EmDrive działa w próżni

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Serwis Spaceflight.com donosi, że naukowcy z należącego do NASA Johnson Space Center przeprowadzili udane testy w próżni relatywistycznego napędu elektromagnetycznego (EmDrive). To już kolejne potwierdzenie, że „niemożliwy” - bo jak twierdzi wielu ekspertów, łamiący prawa fizyki – napęd może działać.

Koncepcję EmDrive opracował brytyjski naukowiec Roger Shawyer. Przez lata była ona odrzucana. W końcu w 2013 roku Chińczycy z Politechniki Południowozachodniej w Xi'an donieśli o zbudowaniu silnika i uzyskaniu ciągu. Najważniejsze potwierdzenie nadeszło w roku 2014, gdy NASA poinformowała, że przeprowadziła testy silnika Cannae, opartego na koncepcji EmDrive, i uzyskała ciąg rzędu 30-50 mikroniutonów. Teraz dowiadujemy się o kolejnych udanych testach, tym razem w próżni.

Nawet wyniki uzyskane w ubiegłym roku przez NASA spotkały się z niedowierzaniem ekspertów. Wielu specjalistów stwierdziło, że ciąg uzyskany przez Chińczyków czy Amerykanów pochodzi z naturalnego ruchu konwekcyjnego powietrza ogrzewanego promieniowaniem mikrofalowym wykorzystywanym w silniku. Teraz jednak hipoteza ta została obalona.

Paul March, inżynier z NASA Eagleworks poinformował, że podczas testów w próżni również uzyskano ciąg w EmDrive. To oznacza, że ciąg nie może pochodzić z ruchu powietrza.

W przyszłości EmDrive może zostać wykorzystany w olbrzymiej liczbie zastosowań podczas badań i prac w przestrzeni kosmicznej. Jako, że EmDrive nie potrzebuje do pracy paliwa jego wykorzystanie będzie oznaczało olbrzymie oszczędności np. na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Na samą ISS nie trzeba będzie dostarczać paliwa, stacja nie będzie wymagała też korygowania jej kursu przez odwiedzające ją pojazdy. Wystarczy, że wyposaży się ją w EmDrive. Podobną rolę napęd będzie mógł pełnić w satelitach geostacjonarnych. Obecnie muszą one zabierać sporo paliwa. Dzięki zastosowaniu silnika elektromagnetycznego masa startowa typowego komunikacyjnego satelity geostacjonarnego spadnie z obecnych 3 ton do około 1,3 tony. Takie satelity można by wystrzeliwać na niską orbitę okołoziemską (LEO), a EmDrive w ciągu 36 dni wprowadzałby je na orbitę geostacjonarną (GEO). Co więcej, jak twierdzi March, pojazd kosmiczny rozpoczynający podróż z LEO byłby napędzany przez EmDrive bardziej efektywnie niż pojazd wyposażony w koncepcyjny napęd Warp I generacji. Ocenia się, że pojazd wyposażony w silnik EmDrive o wydajności 500-1000 niutonów/kW, który korzystałby z ogniw paliwowych zasilanych tlenem i wodorem, mógłby zabrać z Ziemi na Księżyc od 2 do 6 osób, a podróż w jedną stronę trwałaby zaledwie 4 godziny.

Na razie najbardziej wydajny silnik EmDrive, ten, o którym donosili Chińczycy z Xi'an, osiąga 1 niuton/kW. March sądzi, że wydajność 500-1000 niutonów/kW uda się osiągnąć w ciągu najbliższych 50 lat. Pod warunkiem oczywiście, że żadne prawa fizyki nie przeszkodzą w działaniu EmDrive.

Bardziej ambitne plany to wysłanie ludzi na Marsa w pojeździe wyposażonym w 2-magawatowy generator atomowy. Podróż miałaby trwać 70 dni. Misja w 90-tonowym pojeździe wyposażonym w 2-megawatowy napęd pozwoliłaby na znaczne skrócenie czasu podróży, dzięki temu, że stosunek ciągu do masy byłby większy niż grawitacyjne przyspieszenie Słońca - mówi doktor White. Co więcej, misje marsjańskie wyposażone w EmDrive byłyby niezależne od okienek startowych otwierających się co dwa lata, kiedy to Mars i Ziemia są w najkorzystniejszym położeniu względem siebie. Planowanie takich podróży byłoby więc znacznie łatwiejsze.

