EmDrive

EmDrive ( Elektromanyetik Tahrik ) veya asimetrik elektromanyetik boşluğu rezonans itici , bir bir elektrik tahrik sistemi üretecektir itme olmadan yakıt ve böylece kütlesinin azaltılması taşınır. Onun ivme olacağını bu nedenle edilmesi korunmuş .

Emdrive, 2001 yılında İngiliz havacılık mühendisi Roger Shawyer tarafından sunuldu . Böyle bir sistemin uzay yolculuğu alanında açılma ihtimali göz önüne alındığında , EmDrive özellikle NASA'nın ilgisini uyandırdı . 2010'lardan itibaren, konuyla ilgili makalelerin popüler bilim dergilerinde ve web sitelerinde yayınlanmasının ardından EmDrive, medyada önemli ölçüde yer aldı.

Bununla birlikte, bu fenomenin gerçekliği, Newton mekaniğindeki teorik imkansızlığı ve olası ölçüm hatalarına ilişkin bir tartışmaya tabidir .

Çalışma prensibi

Teorik prensip

Aparat , farklı yüzey alanlarının iki yansıtıcı yüzeyini sunan kesik bir koni şeklindeki yüksek kaliteli faktör metal rezonant boşluğunun içine kanalize edilmiş ve en küçük reflektörün yakınında bir rezonant dielektrik ile donatılmış bir magnetron üreten mikrodalgalar kullanır . Cihaz , boşluğun daha geniş yüzeyi yönünde bir kuvvet üretir .

Çalışması için bir elektrik akımı kaynağı gerekmesine rağmen, cihazın hareketli parçası yoktur ve mikrodalga boşluğunun dışına kütle veya radyasyon yaymaz.

Olası uygulamalar

EmDrive, bir uzay aracını itici bir yöntemle hareket ettirmek için kullanılabileceğinden, astronotikte yeni araştırma yolları açacaktı .

Yakın gelecekte, sondaların ve diğer uyduların iyonik itiş gücüyle rekabet edecek, yani EmDrive, çok uzun bir süre boyunca düşük ancak sürekli olacak bir boşlukta itme kuvveti oluşturmanın bir yolu olacaktı. nispeten küçük bir kütle. İyonik tahrikten farklı olarak, EmDrive'ın temel çözümü, ömrünü sınırlayan bir yakıt deposu (ve kütlesi) olmadan yapacaktır, ardından EmDrive'ın ömrünü yalnızca parçalarının aşınmasına ve artık sınırlı miktarda sarf malzemesine (diğer uzayda güneş panelleri ile yerinde çekilen enerjiden daha fazla).

Deneyler

Yeryüzündeki Gözlemler

Çinli araştırmacılar Kuzeybatı Politeknik Üniversitesi'nde de Xi'an içinde EmDrive ilk bağımsız sonuçlarını yayınlayan bilimsel dergilerde yüksek güçte deneysel sonuçlar için 2010 den sonra, teorik hesaplamalar için 2008 yılında ilk.

2014 yılında , Lyndon B. Johnson Uzay Merkezi'nde bulunan ve Harold G. White liderliğindeki NASA'nın Gelişmiş İtme Fiziği Laboratuvarı'ndan (daha çok Eagleworks olarak bilinir ) bir araştırma grubu da deneyi düşük güçte tekrarladıklarını açıkladı.

Bir boşlukta gözlem

2015 yılının başında, aynı NASA ekibi, deneyi yüksek bir vakumda gerçekleştirdikten sonra aynı sonuçları (dielektrik içeren asimetrik bir boşluktan oluşan bir EM sürücü cihazında) elde ettiğini açıkladı. Bu önemli bir ilerlemedir, çünkü önceki deneyler bir boşlukta yapılmamıştı (burada uzay boşluğu kadar "boş" olmayan bir boşluk olsa da) ve şüpheciler herhangi bir sonucu iticinin dışındaki çevresel koşullara bağladılar (örneğin mikrodalga ısısından doğal termal konveksiyon akımları). Son deneyimler, bu endişeleri hesaba katarak fenomenin gerçekliğini bir boşlukta gösterdi.

