte. Es ist erwähnenswert, dass die Eagleworks-Abteilung der NASA selbst ein sehr kleines Labor mit einer Finanzierung von 50.000 US-Dollar pro Jahr ist. Dies kann kaum ausreichen, um hochpräzise Forschung zu betreiben und das notwendige Equipment zu beschaffen.

Funktioniert - okay?

Wenn es hundertprozentige Beweise für die Effizienz von EmDrive gäbe, würden sie ernsthafte Arbeit von Theoretikern erfordern. Doch bislang ist das Fehlen einer Erklärung ein unerschütterlicher Fels, an dem alle Argumente allzu großer Enthusiasten des "unmöglichen Motors" gebrochen sind. Es wurde sogar zu einem Argument für die Weigerung, frühe Artikel in großen wissenschaftlichen Zeitschriften zu veröffentlichen.

Einfachere Leute bemerken gerne, dass "es funktioniert und okay, du musst nicht wissen wie". Dieser Ansatz kann jedoch bei langfristigen Weltraummissionen zu unerwarteten Problemen führen. Wenn beispielsweise der Betrieb eines Motors mit einem Magnetfeld verbunden ist, kann es sich in den Magnetfeldern des freien Raums unvorhersehbar verhalten. Niemand möchte, dass die Raumsonde ihre einzige Schubquelle irgendwo auf halbem Weg zum Mars oder zu weit entfernten Objekten des Kuipergürtels verliert. So muss neben der klassischen Forderung, verlässliche Beweise vorzulegen, zwangsläufig auch die Forderung einher gehen, alles zu erklären, was im Motor passiert – aber bislang können die Macher von EmDrive weder das eine noch das andere nachweisen.

Es ist interessant nachzuvollziehen, warum professionelle Wissenschaftler an solch dubiosen Projekten arbeiten. Einerseits kann die Entdeckung von echtem Schub in EmDrive auf grundlegend neue Effekte und die lang ersehnte „neue Physik“ über die Grenzen hinaus hinweisen bestehende Modelle... Auf der anderen Seite werden Wissenschaftler durch das "Schließen" des Schubs eines unmöglichen Motors in der Lage sein, einen Streit zu lösen, der lange alle langweilt. Und ganz nebenbei - neue ultrapräzise Methoden für die Untersuchung ultraniedriger Kräfte zu entwickeln.

Unabhängige Tests eines Triebwerks mit unbekanntem Funktionsprinzip von EmDrive, die die Existenz seines "abnormalen" Schubs zu bestätigen schienen, endeten erneut mit äußerst kritischen Bewertungen der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Es ging so weit, dass einige theoretische Physiker vorschlagen, die Ergebnisse des Experiments überhaupt nicht zu berücksichtigen, weil sie "keine klare theoretische Erklärung haben". "Lenta.ru" hat sich entschieden herauszufinden, warum das so ist und was anderes ungewöhnliche Mittel Die Menschheit hat im Laufe ihrer Geschichte die Bewegung im Weltraum erfunden.

EmDrive

Interstellare Reisen sind mit dem heutigen Stand der Technik unmöglich - sagt die Physik selbst mit ihrem Impulserhaltungssatz. Um einen berühmten Charakter zu paraphrasieren, um etwas zu übertakten, das Sie brauchen, sollten Sie zuerst etwas Unnötiges in die entgegengesetzte Richtung werfen - wie Raketentreibstoff die Sie nicht für eine Reise außerhalb des Sonnensystems aufsparen können.

Um diese Sackgasse zu überwinden, kündigen Weltraumbegeisterte regelmäßig Geräte wie den EmDrive-Motor an – der, wie uns versprochen wurde, keinen Kraftstoff ausstoßen muss, um an Geschwindigkeit zu gewinnen. Der scheinbar hypothetische Motor ist ein Eimer mit einem Magnetron (ein Mikrowellengenerator, wie in einem Mikrowellenherd) im Inneren. Da die Mikrowellen nicht aus dem Eimer kommen, bedeutet dies laut den Erfindern, dass kein Material ausgeworfen wird, während der „Eimer“ selbst einen Schub erzeugt, der in Experimenten von 2002 bis heute aufgezeichnet wurde. Und ein solches Experiment wurde bei der NASA durchgeführt, ein anderes wurde kürzlich von Martin Tajmar, dem Leiter des Deutschen Instituts für Luft- und Raumfahrt an der TU Dresden, durchgeführt. Beide Institutionen können kaum als Zufluchtsort für Wissenschaftsfreaks bezeichnet werden – vielleicht steckt etwas hinter der anomalen Stoßrichtung von EmDrive?