Możliwości EmDrive nie ograniczają się jednak tylko do Marsa. Podróż z Ziemi na Saturna trwałaby 9 miesięcy, przez 6 miesięcy astronauci mogliby badać Tytana, kolejne 6 miesięcy Enceladusa, więc do domu wróciliby po niecałych 3 latach.

Z kolei podróż do najbliższej gwiazdy, Alfa Centauri, położonej o 4,3 roku świetlnego, trwałaby 92 lata jeśli nie miałyby być prowadzone szczegółowe badania, a zatem pojazdu – który osiągnąłby prędkość 9,4% prędkości światła - nie trzeba by spowalniać. Jeśli zaś pojazd miałby zostać spowolniony w celu prowadzenia badań tego systemu, podróż trwałaby 130 lat. To i tak znacznie krócej niż obliczana na wiele tysięcy lat podróż za pomocą współczesnych napędów.

Wracając jednak do rzeczywistości, trzeba zauważyć, że załogowy pojazd kosmiczny z EmDrive musiałby zostać wyposażony w przenośny reaktor atomowy po mocy od 1 d0 100 MW. Odpowiednia technologia już istnieje. Ostatnio US Navy zbudowała 220-megawatowy generator dla międzykontynentalnych rakiet balistycznych.

Badania nad EmDrive wciąż trwają i czynione są postępy. Paul March poinformował właśnie, że dzięki nowemu modelowi komputerowemu udało się wyjaśnić, dlaczego NASA podczas swoich badań nad EmDrive musiała użyć w silniku polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE), podczas gdy silniki testowane w Wielkiej Brytanii i Chinach obyły się bez niego. Okazało się, że przyczyną był fakt, że Brytyjczycy i Chińczycy użyli magnetronu do generowania mikrofal, a ponadto korzystali ze znacznie silniejszego (2,5 kW) źródła mocy niż Amerykanie (mniej niż 100 W). Inny sposób kontrolowania częstotliwości mikrofal przez Amerykanów spowodował konieczność zastosowania innej metody pomiaru ciągu. Symulacje pokazały też, że zwiększenie mocy wejściowej generatora mikrofal powoduje, że powstaje bardziej skupiona wiązka napędzająca pojazd. Z symulacji dowiadujemy się też, że – zgodnie z tym co uzyskała NASA podczas eksperymentów – moc rzędu 100 watów pozwala na uzyskanie ciągu 50 mikroniutonów przy wykorzystaniu HDPE, przy mocy 10 kW powinno się uzyskać (bez HDPE) ciągu około 6 niutonów, a przy 100 kW ciąg powinien wzrosnąć do około 1300 niutonów. Symulacje wykazały też, że po przekroczeniu 50 kW mocy wejściowej wydajność silnika – mierzona jako stosunek ciągu do mocy wejściowej – spada.

Należy przy tym zwrócić uwagę na jeden istotny czynnik. Symulacje przeprowadzone przez White'a nie zakładały, że próżnia kwantowa jest niezniszczalna i niezmienna, tymczasem większość fizyków uważa, że taka właśnie jest, gdyż dotychczasowe eksperymenty wykazały, że cząstki elementarne mają takie same właściwości niezależnie od tego kiedy i gdzie powstały.

W warsztatach NASA Eagleworks zaczęto budować, w oparciu o obliczenia White'a, magnetron z falowodem. Moc systemu wyniesie od 100 do 1200 watów i będzie on wykorzystywany do dalszych testów EmDrive.

« powrót do artykułu

[Astroboy 34]

 

 

uzyskała ciąg rzędu 30-50 mikroniutonów

 

Przed dalszą dyskusją polecam przemyśleć to powyżej.

[pogo 102]

Ciąg w pełni wystarczający na korygowanie orbity niezbyt masywnego satelity.

[Jajcenty 314]

 

 

Ciąg w pełni wystarczający na korygowanie orbity niezbyt masywnego satelity

 

 

A nawet bardzo masywnych o ile mamy czas Jednak, by dać astronautom namiastkę grawitacji potrzebujemy setek newtonów.

Trzymam kciuki, ale pozostaję sceptyczny. Ten napęd jest ciut zbyt magiczny IMHO. Byłbym optymistą gdyby pokazano, że nie jest naruszana zasada zachowania pędu. 

Na razie mamy coś co działa tylko nie ma zgody co do tego jak to działa

[gooostaw 33]

Może przydałoby się napisać petycję do Elona Muska? W tym roku ma się odbyć test Falcona Heavy. Gdyby wysłali EmDrive na orbitę to w końcu wiedzielibyśmy czy naprawdę działa. Czemu nikt wcześniej tego nie zrobił? Może odbywają się jakieś tajne testy? Może Chińczycy coś wysłali na orbitę?

[Qion 11]

 Ten napęd jest ciut zbyt magiczny IMHO. Byłbym optymistą gdyby pokazano, że nie jest naruszana zasada zachowania pędu. 

Na razie mamy coś co działa tylko nie ma zgody co do tego jak to działa

 

Wynalazca EmDrive Roger Shawyer twierdzi, że zasada zachowania pędu nie została naruszona. Nie można porównać EmDrive do łodzi napędzanej wentylatorem dmuchającym w żagiel, gdyż fotony zmierzające w stronę szerszego ekranu w falowodzie zwiększają prędkość i w czasie tego procesu mogą nie oddziaływać z napędem, gdyż źródłem tego przyspieszenie nie jest sam magnetron, lecz rzekomy rezonans zdaniem wynalazcy. Jeśli źródłem tego przyspieszenia jest natomiast wirtualna plazma kwantowej próżni (pary komplementarne elektron-pozyton), to EmDrive można by raczej nazwać perpetuum mobile, chociaż w przypadku części zjawisk kwantowych (energii próżni) takie pojęcie też nie powinno obowiązywać. 

W przypadku bardziej złożonych układów pęd może ulec zamianie w energię .np zderzak Łągiewki (obecnie testowany przez ESA w układach dokujących pojazdów kosmicznych).

[gucio222 3]

Na polskiej Wikipedii rozłożono na łopatki te doniesienie i tą firmę NASASpaceFlight.com

[Astroboy 34]

 

 

Wynalazca EmDrive Roger Shawyer twierdzi, że zasada zachowania pędu nie została naruszona

 

Może i twierdzi, ale jak słusznie napisał Gucio:

 

Autor urządzenia jak do tej pory nie opublikował żadnej pracy na jego temat w czasopiśmie podlegającym recenzji naukowej.

http://pl.wikipedia.org/wiki/EmDrive#Krytyka

[darekp 80]

 

 

Autor urządzenia jak do tej pory nie opublikował żadnej pracy na jego temat w czasopiśmie podlegającym recenzji naukowej

 

 

 Ten napęd jest ciut zbyt magiczny IMHO

Cóż, jak dla mnie, to też nie brzmi to dobrze. Życie uczy, że jak coś jest "magiczne" to w praktyce nie działa. 

[radar 104]

Może i słusznie. Nie broniąc go, ani nie chwaląc pewnie ciężko też o recenzję na coś, co teoretycznie nie może działać.

Ważniejsza jest tu chyba powtarzalność. Skoro inne zespoły mogą powtórzyć eksperyment tzn., że działa (!), tylko co najwyżej nie wiemy jak i niekoniecznie autor wie jak

Edytowane 4 maja 2015 przez radar

[thikim 119]

Co oznacza tylko tyle że i nie zdobył żadnych punktów za pracę. Jak nie pracuje na uczelni to go te punkty szczerze mówiąc walą. Dowodem to jest na nic.

Na polskiej wikipedii nie rozłożyli go na łopatki.

 

Zdaniem Dr. John P. Costella, Shawyer "nie rozumie praw fizyki" i popełnia m.in. podstawowy błąd nie uwzględniając w swoich diagramach siły wywieranej przez promieniowanie na ściany boczne rezonatora^[4]. FAQ umieszczone na stronie SPR Ltd. zawiera twierdzenie, że jest to wielkość zaniedbywalna

Czyli jednak uwzględnia co całkowicie przeczy zdaniu p. Dr. Jona

Nie w tym rzecz. Problem leży pewnie gdzie indziej niż p. Dr Jona próbujący uzyskać pare kropel sławy kosztem Shawyera.

Przypominam że było takie zadanie z matematyki do rozwiązania. Nikt go nie chciał recenzować bo nikt go nie rozumiał

Trochę jak w żarcie Einsteina.

Edytowane 4 maja 2015 przez thikim

[Astroboy 34]

 

 

to go te punkty szczerze mówiąc walą

 

Nie mam nic do tego, jednak zapewne

 

 

tylko co najwyżej nie wiemy jak i niekoniecznie autor wie jak

Skoro jednak autor TWIERDZI, to wybacz. Ja nie wiem, i takie twierdzenia mi nie powiewają, tylko denerwują.

[gucio222 3]

Nie wiem ale wg mnie konstrukcja EmDrive jest tak prozaiczna że wymontowując magnetron 1kW ze starej mikrofalówki powinienem w piwnicy uzyskać podobne siły co w superlabolatoriach. Jeśli w żadnej uczelni nie uzyskano rezultatów to trudno uwierzyć w działanie silnika. Nie wierzę by nikt nie próbował, bo w dzisiejszych czasach to afera z zimną fuzją pokazuje że wszyscy rzucają się na nowinki i są nawet w stanie potwierdzić nawet coś czego nie ma. Życzę sukcesów ale to że nawet w Wiki sam EmDrive jest przetłumaczony na 8 języków po 10 latach od odkrycia to raczej słabo wróży projektowi.

[radar 104]

Skoro jednak autor TWIERDZI, to wybacz. Ja nie wiem, i takie twierdzenia mi nie powiewają, tylko denerwują.

Ja nie bronię Shawyera, ale nawet jeśli On się myli(co do zasady działania) to nie znaczy, że silnik nie działa!

"Najtrudniej nauczyć się tego, że nawet głupiec ma czasami rację" - W.Ch.

 

 

 

Jeśli w żadnej uczelni nie uzyskano rezultatów to trudno uwierzyć w działanie silnika.

Jak to nie uzyskano jak czytamy wyżej, że uzyskano?

 

 

Nie wierzę by nikt nie próbował, bo w dzisiejszych czasach to afera z zimną fuzją pokazuje że wszyscy rzucają się na nowinki

No właśnie to nie jest tak prosto chyba (m.in. przez tą "zimną fuzję"). "Po pierwsze primo" kto by dał pieniądze na sprawdzanie doświadczalne czegoś co "nie może działać"?

"No Panie kolego, nie zna Pan zasad fizyki? Wyłudza Pan pieniądze na granty?"

Po drugie primo jaki naukowiec, a w konsekwencji uczelnia naraził by na szwank reputację sprawdzając coś co nie może działać? Kto zaryzykuje wstrzymanie dotacji "ministerstwa", audyty, komisje, etc. etc? Odpowiedź: Ci, którzy mieli to w d..., czyli Chińczycy

Edytowane 4 maja 2015 przez radar

[Astroboy 34]

Ja nie bronię Shawyera, ale nawet jeśli On się myli(co do zasady działania) to nie znaczy, że silnik nie działa!

 

Całkowicie się zgadzam z Tobą, choć pisałem akurat nie do Ciebie Radar, a do Thikima.

Widzę, że muszę jednak parę zdań więcej…

 

na stronie SPR Ltd. zawiera twierdzenie, że jest to wielkość zaniedbywalna

Czyli jednak uwzględnia co całkowicie przeczy zdaniu p. Dr. Jona

Tak to nie działa Thikim, o czym już kiedyś było. Doskonale przecież wiemy, że choć zupełnie pomijalny, to jednak kolor gaci Iksińskiej może mieć wpływ.

Serio, to autor TWIERDZI, że jest to wielkość zaniedbywalna, bez jakiegokolwiek uzasadnienia. Ja twierdzę, że za całą tą zagadką stoją niewidzialne kolorowe jednorożce. I co mi zrobisz?

A trochę poważniej, to nikomu nie odmawiam prawa do wynajdowania czegokolwiek (bez względu na kolor skóry, płeć, wyznanie, ilość punktów, czy cytowań). Sugeruję tylko rozsądek przy tłumaczeniu jak działa to, co się odkryło. Myślę, że ignorancja jest usprawiedliwieniem, i chyba zrozumiała to również redakcja (wracając do cytatu):

Po publikacji artykułu w tym popularnym tygodniku, jego redakcja została skrytykowana za sensacyjny ton artykułu, miesiąc później wydawca opublikował wyjaśnienia i przeprosiny za artykuł.

Edytowane 5 maja 2015 przez Astroboy

[pogo 102]

 

 

Nie wiem ale wg mnie konstrukcja EmDrive jest tak prozaiczna że wymontowując magnetron 1kW ze starej mikrofalówki powinienem w piwnicy uzyskać podobne siły co w superlabolatoriach.

Konstrukcja tego nie jest aż tak prosta. Coś tam było o zmianie prędkości światła (gęstszy ośrodek), nie wiemy jaki musi być gradient tej zmiany, jak szybki, jak duży i czy da się go uzyskać w garażu... No i uzyskiwane siły są trudne do zmierzenia w domowych warunkach.

 

Podejrzewam, że pomiar to będzie najtrudniejsza część całego eksperymentu

[radar 104]

Skoro i tak gdybamy to ja myślę, że to konstrukcja byłaby trudniejsza. Podejrzewam, że wymiary urządzenia (i precyzja wykonania) też może mieć znaczenie, np. wielokrotność długości fali, czy coś. Do tego stałość parametrów magnetronu, precyzyjne sterowanie wiązkami...

Pomiar, na początek w postaci jest ciąg/nie ma ciągu, można chyba wykonać łatwiej. Lewitacja magnetyczna jest już dostępna w warunkach "garażowych", podobnie jak zapewnienie obniżonego ciśnienia, żeby nie użyć słowa próżnia. Znając masę i przyśpieszenie (np. na podstawie pomiaru z fotokomórki jak w myszce komputerowej) można policzyć ciąg.

[pogo 102]

Życzę powodzenia w mierzeniu 30-50 mikroniutonów... a przy mniejszej precyzji wykonania to pewnie będzie to 3-5 mikroniutonów...

 

Chociaż jeśli uda Ci się z lewitacją magnetyczną to kto wie... 

[Jajcenty 314]

Życzę powodzenia w mierzeniu 30-50 mikroniutonów... a przy mniejszej precyzji wykonania to pewnie będzie to 3-5 mikroniutonów

 

Cavendish oznaczył siłę rzędu 10^-7 N a nie miał  do dyspozycji nowoczesnego garażu   (nie liczyłem skorzystałem z wiki)

Edytowane 5 maja 2015 przez Jajcenty

[radar 104]

 

 

Życzę powodzenia w mierzeniu 30-50 mikroniutonów... a przy mniejszej precyzji wykonania to pewnie będzie to 3-5 mikroniutonów...

Tylko czy wtedy jest to problem z pomiarem czy jednak z... wykonaniem?  

[Qion 11]

Ten napęd jest ciut zbyt magiczny IMHO. Byłbym optymistą gdyby pokazano, że nie jest naruszana zasada zachowania pędu. 

Na razie mamy coś co działa tylko nie ma zgody co do tego jak to działa

--------------------- 

Na kanale Discovery Science w programie pogromcy mitów sprawdzano możliwość napędzania łodzi poprzez dmuchanie we własny żagiel i przy odpowiednio dużej sile ciągu dmuchawy istnieje taka możliwość, gdyż część odbitych od żagla cząsteczek powietrza ulega turbulencjom i dzięki zjawisku odwrócenia ciągu wraca z powrotem do głównej strugi powietrza dmuchawy wywołując wypadkową  dodatnią siłę popychającą łódź w kierunku wydmuchiwanego powietrza, co sprawia, że łódź porusza się w sposób pozornie przeczący zasadzie zachowania pędu.

                          

Prosty napęd bezodrzutowy można uzyskać umieszczając tłok (np. ciężką zworę elektromagnesu) w cylindrze, który z jednej strony będzie uderzał w pokrywę wyposażoną w zderzak Łągiewki wytracając swój pęd ze zwrotem energii, a po zmianie kierunku uderzy w przeciwną ścianę cylindra wyposażoną w odbojnik sprężysty (np. magnetyczny (odpychający) lub pneumatyczny) przekazując swój pęd powodując przesuwanie się całego cylindra (np. na kółkach) w jednym kierunku do przodu. Jest to z kolei przykład napędu bezodrzutowego, w którym trudno doszukiwać się poprawności zasady zachowania pędu, chociaż zasada zachowania energii nie jest tu naruszona.

Zasada zachowania pędu odnosi się do prostych zjawisk oddziaływania pojedynczych punktów materialnych, gdy natomiast mamy do czynienia, np. z ruchem wirowym bryły sztywnej lub turbulencjami to często zaczyna tracić sens fizyczny.

 

Bezodrzutowy EmDrive ze względu na brak drgań i cichą pracę wydaje się być lepszym i bezpieczniejszym rozwiązaniem napędu przyszłych pojazdów kosmicznych niż pędnik Łągiewki.

 

Klasyczny napęd fotonowy pomimo braku masy (propellant mas) napędzającej pojazd zabieranej w podróż kosmiczną nie można nazwać bezodrzutowym ze względu na pęd fotonów, które bezpowrotnie opuszczają rakietę fotonową przekazując część swojego pędu rakiecie, jednakże pęd kwantu fali elektromagnetycznej zamieniany na cząstkowy przyrost energiii kinetycznej rakiety to zaledwie ułamek energii kwantu fali elektromagnetycznej. Poprzez zawrócenie fali elektromagnetycznej jak w EmDrive uzyskano tysiące razy większy ciąg niż w opisywanej rakiecie fotonowej o tej samej mocy zasilania, co niekoniecznie musi oznaczać wykorzystanie energii próżni do przyspieszenia fali w falowodzie, lecz zawrócenie fal po odbiciu od szerszego ekranu może zwiększać zarówno prędkość i częstotliwość głównej fali w falowodzie poprzez przekazanie jej dodatkowej energii od fali odbitej podobnie jak w zjawisku odwrócenia ciągu przy silnym ciągu powietrza dmuchawy umieszczonej na łodzi. skierowanym na powierzchnię żagla. 

Zwiększeniu ulega wówczas gęstość strumienia energii fali elektromagnetycznej co przekłada się na wzrost ciśnienia promieniowania działającego na szerszy ekran falowodu.

[ZTNW 3]

Mi się wydaje,że poprostu jesteście zazdrośni o to,że ktoś być może wpadł na przełomowe rozwiązanie.Jeśli się to potwierdzi,a jest to możliwe to może się okazać,że mamy rozwiązanie pozwalające podróżować do Alpha Centauri w mniej niż 150 lat(chyba dobrze napisałem,jak nie to poprawcie!),a bliżej jeszcze szybciej.Nie zgadzam się tu z zarzutami,że to przeczy jakimś prawom fizyki lub tylko jednemu z nich-mechanika kwantowa też przeczy prawom klasycznej fizyki,a jednak się ją w współczesnej nauce przyjmuje raczej za pewnik,jeśli chodzi o określone cząstki(chyba ich część lub wszystkie) określone w tzw.Modelu Standardowym.I na koniec dodam jeszcze,że to co kiedyś uważano za niemożliwe,teraz już takie nie jest!To tyle ode mnie!

[et 9]

Promieniowanie elektromagnetyczne przenika przez siebie, dzięki czemu dociera do nas „światło” gwiazd neutronowych między innnymi. Toteż żadne promienie  elektromagnetyczne nie powodują ciśnienia mechanicznego. Silnik EmDrive jest tylko pobożnym życzeniem.

[ex nihilo 222]

 

 Toteż żadne promienie  elektromagnetyczne nie powodują ciśnienia mechanicznego. 

 

???

[Jajcenty 314]

 

 

???

 

No tak. Po prostu. Wszyscy się mylimy.