Akran değerlendirme sürecine sunulan test raporu 2016 sonunda Astronautica dergisi tarafından kabul edildi ve yayınlandı . Bu artışı açıklayabilecek ölçüm yanlılığı hem deneyciler hem de hakemlerin yayın öncesi değerlendirmeleriyle belirlenmemiş olsa da, Bilim dünyasında , bu olumlu sonuçların hem yerdeki hem de ağırlıksız koşullarda veya Dünya'nın yörüngesinde ve hatta gezegenler arası uzayda yapılan diğer kontrollü testlerle doğrulanması gerektiğini düşünen çoğunluk fikir birliği var .

Öte yandan, NASA'nın EagleWorks laboratuvarı tarafından gerçekleştirilen ve Revue Astronautica tarafından yayınlanan test , beklenenden çok daha yüksek, 1,2 ± 0,1 m N / kW mertebesinde, bundan bin kat daha yüksek olmayan bir itki duyurdu. ilk sonuçlar. Woodward'ın cihazından gelen teori ve deneyim geribildirimi ile ampirik olarak öne sürülen boşlukta dielektrik varlığının, itme kuvvetindeki bu artışta bir rol oynamış olması mümkündür.

Kontrollü

Çeşitli bağımsız ulusal laboratuarlarda gerçekleştirilen, bariz olumlu sonuçlarla sonuçlanan deneyler, en azından tartışmaya konu olan ve yorumlanması zor sonuçları açıklamak için bilimsel ve teknik bir ilgiyi desteklemektedir.

Emdrive, teorik bir sapma

Momentumun korunumu sorunu

İlgili fiziksel çalışma prensibi, mucit tarafından açıkça tanımlanmamıştır.

Cihaz kütle atmadığı veya radyasyon yaymadığı için, cihaz ve çalışma şeklini modelleyen teoriler tartışmalıdır: EmDrive, Newton mekaniğinin momentum koruma ilkesine uymuyor gibi görünüyor , ancak mucidi bunun tersini onaylıyor ... sözde "klasik" bir itici gazı olsaydı, gösterilmesi gereken bir "kuantum" itici gaz yaratabilirdi.

EmDrive'ın izole bir sistem oluşturmadığını gösteren çeşitli açıklamalar , fenomeni modellemeye ve üretilen kuvveti tahmin etmeye çalışır. Bu teori relativistik etkilere dayanmaktadır grup hızlarının farklı olarak depoları , dalgalanmalar kuantum bir boş , skaler tensör teori , atalet (MiHsC) miktarı, ya da bir sonucudur Mach prensibine benzer Woodward etkisi .

Ancak, daha ayrıntılı bağımsız doğrulamalar beklenirken, mevcut deneyler olgunun gerçekliğini gösterme eğiliminde olmasına rağmen, olası beklenmedik çevresel etkileri veya ölçüm hatalarını dışlamak şu an için imkansızdır.

Şu anda, EmDrive yalnızca deneysel bir destek olup, doğrulanmış bir enerji dönüştürücü sistemi değildir. Kuantum alanındaki bilimlerin ve tekniklerin olası bir açılışı üzerine yalnızca bir yansıtma aracı olarak düşünülmelidir.


EmDrive, dalga kavitasyonu

Bir teori , oluşturulan düşük verimliliğin, itecek malzeme eksikliğinden kaynaklanan dalga kavitasyonundan kaynaklandığını ve itici kuvveti artırmak ve bir çekiş bileşeni eklemek için doğrusal hızlandırıcı tarafından zorunlu bir kabul eklemeyi önermektedir.

Woodward cihazıyla karşılaştırma Bu bölüm, yayınlanmamış çalışmalar veya denetlenmemiş beyanlar içerebilir  (Şubat 2017) . Referans ekleyerek veya yayınlanmamış içeriği kaldırarak yardımcı olabilirsiniz.

Durum, aynı zamanda momentum atmadan itme ürettiği iddia edilen Woodward etkisinden yararlanan cihazınkine benzer . Yine de, Woodward'ın cihazı açık bir cihaz olarak yorumlanıyor çünkü Evrendeki tüm maddelerle etkileşime giriyor ve bu nedenle resmi olarak momentumun korunumu yasasına tabi değil.