Ihre Gegner sind jedoch nicht verwirrt. Manche, wie Sean Carroll vom California Institute of Technology, charakterisieren EmDrive einfach mit Worten, die in russischsprachigen Medien nicht wiederholt werden können. Die Zurückhaltenderen drücken dieselbe Idee anders aus: EmDrive verstößt gegen den Impulserhaltungssatz. Und Eric W. Davis vom Institute for Advanced Research in Austin (USA) fügt hinzu: Selbst wenn tatsächlich Schub erzeugt würde, dieser aber in Tests nur von Dutzenden Mikronewton erfasst würde, dann seien Fachleute aus der Luft- und Raumfahrtindustrie „nicht interessiert“ in neuen Methoden bei allen Bewegungen, die nur in Mikronewton gemessenen Schub erzeugen – es ist zu klein.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass letztere Aussage eher riskant ist. Nach den oben erwähnten NASA-Experimenten betrug der registrierte Schub 0,4 Newton pro Kilowatt - und obwohl diese Zahl wirklich vernachlässigbar ist, hätte ein Triebwerk mit solchen Parametern in anderthalb Jahren statt in einem Jahrzehnt New Horizons nach Pluto geliefert in der Praxis erforderlich. Mit anderen Worten, bei wirklichen Langstreckenflügen ist die Situation alles andere als "desinteressiert".

Bild: M. Tajmar und G. Fiedler / Institut für Luft- und Raumfahrttechnik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, Deutschland

Schwieriger ist die Frage, ob EmDrive tatsächlich funktioniert oder die Experimente einen nicht vorhandenen Schub "registrieren". Martin Tajmar ist ein bekannter "Mythenbrecher", ein Experimentator, der mehrere "anomale" Experimente durchführte und die Quellen ihrer Anomalien in schwer zu erkennenden Messfehlern fand. Diesmal griff er auf eine Torsionswaage zurück und führte den Versuch selbst im Tiefvakuum durch, um den Einfluss von Luftkonvektion auszuschließen. All dies half nicht, anomale Heißhungerattacken zu beseitigen.

Allerdings haben die Gegner ihre Skepsis nicht verloren. Die Tatsache, dass der Schub nicht sofort nach dem Ausschalten des EmDrive verschwunden ist, kann darauf hindeuten, dass es sich um einen thermischen Effekt handelt, der die Messwerte der Aufzeichnungsgeräte beeinflusst. Anzumerken ist, dass Tajmar in seiner Arbeit ausführlich die Maßnahmen zum Wärmeschutz und zur magnetischen Abschirmung beschreibt, die seine Kritiker (die theoretische Physiker sind) aus irgendeinem Grund nicht bemerken.

Am peinlichsten ist die These von Eric Davis, dass Tajmars Arbeit „von Fachzeitschriften nicht akzeptiert wird“, nur weil sie keinen theoretischen Mechanismus bietet, der den beobachteten anomalen Schub erklären könnte. Davis ist sich offensichtlich bewusst, wie Michelson und Morley das Experiment im American Journal of Science im 19. Jahrhundert beschrieben haben, auch ohne einen kohärenten theoretischen Mechanismus vorzuschlagen, der es erklären könnte. Hätte die Zeitschrift damals die Position von Davis eingenommen, wären die Ergebnisse des wichtigsten Experiments, das die Krise der Äthertheorie und schließlich die Entstehung der Relativitätstheorie verursachte, einfach nicht veröffentlicht worden. Experimente zum Beta-Zerfall in den Jahren 1914-1930 verletzten formal das Gesetz der Energieerhaltung, aber es ist schwer vorstellbar, wie einer der damaligen Physiker sagen würde: "Die Daten darüber werden nicht in von Experten begutachtete Zeitschriften gelangen, weil sie wurden nicht theoretisch erklärt."

Bild: M. Tajmar und G. Fiedler / Institut für Luft- und Raumfahrttechnik, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, Deutschland

Um es noch einmal zu wiederholen, das Fehlen einer theoretischen Erklärung für den Schub von EmDrive bedeutet wirklich, dass es wahrscheinlich nicht funktioniert - zumindest funktioniert es nicht so, wie es sein Schöpfer Roger Shawyer beschreibt. Aber die Position von Davis, die auf die Aussage hinausläuft, "es lohnt sich nicht, Zeit mit Experimenten zu verschwenden, wenn es keine theoretische Erklärung gibt", ist für einen Wissenschaftler zweifellos ungewöhnlich.

Atomraketen und "Glühbirnen"

Doch nicht nur EmDrive versucht, die Raumfahrt auf grundlegend neue Schienen zu verlegen. Am Ende überquerte das schnellste von Menschen gestartete Raumschiff Helios-2 knapp die 70-Kilometer-pro-Sekunde-Marke. Bei einer solchen Geschwindigkeit dauert ein Flug zu den Sternen Tausende von Jahren, was ihn praktisch bedeutungslos macht.

Der erste ernsthafte Versuch, die Geschwindigkeit chemischer Raketen zu überschreiten, wurde bereits in den 1950er Jahren im amerikanischen Orion-Projekt unternommen. In seinem Rahmen wurde vorgeschlagen, kleine Wasserstoffbomben etwa hundert Meter hinter der hinteren Stoßdämpfungsplatte des Raumfahrzeugs zu zünden. Dazu wurde der Ofen mit einer dünnen Schicht Graphitfett bedeckt, das nach der Explosion verdampfte, das Schiff jedoch nicht überhitzen ließ. Wir haben nicht zufällig "Cover" geschrieben: Neben Berechnungen wurden Experimente zu einem solchen Sprengimpulsflug durchgeführt, wenn auch mit Hilfe von gewöhnlichem Sprengstoff:

Das Kernproblem von Orion liegt auf der Hand: Beim Start soll es radioaktiven Fallout verursacht haben. Natürlich könnte es im Weltraum gesammelt und nur an gesendet werden lange Reisen... Nach Berechnungen von Freeman Dyson in den 1960er Jahren könnte ein unbemannter Orion in 133 Jahren Alpha Centauri erreichen – wenn er nur mehrere hundert Milliarden Dollar gekostet hätte.

