Идея создания подобного двигателя принадлежит британскому исследователю Роджеру Шоеру (Roger Shawyer), который утверждал, что его двигатель "EmDrive" генерирует тягу с помощью микроволн. Для этого двигателя не требуется топливо, так как для производства микроволн можно использовать солнечную энергию. По словам Шоера, его компания, Satellite Propulsion Research Ltd., провела успешные испытания экспериментальной версии двигателя. Многие ученые отнеслись к этому скептически, так как эта система нарушает закон сохранения импульса. Однако, в 2012 году группа китайских ученых создала собственную версию системы и выяснилось, что она на самом деле вырабатывает достаточно тяги для того, чтобы потенциально питать спутник. Затем американский ученый Гвидо Фетта (Guido Fetta) создал собственное устройство - "Cannae Drive," и убедил ученых NASA провести его испытания в августе 2013 года.
Специалисты NASA определили, что двигатель Cannae Drive производит от 30 до 50 микроньютонов тяги, - это менее, чем 0,1 процента от того результата, который был получен китайскими учеными. Тем не менее, это говорит о том, что технология действительно работает.
Принцип работы двигателя, по мнению ученых NASA, состоит в своего рода "обуздании" субатомных частиц, которые постоянно возникают и исчезают. Результаты и технология кажутся им достаточно перспективными для того, чтобы проводить дальнейшие исследования.
Принцип работы
Очевидно, читатель, следуя примеру мирового научного сообщества, скептически выгибает бровь относительно предыдущей фразы. Потому тут же приведу описание принципа работы двигателя, представленное на сайте компании-изобретателя.
[показать]
В самом общем виде устройство состоит из магнетрона и отражательной камеры специфической формы, создающей резонанс электромагнитной волны.
Принцип действия основывается на эффекте давления электромагнитного излучения: микроволновое излучение оказывает давление на отражатель. Благодаря форме отражательной камеры давление на большей стороне оказывается выше, чем на меньшей. Возникает логичное возражение, что, согласно ньютонианским законам, такое давление в закрытой системе приведёт лишь к нагрузке на материал камеры. Однако, по утверждению создателей, в данном случае необходимо применение Специальной Теории Относительности, согласно которой, из-за околосветовой скорости движения волны, отражательная камера и волна должны рассматриваться в разных системах отсчёта и, следовательно, комбинация отражатель+волна становятся открытой системой и создаёт тягу без использования реактивного выброса. Сила волны дополнительно увеличивается благодаря создаваемому резонансу. Интересующиеся конкретными формулами могут посмотреть их в приведённом выше источнике.
[показать]
Первый экспериментальный образец: медного цвета отражательная камера, магнетрон и много водного охлаждения.
Первые новости о таком двигателе появились в 2000 году, когда британец Roger J. Shawyer основал компанию Satellite Propulsion Research Ltd, занятую разработкой этого устройства. Несмотря на то, что рабочий прототип был изготовлен ещё в 2003 году (устройство создавало тягу в едва заметные, но достаточные для доказательства работоспособности концепции 16 mN), полноценные независимые исследования были начаты только в 2008 году — тогда китайская команда учёных провела теоретические расчёты и согласилась, что теория жизнеспособна. В 2010 году та же команда опубликовала работу, где вывела формулу расчёта тяги такого двигателя, а так же заявила, что в экспериментах была получена тяга в 720 mN (72 грамма). Однако, и их работа была встречена с большим скептицизмом.
Наконец, учёный из США, Guido Fetta, построил свою версию «безтопливного» двигателя, работающего на том же принципе, но использующего не форму отражателя камеры, а отражатели с разным коэффициентом отражения, и убедил NASA провести испытания.
Результаты испытаний лаборатории Eagleworks Laboratories были представлены 30 июля 2014г. Общий смысл отчёта можно сжать до «Мы не уверены, как это работает, но оно работает»: исследователи старались избегать размышлений о физике работы двигателя и просто привели результаты испытаний. Выдержка из отчёта.
Для надежности испытаний сотрудники лаборатории провели сравнительные испытания «нулевого двигателя» — той же системы, настроенной с незначительными изменениями, предотвращающими появление тяги, а также испытывали рабочий образец в разных направлениях, чтобы исключить возможные ошибки, вызванные воздействием электромагнитного поля на измерительное оборудование.
Согласно отчёту NASA, удалось достичь тяги в 30-50 mN. Заметно меньше, чем ранее заявленный результат китайской команды, однако вполне достаточно для подтверждения функциональности такой системы. К сожалению, количество затраченной электроэнергии указано не было, так что оценить эффективность такого двигателя пока не выходит.
Источники информации: раз и два.
Revolutionärer Raketenantrieb liefert Schub ohne Sprit
Двигатель QDrive – что это, еще одна авантюра или будущее космических кораблей?
zelenyikot.livejournal.com/42909.html