EM-Drive, muhtemelen belirli bir hacimde elektromanyetik enerjinin dalgalanmasına neden olduğu ve bu hacmi hızlanma kuvvetlerine maruz bıraktığı için Woodward'ın cihazının bir çeşidi olarak analiz edilebilir. Ancak, EM güdüsü yalnızca deneysel bir gözlemin duyurusudur ve Woodward etkisi gibi Einstein'ın genel görelilik teorisiyle bağlantılı teorik bir düşüncenin sonucu değildir.

Ölçüm hataları

Bu makale yayınlanmamış çalışma veya doğrulanmamış ifadeler (Nisan 2016).

Referans ekleyerek veya yayınlanmamış içeriği kaldırarak yardımcı olabilirsiniz. Daha fazla ayrıntı için konuşma sayfasına bakın.

EM-Drive'ın ilk testleri, birkaç mikronewton . Bu büyüklük sırası, bir insan saçının doğrusal kütlesi ile karşılaştırılmalıdır, örneğin: 5,8 mg / m  : bir milimetrenin onda birinin ağırlığı. O halde, gözlemlenen fenomenin ölçüm hatalarına veya diğer asalak fenomenlere bağlı olduğu düşünülebilir . Ek olarak, belirli moleküller kaydedilen yer değiştirme değerinde istenmeyen bir rol oynayabilir , tıpkı ölçüm cihazı ile bağlantılı olsun veya olmasın, onu yerçekimi karşısında tutmak için kullanılan cihaz gibi, ayrıca bu, aynı zamanda, kısa süreli sürtünme nesnesi de olabilir.

Mayıs 2018'de Dresden Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacılar, deneyi SpaceDrive projelerinin bir parçası olarak Martin Tajmar'ın gözetiminde kopyaladılar. Bu itici ile önceki bazı deneylerde, gözlemlenen kuvvetin kablolar ile Dünya'nın manyetik alanı arasındaki etkileşimden geldiği sonucuna vardılar. Bu sonuca vardılar çünkü deneysel düzeneğin yönünü değiştirdiklerinde, ölçülen itmenin yönü değişti, ancak yoğunluğu değişmedi.

Uygulanabilirlik

Son olarak, tüm epifenomenler, karasal deneyler sırasında bir kuvvetin var olduğu sonucuna varmak için yeterli hassasiyetle ölçülebilse bile, bu kuvveti açıklayan kabul edilmiş bir teorinin yokluğunda, bunun uzayda itme için kullanılabileceğinden emin olamayız. testi yaptı, çünkü kitlelerin yakınlığı bir rol oynayabilir .

Aynı şekilde, dünya etrafındaki yörüngede operasyon, otomatik olarak derin uzayda operasyon anlamına gelmez. Ve her adım için, kuvvet var olmaya devam etse bile, henüz tanımlanmamış parametrelere göre (örneğin büyük cisimlerden uzaklık) büyüklük sırasını çok iyi değiştirebilirdi.