Nach dem Zusammenbruch des Orion hatten Wissenschaftler in den USA und der UdSSR eine andere Idee: Anstelle von thermonuklearen Explosionen einen konventionellen Kernreaktor zu verwenden und Wasserstoff auf 2-3 Tausend Grad zu erhitzen. Das effizienteste Triebwerk dieses Typs, das sowjetische RD-0410, wurde in Kasachstan getestet und ermöglichte im Prinzip einen relativ sauberen nuklearen Start eines Raumfahrzeugs von der Erde. Da aus Uran viel mehr Energie gewonnen werden kann als aus chemischem Treibstoff, ermöglichten solche Beschleunigungsmittel theoretisch einen bemannten Flug zum Mars ("Mars-94")

Auch ein konkurrierendes Konzept, die sogenannte „Atomglühbirne“, entstand. Darin wurde der Reaktorkern mit einem Quarzmantel verschlossen, durch den die Strahlung das Gas im Triebwerksarbeitsbereich auf 25.000 Grad erhitzte. Bei dieser Temperatur emittiert der Reaktorkern ultraviolettes Licht, für das Quarz transparent ist, was eine Überhitzung ausschließt. Das von dem erzeugten Wirbel mitgerissene erhitzte Gas sollte wiederum eine Überhitzung des Triebwerksgehäuses verhindert haben. Eine Erhöhung der Betriebstemperatur um eine Größenordnung verbesserte alle Parameter des Motors stark - aber unter der UdSSR ging das Konzept nicht über die Entwicklung des Konzepts hinaus und verlor danach vollständig die Aussichten auf eine Finanzierung.

Bild: NASA

Nichtsdestotrotz sieht die nukleare Glühbirne wie ein sehr realistisches Projekt aus, um auf Basis bestehender Technologien hohe Geschwindigkeiten für massive Raumschiffe zu erreichen. Leider ist sein Schub gut für schnelle interplanetare Reisen, aber schwach für interstellare Reisen.

Flüge ohne Treibstoff

Vor 150 Jahren, nach Maxwells Beschreibung der Natur des Lichts, schlug Jules Verne vor, dass ein Segel, das Licht reflektiert, am besten für interstellare Reisen geeignet wäre – dann würde das Schiff anstelle von Treibstoff Photonen beschleunigen. Bei der Ankunft im System des nächsten Sterns wird das gleiche Segel ihn auch ohne Treibstoff verlangsamen.

Technisch ist das Projekt durch einen Faktor limitiert: Ein Schiff mit Lichtgeschwindigkeit muss zig Quadratkilometer Segel haben und nicht mehr als 0,1 Gramm pro Quadratmeter wiegen, was in der Praxis äußerst schwierig umzusetzen ist.

Aber schon in den 1970er Jahren wurde das sogenannte Lasersegel vorgeschlagen: ein viel kleinerer Reflektor, beschleunigt von einem Laser-Emitter aus der erdnahen Umlaufbahn. Viele Jahre lang konnten Laser mit der erforderlichen Leistung einfach nicht gebaut werden. Vor einigen Jahren schlug Philip Lubin von der University of California in Santa Barbara (USA) jedoch vor, stattdessen Gruppen vieler kleinerer Strahler zu bilden, die nach dem Prinzip eines phasengesteuerten Antennenarrays arbeiten, wobei die Endleistung nur durch ihre Anzahl begrenzt ist. Im Rahmen seines DESTAR-6-Konzepts kann innerhalb des Sonnensystems die Beschleunigung einer Raumsonde mit einer Masse von 10 Tonnen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit durchgeführt werden – bis zu 30 astronomische Einheiten von der Sonne (weitere Probleme mit Fokussierungslaser verhindern, dass das Schiff beschleunigt).

Kunst von Philip M. Lubin

Natürlich muss DESTAR-6 ​​​​eine riesige Gruppierung sein. Jedes seiner Elemente sollte laut Lubins Projekt mit Strom versorgt werden Solarplatten, wegen welchem Gesamtabmessungen eine solche Gruppe ist tausend mal tausend Kilometer groß. Bei den heutigen Preisen für den Transport von Fracht in die Umlaufbahn sind dies die gleichen Hunderte von Milliarden Dollar wie bei Orion-Projekten.

