science >> Wetenschap >  >> Fysica

In een uitgebreide nieuwe test, de EmDrive genereert geen stuwkracht

De EmDrive is een hypothetische raket die volgens voorstanders stuwkracht kan genereren zonder uitlaatgassen. Dit zou alle bekende fysica schenden. in 2016, een team in het Eagleworks-lab van NASA beweerde de stuwkracht van een EmDrive-apparaat te meten, waarvan het nieuws nogal wat opschudding veroorzaakte. De laatste poging om de schokkende resultaten te repliceren heeft geresulteerd in een eenvoudig antwoord:de Eagleworks-meting was van verwarming van de motorsteun, geen nieuwe natuurkunde.

De EmDrive is een relatief eenvoudig apparaat:het is een lege holte die niet perfect symmetrisch is. Volgens voorstanders van de EmDrive, door elektromagnetische straling in de holte te stuiteren, het taps toelopen in de holte resulteert in een netto stuwkracht van de motor, ondanks dat er niets uit de schijf lekt. in 2016, een team van NASA's Eagelworks-lab heeft naar verluidt een netto stuwkracht gemeten van hun EmDrive-experiment, waarvan ze beweerden dat het een revolutie was in ons begrip van natuurkunde en de toekomst van ruimtevluchten.

Natuurkundigen waren... sceptisch. Behoud van momentum dicteert dat een stationair object niet kan bewegen zonder dat er een netto kracht op inwerkt, die het Eagleworks-experiment beweerde te schenden. Maar het behoud van momentum is door de eeuwen heen ontelbare keren getest - in feite, dat principe vormt de basis van bijna elke afzonderlijke natuurkundetheorie. Dus in wezen, bijna elke keer dat natuurkunde wordt getest, zo is het behoud van momentum.

De resultaten van het Eagleworks-experiment waren niet erg sterk. Terwijl het team beweerde een stuwkracht te meten, het was niet statistisch significant, en leek het resultaat van "cherry-picking" - de auteurs keken naar willekeurige fluctuaties en wachtten op het juiste moment om hun resultaten te rapporteren.

Krediet:Paul M. Sutter

Maar in de geest van wetenschappelijke replicatie, een team van de Technische Universiteit van Dresden onder leiding van Prof. Martin Tajmar herbouwde de experimentele opstelling van Eagleworks.

En ze vonden kraakpand.

Rapporteren van hun resultaten in de Proceedings of Space Propulsion Conference 2020, Prof. Tajmar zei, "We kwamen erachter dat de oorzaak van de 'stuwkracht' een thermisch effect was. Voor onze tests, we gebruikten NASA's EmDrive-configuratie van White et al. (die werd gebruikt in de Eagleworks-laboratoria, omdat het het best gedocumenteerd is en de resultaten zijn gepubliceerd in de Journal of Propulsion and Power .)

Met behulp van een nieuwe meetschaalstructuur en verschillende ophangpunten van dezelfde motor, we waren in staat om schijnbare stuwkrachten te reproduceren die vergelijkbaar zijn met die gemeten door het NASA-team, maar ook om ze te laten verdwijnen door middel van een puntophanging."

Krediet:Paul M. Sutter

In essentie, de schijnbare stuwkracht van Eagleworks EmDrive kwam van een verhitting van de schaal die ze gebruikten om de stuwkracht te meten, niet door enige beweging van de schijf zelf.

"Als er stroom in de EmDrive stroomt, de motor warmt op. Hierdoor gaan ook de bevestigingselementen op de weegschaal kromtrekken, waardoor de schaal naar een nieuw nulpunt gaat. Dat hebben we kunnen voorkomen in een verbeterde structuur, " Prof. Tajmar vervolgde.

Zijn conclusie slaat de laatste nagel aan de doodskist voor EmDrive-dromen:"Onze metingen weerleggen alle EmDrive-claims met ten minste drie ordes van grootte."