Referanslar

  1. (zh) Yu ZHU , Juan YANG ve Nan MA , "  Kuantum Teorisine Dayalı İtici Gaz Olmadan Mikrodalga İtmesinin Performans Analizi  " , Journal of Astronautics , cilt.  29, n o  5,Eylül 2008, s.  1612–1615 ( çevrimiçi okuyun )
  2. (en) Juan YANG , Le YANG , Yu ZHU ve Nan MA , "  Mikrodalga Radyasyon İtici Performansının Etkili Olarak Hesaplanmasına Referans 2'nin Uygulanması  " , Journal of Northwestern Polytechnical University , cilt.  28, n o  6,6 Aralık 2010, s.  807–813 ( çevrimiçi okuyun [PDF] )
  3. (zh) Juan Yang , Yu-Quan Wang , Peng-Fei Li , Yang Wang , Yun-Min Wang ve Yan-Jie Ma , "  İtici gazsız mikrodalga iticilerinin net itme ölçümü  " , Acta Physica Sinica , Çin Fiziki Topluluğu , cilt.  61, n o  11,2012, s.  110301 ( DOI  10,7498 / aps.61.110301 , çevrimiçi okumak [PDF] )
  4. (en) Juan Yang , Yu-Quan Wang , Yan-Jie Ma , Peng-Fei Li , Le Yang , Yang Wang ve Guo-Qiang He , "  Bir mikrodalga itici tarafından üretilen elektromanyetik itmenin tahmini ve deneysel ölçümü system  ” , Chinese Physics B , IOP Publishing, cilt.  22, n o  5,Mayıs 2013, s.  050301 ( DOI  10.1088 / 1674-1056 / 22/5/050301 , çevrimiçi okuyun [PDF] )
  5. (içinde) YANG, Juan ve diğerleri. , “  Şekil 4: Farklı mikrodalga çıkış gücü aralığı itme ölçüm sonuçları. Çıkış gücü 300-2500W arasında değişiyor.  " [PDF]
  6. (zh) Feng Shi , Juan Yang , Ming-Jie Tang , Lie-Tao Luo ve Yu-Quan Wang , "  Bir mikrodalga rezonatör sistemi üzerinde rezonans deneyi  " , Acta Physica Sinica , Çin Fiziki Topluluğu, cilt.  63, n o  15,eylül 2014, s.  154103 ( DOI  10.7498 / aps.63.154103 )
  7. Norédine Benazdia , "  NASA imkansız bir motoru yakıtsız test ediyor ve çalışıyor!"  » , Gizmodo'da ,1 st Ağustos 2014
  8. Korben, "  Teorik olarak imkansız bir mikrodalga itici, pratikte NASA tarafından onaylanmıştır  " , Korben.info'da ,2 Ağu 2014
  9. (in) David A. Brady Harold G. White, Paul Mart, James T. Lawrence ve Frank J. Davies (2014 Temmuz 30) "  yıl RF Testi Cihazdan Anormal İtme Üretimi Ölçülen Düşük İtme Burulma Sarkaç oldu  yılında" 50. AIAA / ASME / SAE / ASEE Ortak Tahrik Konferansı , Amerikan Havacılık ve Uzay Bilimleri Enstitüsü ( DOI : 10.2514 / 6.2014-4029 ). 
  10. (in) Brian Wang , "  Cihaz sert vakumda ise gücü ölçümlerini deneyler-sahip pervane NASA RF rezonans kavite  " ile NextBigFuture ,07 Şubat 2015
  11. (in) José Rodal, Ph.D Jeremiah Mullikin ve Noel Munson, "  Değerlendirme NASA'nın Fütüristik EM Sürücü  " , http://www.nasaspaceflight.com ,Nisan 29, 2015( çevrimiçi okuyun )
  12. "  Emdrive - Theory - Principle of Operation  " , emdrive.com'da (erişim tarihi: 19 Eylül 2016 ) .
  13. (inç) Roger Shawyer , "  Uzay Aracı için Mikrodalga İtme Teorisi (v.9.4)  " [PDF] , RPD LtdMart 2007
  14. (inç) HG "Sonny" Beyaz , "  Eagleworks Laboratories ÇÖZGÜ ALANI FİZİĞİ  " [PDF] , NASA Teknik Rapor Sunucusu (NTRS) , NASA2013.
  15. (inç) FO Minotti , "  Skaler-Tensör teorileri ve asimetrik rezonans boşlukları  " , Yerçekimi ve Kozmoloji , cilt.  19, n o  3,Temmuz 2013, s.  201-208 ( DOI  10.1134 / S0202289313030080 , arXiv  1302.5690v3 )
  16. (inç) E. McCulloch , "  RF rezonans boşluğu iticisi Niceli Atalet ile Açıklanabilir mi?  » , Fizikte İlerleme , cilt.  11, n o  1,Ocak 2015, s.  78-80 ( çevrimiçi okuyun ).
  17. http://www.chimix.com/devoirs/sec6.htm .
  18. (in) "  - SpaceDrive Projesi İlk Sonuçlar RF rezonans boşluğu itici ve Mach-Efekt İticiler olan  " üzerinde https://www.researchgate.net ,14 Mayıs 2018(erişim tarihi 5 Haziran 2018 )

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar