¿Fue la física realmente violada por EM Drive en un documento de la NASA "filtrado"? - Revista espacial

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Desde que la NASA anunció que habían creado un prototipo del controvertido Propulsor de cavidad resonante de radiofrecuencia (también conocido como EM Drive), todos los resultados informados han sido objeto de controversia. Y con la mayoría de los anuncios en forma de "filtraciones" y rumores, todos los desarrollos informados han sido tratados naturalmente con escepticismo.

Y, sin embargo, los informes siguen llegando. Los últimos supuestos resultados provienen de los Laboratorios Eagleworks en el Centro Espacial Johnson, donde un informe "filtrado" reveló que el controvertido impulso es capaz de generar empuje en el vacío. Al igual que el proceso crítico de revisión por pares, si el motor puede pasar o no en el espacio ha sido un problema persistente durante algún tiempo.

Dadas las ventajas de EM Drive, es comprensible que la gente quiera verlo funcionar. Teóricamente, esto incluye la capacidad de generar suficiente empuje para volar a la Luna en solo cuatro horas, a Marte en 70 días y a Plutón en 18 meses, y la capacidad de hacerlo todo sin la necesidad de propulsor. Desafortunadamente, el sistema de accionamiento se basa en principios que violan la ley de Conservación del Momento.

Esta ley establece que dentro de un sistema, la cantidad de impulso permanece constante y no se crea ni se destruye, sino que solo cambia a través de la acción de las fuerzas. Dado que el EM Drive involucra cavidades electromagnéticas de microondas que convierten la energía eléctrica directamente en empuje, no tiene masa de reacción. Por lo tanto, es "imposible", en lo que respecta a la física convencional.

El informe, titulado "Medición del empuje impulsivo de una cavidad cerrada de radiofrecuencia en vacío", aparentemente se filtró a principios de noviembre. Su autor principal es previsiblemente Harold White, el líder del equipo de propulsión avanzada de la Dirección de Ingeniería de la NASA y el investigador principal del laboratorio Eagleworks de la NASA.

Como él y sus colegas (supuestamente) informan en el documento, completaron una prueba de empuje impulsivo en un "artículo de prueba de RF cónico". Esto consistió en una fase de empuje hacia adelante y hacia atrás, un péndulo de bajo empuje y tres pruebas de empuje a niveles de potencia de 40, 60 y 80 vatios. Como declararon en el informe:

"Se muestra aquí que un artículo de prueba de RF cónico con carga dieléctrica excitado en el modo TM212 a 1.937 MHz es capaz de generar constantemente fuerza a un nivel de empuje de 1.2 ± 0.1 mN / kW con la fuerza dirigida al extremo estrecho en condiciones de vacío. "

Para ser claros, este nivel de empuje al poder - 1.2. milinewtons por kilovatio - es bastante insignificante. De hecho, el documento continúa colocando estos resultados en contexto, comparándolos con propulsores de iones y propuestas de velas láser:

El empuje actual a la potencia para un propulsor Hall es del orden de 60 mN / kW. Este es un orden de magnitud más alto que el artículo de prueba evaluado durante el curso de esta campaña de vacío ... El parámetro de rendimiento de 1.2 mN / kW es dos órdenes de magnitud más alto que otras formas de propulsión de 'cero propulsor', como velas ligeras, propulsión láser y cohetes de fotones que tienen empuje a niveles de potencia en el rango de 3.33-6.67 [micronewton] / kW (o 0.0033 - 0.0067 mN / kW) ".

Actualmente, los motores de iones se consideran la forma de propulsión más eficiente en combustible. Sin embargo, son notoriamente lentos en comparación con los propulsores convencionales de propulsión sólida. Para ofrecer alguna perspectiva, la misión Dawn de la NASA se basó en un motor de iones de xenón que tenía un impulso para generar 90 milinewtons por kilovatio. Usando esta tecnología, la sonda tardó casi cuatro años en viajar desde la Tierra hasta el asteroide Vesta.

El concepto de energía directa (también conocido como velas láser), por el contrario, requiere muy poco empuje ya que involucra embarcaciones del tamaño de una oblea, sondas pequeñas que pesan alrededor de un gramo y llevan todos sus instrumentos que necesitan en forma de chips. Este concepto se está explorando actualmente en aras de hacer el viaje a los planetas vecinos y los sistemas estelares dentro de nuestras propias vidas.

Dos buenos ejemplos son el concepto interestelar DEEP-IN, financiado por la NASA, que se está desarrollando en UCSB, que intenta utilizar láseres para impulsar una nave de hasta 0.25 la velocidad de la luz. Mientras tanto, Project Starshot (parte de Breakthrough Initiatives) está desarrollando una nave que, según afirman, alcanzará velocidades del 20% de la velocidad de la luz, y así podrá hacer el viaje a Alpha Centauri en 20 años.

En comparación con estas propuestas, el EM Drive aún puede presumir del hecho de que no requiere ningún propulsor o una fuente de alimentación externa. Pero según los resultados de estas pruebas, la cantidad de energía que se necesitaría para generar una cantidad significativa de empuje lo haría poco práctico. Sin embargo, uno debe tener en cuenta que esta prueba de baja potencia fue diseñada para ver si cualquier empuje detectado podría atribuirse a anomalías (ninguna de las cuales se detectó).

El informe también reconoce que serán necesarias más pruebas para descartar otras posibles causas, como los cambios en el centro de gravedad (CG) y la expansión térmica. Y si se pueden descartar nuevamente causas externas, las pruebas futuras sin duda intentarán maximizar el rendimiento para ver cuánto empuje es capaz de generar el EM Drive.

Pero, por supuesto, todo esto supone que el papel "filtrado" es genuino. Hasta que la NASA pueda confirmar que estos resultados son realmente reales, el EM Drive estará atrapado en el limbo de la controversia. Y mientras esperamos, mira este video descriptivo del astrónomo Scott Manley del Observatorio Armagh:

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