Daher schlug Lubin im Sommer 2015 vor, Sonden mit minimaler Masse zu verwenden: Halbleiterplatten mit großen Abmessungen, auf denen vorgeschlagen wird, alle für die Sonde erforderlichen elektronischen und optischen Komponenten zu platzieren. Es wird genug geben, um Bilder im optischen Bereich aufzunehmen, zu verarbeiten und mit der Energie von Sonnenkollektoren von der Vorderseite der Platten zur Erde zu senden. Die Dicke der Wafer kann derjenigen moderner Siliziumsubstrate entsprechen – weniger als ein Millimeter. Durch die Reduzierung der Masse der Sonde auf zehn Kilogramm wird es möglich sein, die Sonde in nur 20 Jahren (0,2-fache Lichtgeschwindigkeit) an Alpha Centauri zu liefern. In diesem Fall können die Abmessungen der beschleunigenden Satellitenkonstellation mit Lasern an Bord auf 33 mal 33 Kilometer reduziert werden. Natürlich werden die Bilder darauf nicht perfekt sein und die Sonde wird dort nicht verlangsamen können, weshalb die erste Mission zu den Sternen dem New Horizons-Flug in der Nähe von Pluto ähneln wird. Vor dem Hintergrund unseres derzeitigen Wissens über das Alpha-Centauri-System wäre dies jedoch auch himmlisches Manna.

Superluminale Reisen?

Alle oben genannten Optionen erfordern eine Wartezeit von mindestens zehn Jahren. Gibt es nicht einen schnelleren Weg? In der ersten Hälfte der 90er Jahre kam diese Frage dem mexikanischen Physiker Miguel Alcubierre in den Sinn. Wenn sich herausstellt, dass negative Masse / Energie erhalten werden kann, kann damit eine "Blase" erzeugt werden, die den Raum direkt vor ihm komprimiert und hinter ihm ausdehnt, schlug der Wissenschaftler vor. Die Idee war rein theoretisch und sogar fantastisch. Selbst bei negativer Energie würde die Bewegung einer Blase mit einem Durchmesser von 200 Metern Energie erfordern, die der Masse des Jupiter entspricht. In den letzten Jahren wurden jedoch Modifikationen seiner Idee vorgeschlagen, bei denen eine "Blase" die Parameter zweier Hälften eines geteilten Laserstrahls vergleicht, von denen er eine einem Effekt aussetzt, der theoretisch in der Lage ist, den Raum zu verbiegen. Im Jahr 2013 wurden in einem solchen Experiment Anzeichen einer Raumkrümmung erhalten - und das ohne Materie mit negativer Masse. Leider waren die Ergebnisse nicht endgültig: Zu viel Interferenz wirkt auf das Interferometer, dessen Empfindlichkeit deutlich erhöht werden muss.

Apropos EmDrive: Um eine Erklärung für den anomalen Schub des Eimers zu finden, experimentierte Whites Gruppe mit dem Resonanzhohlraum des EmDrive, indem sie den Laserstrahl ihres Interferometers hindurchführte. Die Forscher sagten, dass der Strahl in einigen Fällen den Hohlraum definitiv zu unterschiedlichen Zeiten passiert hat. White selbst neigt dazu, dies als Zeichen dafür zu interpretieren, dass es aus irgendeinem Grund leichte Krümmungen des Raumes innerhalb der Kavität gibt, die etwas mit dem abnormalen Schub des EmDrive zu tun haben könnten.

Kein Ausgang?

Jeder Motor, für dessen Entwicklung keine Schritte unternommen werden, ist unmöglich. Das erste Auto mit Motor Verbrennungs Ich ging 1807 zurück, aber das mangelnde Interesse an der Erfindung (und einer Reihe anderer ähnlicher) führte dazu, dass die Mehrheit der Weltbevölkerung entweder Ford oder Daimler als Erfinder des Autos betrachtet. Eine ähnliche Geschichte passierte mit Dampfmaschine und eine Turbine, deren Komponenten alle während des Römischen Reiches hergestellt wurden. Wenn wir interstellare Reisen für unmöglich halten, werden sie es zweifellos bleiben.

Und doch gibt es Hoffnung. Ausreichend sichere Nuklearraketentriebwerke wurden vor Jahrzehnten getestet, sie sind heute wie Lasersegeltechnologien ganz real - man möchte es gerne aufnehmen. Vielleicht haben wir Glück und Physiker werden neue Phänomene entdecken, die es uns ermöglichen, die Geschichte der Entdeckung der Kernenergie zu wiederholen. Als Einstein 1934 der Welt sagte, dass "es nicht das geringste Anzeichen dafür gibt, dass Atomenergie jemals genutzt werden wird", entwickelte Leo Sillard gerade das Konzept einer nuklearen Kettenreaktion, und es blieben nur noch acht Jahre bis zum Start eines Atomreaktors darauf basiert.

Die NASA kann in 10 Wochen einen Menschen zum Mars bringen. Der Kern der unmöglichen Geschwindigkeit liegt in der Schaufel des EM Drive-Motors, die von zahlreichen Stehbolzen und Schrauben angezogen wird.

Der Motor bricht die Grundlagen der Physik und benötigt außer den Sonnenstrahlen keinen Kraftstoff - kann als ewig angesehen werden, bis unser Stern erlischt.

Das fortschrittliche Antriebssystem wurde vor 10 Jahren von Roger Schauer bei seiner Satellite Propulsion Research Ltd. nach einem Pilotversuch erfunden.

Die Vorführung war ein Erfolg, es war eine Sensation - der Motor, der weder Betankung noch Atomreaktor benötigte, funktionierte! Er erzeugte mit den Bemühungen von Mikrowellen einen wilden Schub, der sich von ... von ...

Und niemand weiß wirklich, nach welchem ​​Prinzip das seltsame Gerät funktioniert, und sogar der Erfinder selbst. Die Maschine „heizt“ die Photonen auf, sie „katapultieren“ sie mit hoher Geschwindigkeit aus der Arbeitskammer und geben dem Gerät eine Bewegung.

Der neueste NASA-Bericht (durchgesickert an die Presse) bezieht sich angeblich auf eine Reihe von Tests, die von Experten des Johnson Space Center in Texas durchgeführt wurden.

Dokument der NASA-Ingenieure zeigt erfolgreiche Vakuumprozesstests. Wie manche vermuten, war er mit dem „EM Drive“-Triebwerk an Bord im All und testete die Technologien der Zukunft.

Technologischer Motor freie Energie, sonst kann man EM Drive einfach nicht nennen, der Mars nun, wie man glaubt, um mindestens sechs Monate näher an die Erde gebracht hat. Das Triebwerk, das als EM-Antrieb bezeichnet wird, hat unbestätigt enormes Potenzial für schnelle Intrasystem-Flüge.

EM Drive ist in der Lage, in nur 10 Wochen eine menschliche Besatzung zum Mars zu bringen, ohne den Einsatz von konventionellem Raketentreibstoff oder Kernreaktor. Darüber hinaus sind chemische Motoren deutlich unterlegen in Geschwindigkeitscharakteristik Neues Produkt.

Der abgebildete EM-Drive-Prototyp ist ein experimentelles Antriebssystem, das für Aufsehen sorgte, denn nach den Gesetzen der Physik sollte es nicht funktionieren. Herkömmliche Raketentriebwerke verwenden chemische Treibstoffe, die verbrannt und aus den Triebwerken herausgedrückt werden.

Im luftlosen Vakuum des Weltraums funktioniert es nach Newtons drittem Bewegungsgesetz – der Schuberzeugung durch Ausstoßen von Masse in einen luftlosen Raum, ohne die notwendige Luft. Und das ist durchaus verständlich, es funktioniert.

EM-Drive-Motortests.

Im Fall von EM-Drive gibt es keinen Kraftstoff, um die Traktion zu extrahieren, wie funktioniert das? Frag nicht, denn ohne "einen halben Liter, Bruder, kommst du hier nicht drauf". Aber auch der zweite halbe Liter wird nicht helfen, denn der Erfinder der Erfindung weiß entweder wirklich nicht, was er erfunden und welches Prinzip er entwickelt hat – was wie ein Delirium aussieht, oder alles ist streng geheim.

Auf Prüfungen kleine Einheit zeigte eine Zugkraft von 1,2 mN pro Kilowatt (Mn/kW), einen kleinen Bruchteil der Möglichkeit von 60 MN/kW (zum Beispiel). Das Antriebssystem kann tiefe Raumflüge machen, wie die Helden des Weltraumepos Star Trek.

All dies erscheint uns natürlich zweifelhaft, das Funktionsprinzip mit Mikrowellen / Ionen und Photonen ist modernen Technologien zu fremd. Nichtsdestotrotz sagte die NASA Anfang des Jahres: Es ist am Ende vieler Jahre wissenschaftlicher Forschung Realität geworden.

Der angesehene Physikprofessor an der Universität Helsinki, Arto Annila, sagte über die Arbeit von EMdrive einen mysteriösen Satz: EmDrive ist wie jedes andere Triebwerk in der Lage, ohne Treibstoff Schub zu erzeugen. Sein Treibstoff sind Eingangsphotonen von ultrahoher Länge (laut ausländischen Medienberichten).

Das geheime Triebwerk ist die Waffe der NASA für Hochgeschwindigkeitsreisen.

Das Design erzeugt Schub durch das Abfeuern eines Lichtteilchens, das Mikrowellen in eine geschlossene kegelförmige Kammer ausstößt. Die Bewegung nach innen erzeugt Schub auf die dünne Glocke, die den Motor antreibt. Die Maschine steht unter hohem Druck, zu urteilen an den vielen Schrauben.

Ein faszinierendes Dokument erschien zuerst im Nasa-Forum des australischen Benutzers Phil Wilson (schreibt dailymail), bevor der Beitrag von Administratoren gelöscht wurde. Anschließend „lief“ die Veröffentlichung mit Berichten über Feldtests des Geräts im All über das Internet, und das Geheimnis ließ sich nicht mehr verbergen.

Trotz des scheinbaren Erfolgs der NASA bei Testexperimenten im "Dokument" ist von einer Veröffentlichung in einer wissenschaftlichen Zeitschrift nicht die Rede. Berichten zufolge arbeiten mehrere Teams an der Technologie, darunter die Eagleworks Laboratories der NASA, die fortschrittliche Antriebssysteme entwickeln.

Was ist EMdrive?

Das Konzept eines EmDrive-Motors ist relativ einfach. Es liefert dem Raumfahrzeug mit Mikrowellen Schub. Solarenergie liefert Strom für Mikrowellen. Die Auswirkungen einer wirklich existierenden Technologie, die in Produktion genommen wird, sind von unschätzbarem Wert.

Und der Ort und die Masse (?) ist beängstigend, wenn man sich vorstellt, wie sehr das Raumschiff "aufhellen" und zunehmen wird Nutzvolumen... Tatsächlich wird auch die Treibstofftank-Trägerrakete in die Geschichte eingehen.

Tatsächlich hat die entzückende Maschine viele Vorteile. Als dieses Konzept zum ersten Mal vorgeschlagen wurde, wurde es zwar als Scherz angesehen, da der "Motor" gegen die Gesetze der Physik verstieß.

Jetzt Spezialisten, die nur wissen grobes Prinzip Arbeit des Geräts versuchen sie die Möglichkeit eines Photonenschubs herauszufinden, der wahrscheinlich als Trägheitsmasse für die Bewegung der Maschine dient, wenn Photonen aus der Motorkammer "ausgestoßen" werden.

Trotz jahrzehntelanger Erprobung und Diskussion bleibt der Antrieb umstritten - unterm Strich sollte er auf dem Papier nicht nach den Gesetzen der Physik funktionieren. Und doch funktioniert der EM Drive im Post-Test-Test einfach weiter.

Trotz zahlreicher Gerüchte über dass das NASA-Dokument dieser Tests den Peer-Review-Prozess durchlaufen hat, ist eswurde nicht in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht. Im Moment ist dies also nur eine Gruppe von Forschern, die von unglaublichen Ergebnissen berichten, ganz ohne externe Überprüfung.

Ökologie der Kognition Wissenschaft und Technologie: EmDrive gehört zu der Kategorie der hypothetischen Maschinen, die in ihrer Arbeit das Modell des "HF-Traktionshohlraumresonators" verwenden, solche Geräte funktionieren aufgrund eines Magnetrons, das Mikrowellen in eine geschlossene Metallkammer in Form von emittiert ein Kegelstumpf, die dann von seinen Rückwänden reflektiert werden und den Strahlschub auf das Gerät übertragen.

Auch wenn Sie sich nicht für Antriebssysteme für Raumfahrzeuge interessieren, haben Sie wahrscheinlich schon vom EmDrive-Gerät gehört. Der Motor wird oft in Schlagzeilen erwähnt und als revolutionäre Technologie beschrieben, die in der Lage ist, die Idee der interstellaren Reise umzukehren, die Flugzeiten zwischen Planeten sowohl innerhalb als auch außerhalb des Sonnensystems entscheidend zu verkürzen und die langjährigen Träume der Menschheit vom zugänglichen Weltraum zu verwirklichen Wirklichkeit.

Dies sind ziemlich laute und ehrgeizige Aussagen, und einmal sagte der große Astrophysiker und Kosmologe, Pionier auf dem Gebiet der Exobiologie Carl Sagan, dass "außergewöhnliche Behauptungen außergewöhnliche Beweise erfordern", um solche Dinge zu kommentieren. Daran angeleitet versuchen wir zu erklären, was dieser sensationelle EmDrive wirklich ist und ob er es wirklich ist Schlüsseltechnologie, die es den Menschen ermöglichen wird, entfernte Sterne zu erobern.

Also, alles, was Sie über die "unmögliche" Engine wissen müssen, haben wir in einem kurzen Artikel versucht, los geht's.

WAS IST EMDRIVE?

EmDrive ist eine mysteriöse Engine. Die Entwicklung wurde erstmals 2001 vom Luft- und Raumfahrtingenieur Roger Shawyer vorgestellt, und die Essenz der Technologie kann als "kraftstofffrei" bezeichnet werden Raketenantrieb", In dem Sinne, dass es im herkömmlichen Sinne keinen Kraftstoff benötigt. Das Fehlen großer Treibstoffmengen an Bord wird die Raumfahrzeuge leichter, einfacher zu bewegen und theoretisch viel billiger in der Herstellung machen. Darüber hinaus können Sie mit dem hypothetischen Motor unglaublich hohe Geschwindigkeiten erreichen: Astronauten können in nur wenigen Monaten bis an die äußeren Grenzen des Sonnensystems vordringen.

Der Punkt ist, dass das eigentliche Konzept der Bewegung ohne Strahlmassenauswurf "nicht zu dem Newtonschen Impulserhaltungsgesetz passt", das besagt, dass innerhalb eines geschlossenen Systems die Linear- und Drehimpulse konstant bleiben, unabhängig von Änderungen, die innerhalb dieses Systems auftreten . Einfach ausgedrückt, wenn keine äußere Kraft auf den Körper ausgeübt wird, ist es unmöglich, ihn zu bewegen.

Der mysteriöse elektromagnetische Motor, der ohne reaktive Prozesse Schub erzeugt, verstößt auch gegen Newtons drittes (nicht minder grundlegendes) Gesetz: "Für jede Aktion gibt es immer eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion." Wie kommt es also zu der „Aktion“ (dem Strahlantrieb des Raumfahrzeugs) ohne „Gegenwirkung“ (Brennstoffverbrennung und Strahlmassenauswurf) und wie ist dies überhaupt möglich? Wenn das System funktioniert, bedeutet dies, dass Kräfte oder Phänomene unbekannter Natur daran beteiligt sind, oder unser Verständnis der Gesetze der Physik ist absolut falsch.

