Foto: YouTube
EmDrive je prije 20-ak godina prvi predstavio britanski znanstvenik Roger Shawyer, a u svjetskim medijima pojavio se 2014. kada je NASA-in tim objavio rane rezultate koji su pokazali da funkcionira.
Da stvar bude zanimljivija, NASA je krajem 2016. u recenziranom znanstvenom časopisu objavila znanstveni članak u kojem je iznijela svoje pozitivne rezultate.
Kada bi tehnologija bila stvarnost, duga svemirska putovanja mogla bi se značajno skratiti jer rakete ne bi morale sa sobom nositi goleme količine teškog goriva. EmDrive je posebno zanimljiv jer su prvi rezultati utvrdili da ima za dva reda veličine snažniji potisak od drugih pogona za koje nisu potrebna goriva kao što su primjerice fotonski motori ili solarna jedra. Tako bi primjerice, putovanje do Marsa trajalo samo 70 dana.
Pogon je u međuvremenu testiralo više skupina stručnjaka širom svijeta, a potvrđen je u više eksperimenata. Međutim, ni uvjeti niti rezultati (vrlo slabašan potisak) ni u jednom nisu bili toliko uvjerljivi da bi se mogla isključiti mogućnost pogrešaka u mjerenjima.
Što je EmDrive?
O EmDriveu opširnije smo pisali u ranijem članku na Indexu pa ćemo ovdje samo ponoviti osnovnu ideju i njezin ključni problem. Pojednostavnjeno govoreći, EmDrive navodno stvara potisak tako što električna struja proizvodi mikrovalove koji se odbijaju od stijenki zatvorenog stožastog kućišta i rezoniraju stvarajući stojne valove. U sudarima s kućištem fotoni elektromagnetskog zračenja na neki nerazjašnjen način pokreću uređaj prema naprijed iako s druge strane ništa ne izlazi van (ono je sa svih strana zatvoreno).
Za razliku od EmDrivea, uobičajeni raketni i ionski motori kakve koriste NASA-ine letjelice, stvaraju potisak tako što s druge strane izbacuju plinove nastale izgaranjem ili pak ionizirane čestice goriva. Jednostavnim jezikom pogonsko gorivo izgara u raketnom motoru, a budući da nastali plinovi zauzimaju mnogo veći prostor od samog goriva, oni velikim brzinama izlijeću kroz sapnice motora. Na taj način stvaraju potisak koji tjera raketu u suprotnom smjeru.
Motor koji bi stvarao potisak na jednu stranu, a da ništa ne izbacuje na suprotnu, protivio bi se Newtonovom zakonu o održanju momenta. Naime, Isaac Newton je 1687. objavio tri zakona o kretanju koji predstavljaju same temelje klasične mehanike, a jedan od njih kaže da svaka akcija mora imati jednaku i suprotnu reakciju. Primjerice, ako dvoje ljudi jednake težine stoji na klizaljkama pa jedan gurne drugoga, oba će se pokrenuti jednakim brzinama, ali u suprotnim smjerovima. Budući da bi s kršenjem zakona o očuvanju momenta pao i zakon o očuvanju energije, a s njime i teorija relativnosti i sami temelji fizike, znanstvenici su vrlo skeptični prema EmDriveu. Zapravo, većina ga uopće ne uzima za ozbiljno. Ipak, neki su si dali truda jer je NASA-in misteriozni motor širom svijeta okupio cijelo mnoštvo fanova.
Novo testiranje
U novoj studiji, predstavljenoj na konferenciji o svemirskom pogonu u Francuskoj 16. svibnja, Martin Tajmar i njegovi suradnici sa Sveučilišta u Dresdenu u Njemačkoj, utvrdili su da EmDrive nije prošao test, odnosno da njegov pogon najvjerojatnije ima uzroke koji se ni na koji način ne bi mogli koristiti u svemirskim letovima.
Tim je konstruirao motor istih dimenzija kakve ima NASA-in i smjestio ga u komoru s vakuumom. Potom je u konusu pokrenuo stvaranje mikrovalova i laserom mjerio male pomake motora. Pokazalo se da motor doista stvara neki potisak. No kada su znanstvenici okrenuli motor na takav način da mikrovalovi jednostavno nisu mogli stvarati potisak u očekivanom smjeru, potisak je i dalje postojao. Kada su konačno smanjili snagu struje na pola, pogon je ostao praktički nepromijenjen.
Iz dobivenih rezultata njemački su stručnjaci zaključili da zabilježeni pogon mora stvarati nešto drugo, a ne mikrovalovi. Nakon podrobnijih razmatranja opreme, zaključili su da bi pogon mogao nastajati u interakciji između Zemljinog magnetskog polja i kablova kojima se napaja uređaj u kojem se stvaraju mikrovalovi, a koje u eksperimentu nisu uspjeli u cijelosti izolirati od utjecaja izvana.
Beskoristan za svemir
Poznato je da će kretanje elektrona kroz vodič oko vodiča stvoriti kružno magnetsko polje. Također je poznato da će neko vanjsko magnetsko polje djelovati na elektrone koji se kreću kroz vodič. Taj efekt naziva se magnetskom indukcijom, a koristi se u elektromotorima. Sila koja djeluje na elektrone koji se gibaju kroz ravan vodič koji se nalazi u magnetskom polju opisana je formulom F = B x I x l u kojoj je F sila, B je gustoća magnetskog toka I je jakost električnog polja, a l je duljina vodiča.
Kada su Tajmar i njegovi kolege izračunali snagu tog efekta za konkretan slučaj – utjecaj Zemljinog magnetskog polja na vodiče u eksperimentu, pokazalo se da bi se uistinu mogao stvarati potisak od nekoliko mikronjutna. A potisak EmDrivea koji su izmjerili u istom eksperimentu bio je upravo tog reda veličine - oko 4 mikronjutna.
Tim planira provesti dodatna istraživanja u kojima bi potvrdio svoje nalaze. Ako su točni, to bi značilo da je EmDrive potpuno beskoristan za svemirska putovanja. Naime, čak i onaj mali potisak koji je registriran u njemu, mogao bi se stvarati samo u blizini magnetskih polja kao što je Zemljino.
Uvijek provjerite kabele
Ovo otkriće i njegovo demistificiranje neodoljivo podsjećaju na priču o neobičnom otkriću eksperimenta OPERA u Italiji. U njemu znanstvenici nikako nisu uspijevali objasniti kako su neutrini koje su istraživali naizgled postigli brzine veće od brzine svjetlosti, što je protivno zakonima fizike. Podrobne provjere konačno su pokazale da je i ondje problem bio u kabelima. Iz ova dva slučaja mogao bi se izvesti sljedeći poučak: Ako otkrijete neku pojavu koja krši poznate zakone fizike, prvo dobro provjerite kabele.