Na maanden van speculatie en geruchten, NASA heeft eindelijk zijn langverwachte onderzoekspaper over het controversiële EM Drive-voortstuwingssysteem uitgebracht. Het artikel is onlangs gepubliceerd in het peer-reviewed van het American Institute of Aeronautics and Astronautics Journal of Propulsion and Power . Als de elektromagnetische technologie geluid bewijst, het zou de manier waarop mensen door de ruimte reizen radicaal kunnen veranderen, het openen van de mogelijkheid van reizen naar Mars in slechts 70 dagen. Maar er is geen gebrek aan sceptici die onvermurwbaar zijn dat de drive meer science fiction dan science fact is. Critici wijzen er snel op dat de drive in strijd is met een van de fundamentele wetten van de natuurkunde, namelijk:voor elke actie, er is een gelijke en tegengestelde reactie. Nu de wetenschappelijke wereld gonst in het licht van de recente ontwikkelingen, UConn Today deed een beroep op engineering professor Brice Cassenti, een expert in geavanceerde voortstuwingssystemen, om ons te helpen begrijpen wat er gebeurt.

V. Wat is het EM Drive aandrijfsysteem en wat maakt het zo uniek?

A. Een EM Drive maakt gebruik van elektromagnetische golven (bijv. radar) om stuwkracht te produceren, dat is natuurlijk iets dat nodig is voor een raketmotor. De aandrijving bestaat uit een afgeknot conische koperen schaal met een plastic (polyethyleen) schijf die het smalle uiteinde van de afgeknotte kegel bedekt. Een elektromagnetische golf wordt op dezelfde manier in de koperen schaal geïnduceerd als een magnetron. Het voortstuwingssysteem is uniek omdat het apparaat geen traditionele brandstoffen of drijfgassen gebruikt. In plaats daarvan, in de eenvoudigste bewoordingen, de elektromagnetische golven stuiteren rond in de kegel op een manier die volgens sommigen voortstuwing veroorzaakt. In de NASA-tests een stuwkracht van 1,2 millinewton per kilowatt werd gerapporteerd voor een EM Drive geactiveerd in een vacuüm, dat is een zeer, zeer kleine - maar merkbare - beweging. Door niet te vertrouwen op traditionele brandstoffen, de EM Drive zou ruimtevaartuigen lichter maken, en elimineren de behoefte aan enorme hoeveelheden brandstof die momenteel nodig zijn om een ​​ruimtevaartuig naar verre bestemmingen te lanceren.

V. Wat zit er achter al het scepticisme over de EM Drive, en wat is uw mening over dit alles?

A. Hoewel de EM Drive bij deze tests stuwkracht leek te creëren, er was geen massa of deeltjes van welke aard dan ook verdreven tijdens het proces. Dit is een schending van de derde bewegingswet van Newton, die zegt dat er voor elke actie een gelijke en tegengestelde reactie is. Actie en reactie is een direct gevolg van het behoud van momentum. De schending van zo'n basiswet als het behoud van impuls zou een groot deel van de basis voor alle natuurkunde zoals we die kennen, ongeldig maken. Vandaar, veel wetenschappers en ingenieurs zijn van mening dat de stuwkrachtmetingen die voor de EM Drive zijn gerapporteerd, te wijten zijn aan experimentele fouten. Daar komt nog bij dat degenen die geloven dat de resultaten geldig zijn, nog geen experimenteel of theoretisch plausibele bewezen fysische verklaring hebben. Persoonlijk geloof ik dat er een alledaagse verklaring is voor de resultaten. Bijvoorbeeld, elektrische stromen zijn verwarmingscomponenten in de Drive die uitzetten tijdens de experimenten, beweging veroorzaken die als een kracht zou verschijnen. Het is erg moeilijk om dergelijke effecten te verwijderen, hoewel de auteurs van het tijdschriftartikel probeerden niet alleen deze thermische effecten te verwijderen, maar ook vele andere mogelijke bronnen voor experimentele fouten. Het is buitengewoon moeilijk om zeker te weten dat alle mogelijke bronnen voor fouten zijn verwijderd. De enige zekere methode is om een ​​hypothese (of theorie) te hebben die onafhankelijk kan worden getest.

V. Het feit dat het onderzoek van NASA de peer review heeft doorstaan, wordt gezien als een grote stap. Wat houdt de peer-goedkeuring precies in in het kader van lopend onderzoek?

A. Peer review is belangrijk, aangezien dit betekent dat andere deskundigen het werk hebben beoordeeld, en de resultaten zijn professioneel en belangrijk genoeg om te verspreiden onder anderen in de gemeenschap. Het betekent niet, echter, dat de reviewers de resultaten valide achten. Een recensent van het tijdschriftartikel waarmee ik sprak voordat het artikel werd ingediend, gelooft niet dat de resultaten wijzen op nieuwe fysica. Maar die persoon vond de resultaten raadselachtig genoeg om te publiceren.

V. Als de EM Drive echt werkt, betekent dit dat Newton ongelijk had en dat er mysterieuze andere aspecten van de natuurkunde zijn die we nog steeds niet begrijpen?

A. Als de resultaten geldig zijn, het wijst zeker op nieuwe fysica. Er is al aangetoond dat de wetten van Newton niet van toepassing zijn bij hoge relatieve snelheden (waar speciale relativiteit van toepassing is), in grote zwaartekrachtsvelden, en met zeer kleinschalige moleculen. Maar Newton heeft nog grotendeels gelijk. Er zijn zeker veel aspecten van de natuurkunde die we niet begrijpen. Sommige aspecten zijn zo mysterieus dat we niet eens weten waar we moeten beginnen!

V. Iedereen lijkt enthousiast te zijn over het testen van de EM Drive in de ruimte als de volgende stap. Welke voordelen heeft het testen van het apparaat in de ruimte versus hier op aarde?

A. Als de EM-schijf in de ruimte wordt getest, dan kan de versnelling direct worden gemeten, die alle verwarring die gepaard gaat met krachtmetingen zou elimineren. De ruimte zou een ideaal vacuüm bieden, zodat het apparaat niet in een vacuümkamer hoeft te worden geplaatst, en het zou zorgen voor een gewichtloze omgeving, waardoor er geen ondersteuning nodig is (huidige tests zijn gebaseerd op een balansarm, zodat eventuele resulterende krachten kunnen worden gemeten). Maar ruimtemissies zijn duur - tegen een prijs van $ 10, 000 om een ​​pond materiaal in een baan om de aarde te lanceren. Het is wellicht beter om eerst experimenteel te proberen de oorzaak van de stuwkrachtmeting te vinden, en alleen wanneer de kosten op de grond de kosten voor een orbitale missie beginnen te benaderen, mag een experiment in de ruimte worden uitgevoerd.

V. Is er nog iets dat je wilt delen over de EM Drive om ons te helpen het te begrijpen?

A. Nee, maar in de loop van mijn professionele leven heb ik verschillende van deze opwindende experimentele of theoretische resultaten gezien in peer-reviewed literatuur. Tot nu toe is alleen de realiteit van zwarte gaten doorgekomen. Dus, op basis van mijn ervaring, de kans dat dit standhoudt bij verdere analyse en testen lijkt klein. Maar het is niet nul.