FUNKTIONSPRINZIP EMDRIVE

Lassen wir die physische "Unmöglichkeit" der Technologie für eine Weile beiseite und definieren wir, was es ist. EmDrive gehört also zur Kategorie der hypothetischen Maschinen, die bei ihrer Arbeit das Modell des HF-Resonanzhohlraum-Triebwerks verwenden. Solche Geräte arbeiten, indem sie Mikrowellen in eine geschlossene Metallkammer in Form eines Kegelstumpfes emittieren, die dann von seiner Rückwand reflektiert werden und reaktiven Schub auf die Vorrichtung übertragen. Nochmals, der Körper "drückt sich" einfach von sich selbst "weg" (wie dumm waren die Leute, die Baron Münchhausen nicht glaubten, als er davon sprach, wie er sich an den Haaren aus dem Sumpf zog).

Dieses Bewegungsprinzip unterscheidet sich grundlegend von dem moderner Raumschiffe, die riesige Mengen an Treibstoff verbrennen, um Energie zu erzeugen, die riesige Raumschiffe in den Himmel hebt. Eine der Metaphern, die das Wesen der „Unmöglichkeit“ einer solchen Technologie offenbaren, könnte auch die Annahme sein, dass der Fahrer, der im Fahrgastraum eines nicht gestarteten Autos sitzt, es bewegen kann – nur indem er das Lenkrad richtig drückt.

Trotz der Tatsache, dass mehrere erfolgreiche Tests von experimentellen Prototypen durchgeführt wurden - mit einer sehr kleinen Energiefreisetzung in der Größenordnung von mehreren zehn μN (Gewicht einer kleinen Münze) - wurden die Ergebnisse von keiner der Studien in . veröffentlicht jede von Experten begutachtete Zeitschrift. Dies bedeutet, dass jedes positive Ergebnis mit einer gesunden Skepsis behandelt werden sollte, die davon ausgeht, dass der erfasste Schub ein unerklärter Kraft- oder Hardwarefehler sein könnte.

Bis die Technologie eine entsprechende wissenschaftliche Bestätigung erhalten hat, wäre es logisch anzunehmen, dass EmDrive tatsächlich nicht funktioniert. Es gibt jedoch viele Menschen, die empirisch bewiesen haben, dass der "unmögliche" elektromagnetische Motor immer noch funktioniert:

In 2001 Scheuer erhielt von der britischen Regierung einen Zuschuss in Höhe von 45.000 Pfund, um EmDrive zu testen. Er gab an, dass während der Tests ein Schub von 0,016 N erreicht wurde und dies 850 Watt Energie erforderte, aber kein Gutachten bestätigte das Ergebnis nicht. Außerdem waren die Zahlen so klein, dass sie leicht als Fehler der Messtechnik durchgehen konnten.

In 2008 Yang Juan, eine Gruppe chinesischer Wissenschaftler an der Northwestern Polytechnic University, behauptete, die Machbarkeit der elektromagnetischen Resonanz-Schubtechnologie bestätigt zu haben, und entwickelte später ihr eigenes funktionierendes Triebwerksmodell. Von 2012 bis 2014 wurden mehrere erfolgreiche Tests durchgeführt, bei denen mit 2500 Watt Energieaufwand eine Schubkraft von 750 Millinewton erreicht werden konnte.

IM JAHR 2014 NASA-Forscher haben ihr Modell EmDrive getestet, die Tests wurden auch im Vakuum durchgeführt. Und wieder berichteten Wissenschaftler von einem erfolgreichen Experiment (sie zeichneten einen Schub von 100 μN auf), dessen Ergebnisse wiederum nicht von unabhängigen Experten bestätigt wurden. Gleichzeitig stand eine andere Gruppe von Wissenschaftlern der Raumfahrtbehörde der Arbeit ihrer Kollegen sehr skeptisch gegenüber – sie konnten die Möglichkeit der Technologie jedoch weder widerlegen noch bestätigen und forderten tiefere Forschung.

Im Jahr 2015 Dieselbe NASA-Gruppe testete eine andere Version des Cannae Drive (früher Q-Drive)-Motors, der vom Chemieingenieur Guido Fetta entwickelt wurde, und erklärte sie für positiv. Fast zeitgleich mit ihnen veröffentlichten auch deutsche Wissenschaftler der TU Dresden Ergebnisse, die vorhersehbar das Vorhandensein eines "unmöglichen" Schubs bestätigten.

Und schon Ende 2015, ein weiteres Experiment der NASA des Johnson Space Center Eagleworks hat endlich die Machbarkeit der Technologie bestätigt. Der Test wurde unter Berücksichtigung der vorherigen Fehler durchgeführt und dennoch waren die Ergebnisse positiv - der EmDrive-Motor erzeugt Traktion. Gleichzeitig geben die Forscher zu, dass neue unberücksichtigte Faktoren entdeckt wurden, von denen einer die Wärmeausdehnung sein könnte, die das Gerät unter Vakuumbedingungen erheblich beeinflusst. Unabhängig davon, ob die Arbeit an Experten überwiesen wird oder nicht, sind Wissenschaftler des Glenn Research Center, Cleveland, Ohio, des Jet Propulsion Laboratory der NASA und des Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University zuversichtlich, dass die Experimente eine Fortsetzung wert sind.

WAS MACHT UNS EMDRIVE "GLÄNZEND"

Im Allgemeinen ist die wissenschaftliche Gemeinschaft bei allem, was mit EmDrive und elektromagnetischen Hohlraummotoren im Allgemeinen zu tun hat, sehr vorsichtig. Auf der anderen Seite wirft dieser Umfang der Forschung jedoch mehrere Fragen auf. Warum ist das Interesse an der Technologie so groß und warum wollen so viele Leute sie testen? Was bietet ein Motor mit einem so attraktiven Konzept eigentlich?

Von allen möglichen atmosphärischen Satelliten bis hin zu sichereren und effizienteren Autos – ein so breites Anwendungsspektrum wird einem neuen Gerät vorhergesagt. Aber die wichtigste, wirklich revolutionäre Konsequenz ihrer Umsetzung sind die unvorstellbaren Horizonte, die sich für die Raumfahrt eröffnen.

Potenziell kann ein mit einem EmDrive-Motor ausgestattetes Schiff den Mond in wenigen Stunden, den Mars in 2-3 Monaten und den Pluto in etwa 2 Jahren erreichen (zum Vergleich: Die New Horizons-Sonde verbrachte mehr als 9 Jahre). Das sind ziemlich laute Aussagen, aber wenn sich herausstellt, dass die Technologie eine echte Basis hat, werden diese Zahlen nicht so fantastisch ausfallen. Und dies berücksichtigt die Tatsache, dass keine Tonnen Treibstoff transportiert werden müssen, die Herstellung von Raumfahrzeugen einfacher wird und sie selbst viel leichter und viel billiger werden.

Für die NASA und ähnliche Organisationen, darunter viele private Raumfahrtunternehmen wie SpaceX oder Virgin Galactic, kann ein leichtes und erschwingliches Schiff, das schnell die entlegensten Ecken des Sonnensystems erreichen kann, nur träumen. Dennoch muss die Wissenschaft noch hart arbeiten, um die Technologie zu implementieren.

Gleichzeitig ist Scheuer der festen Überzeugung, dass es keiner pseudowissenschaftlichen oder Quantentheorie bedarf, um die Funktionsweise von EmDrive zu erklären. Im Gegenteil, er ist zuversichtlich, dass die Technik nicht über das aktuelle Modell der Newtonschen Mechanik hinausgeht. Zur Unterstützung seiner Worte verfasste er mehrere Artikel, von denen einer jetzt überprüft wird. Das Dokument wird voraussichtlich noch in diesem Jahr veröffentlicht. Seine bisherige Arbeit wurde jedoch für falsche und inkonsistente wissenschaftliche Forschung kritisiert.

Trotz seines Beharrens darauf, dass der Motor innerhalb der bestehenden Gesetze der Physik funktioniert, schafft es Scheuer, einige fantastische Annahmen über EmDrive zu treffen. Er erklärte zum Beispiel, dass das neue Triebwerk von einem Warpfeld angetrieben wird und deshalb die neuesten NASA-Ergebnisse erfolgreich waren. Solche Ergebnisse haben viel Aufmerksamkeit in der Online-Community auf sich gezogen. Auch hier gibt es heute jedoch keine transparenten und offenen unterstützenden Daten, und damit die Technologie übernommen werden kann offizielle Wissenschaft tiefergehende Untersuchungen sind erforderlich.

Colin Johnston vom Arma Planetarium kritisierte EmDrive und die nicht schlüssigen Ergebnisse vieler seiner Experimente. Darüber hinaus hat Corey S. Powell von Discovery seine eigenen für die EmDrive- und Cannae-Drive-Triebwerke entwickelt, genau wie er es für die NASA-Forschung getan hat. John S. Baez Professor für Mathematik und Physik im Allgemeinen nannte das Konzept Diese Technologie ist "Müll" und ihre Schlussfolgerungen spiegeln die Meinung vieler Wissenschaftler wider.

EmDrive-Motor wurde von vielen mit Begeisterung aufgenommen, darunter von der Website NASASpaceFlight.com, die Informationen über die neuesten Experimente von Eagleworks veröffentlichte, und dem populären Magazin New Scientist, das eine positive und optimistische Bewertung des elektromagnetischen Motors verfasste, in der jedoch vergaß nicht, die Notwendigkeit zu erwähnen, zusätzliche Fakten bereitzustellen, die für solche kontroversen Themen zwingend erforderlich sind. Darüber hinaus begannen Enthusiasten aus der ganzen Welt, ihre eigenen Modelle von Motoren mit Schub "unbekannter Herkunft" zu bauen, eine der interessanten Arbeitsversionen, die unter "Garagenbedingungen" erstellt wurden, wurde vom rumänischen Ingenieur Iulian Berca vorgeschlagen.

Bevor Sie eindeutige Schlussfolgerungen ziehen, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Physik das Auftreten von Schub in EmDrive und ähnlichen Geräten grundsätzlich ausschließt. Dennoch können wirklich bewährte Arbeitsoptionen für Motoren auf elektromagnetischen Wellen bisher ungeahnte Möglichkeiten sowohl für den Weltraum- als auch für den Landtransport und den Umschlag eröffnen moderne Wissenschaft umdrehen. Inzwischen neigen die meisten Wissenschaftler dazu, EmDrive als Science-Fiction einzustufen. veröffentlicht