Dresdeni tehnikaülikooli teadlased mõõtsid "võimatu mootori" EmDrive tõukejõudu, mis ei vaja töötamiseks kütust ja rikub hoo säilitamise seadust, ning järeldasid, et siin pole maagiat. Katse näitas, et registreeritud tõukejõud on seletatav paigaldise ebapiisava varjestusega ja sellest tulenevalt Maa magnetvälja varem arvestamata mõjuga. Teadlased jagasid oma järeldusi kosmosejõudude konverentsil.
Martin Taimari juhitud teadlased mõõtsid EmDrive'i tõukejõudu väändeseadmega, mida ta täiustas järjekindlalt nelja aasta jooksul. Selle installatsiooni tööpõhimõte meenutab väändetasakaalu, mis leiutati 18. sajandi lõpus ja mida kasutati Coulombi ja Newtoni seaduste katsetamiseks. Väändekaal on tasakaalustatud käsi, mis on riputatud vertikaalsele keermele. Kui kangil mõjuvad välisjõud, see pöördub ja rakendatud jõudude suuruse määramiseks saab kasutada läbipaindenurka. Saksa teadlaste paigaldamisel kasutati keerme asemel tundlikke väändevedrusid, mis hoidsid kaamerat koos mootoriga ja kaamera nihet mõõdeti laserinterferomeetri abil. See võimaldas fikseerida tõukejõu suurusjärgus mitu mikronit.
Katsekamber ja selle paigutus.
Muidugi püüdsid teadlased võimalikult palju vähendada välisjõudude võimalikku mõju, mida võiks segi ajada "võimatust mootorist" tuleva tõukejõuga. Selleks paigaldati kaamera eraldi betoonplokile, mis summutab vundamendi vibratsiooni. Kamber evakueeriti rõhuni suurusjärk üks paskal (atmosfääri rõhust 100 tuhat korda vähem), kõik olulised paigaldise osad olid kaitstud välise elektromagnetilise kiirguse eest metalllehti kasutades ning samuti püüdsid elektroonika ülekuumenemist vältida, kontrollides selle temperatuuri infrapunakaamerate abil.
Enne põhikatsete tegemist kalibisid füüsikud seadistusi veendumaks, et nad on tõesti välise välisteguri välistanud. Lõpuks pöörasid teadlased tõukejõu mõõtmisel mootori kambri sees, et näha, kas tulemusi mõjutavad arvestamata tegurid. Ideaalses olukorras, kui selliseid tegureid pole, peaks kaamera nihke suund olema mootori tõukejõu suunaga vastupidine - näiteks 0-kraadise pöördenurga korral on kaamera nihkumine positiivne, 180-kraadise nurga korral negatiivne ja 90-kraadise nurga korral puudub see täielikult.
EmDrive'i abil tehtud mõõtmised näitasid pisut teistsugust käitumist. Muidugi jõudis nullnurga all tõukejõud nelja mikronitini võimendivõimsusega umbes kaks vatti ja mootori 180 kraadi pööramisel muutis nihke märk. Nii selgus, et tõukejõu ja võimsuse suhe on ligikaudu võrdne kahe omawtonniga kilovatti kohta, mis on peaaegu kaks korda rohkem kui eelmiste katsete tulemused. Sellegipoolest registreerisid füüsikud 90-kraadise nurga all kaamera nihet, ehkki see oleks pidanud puuduma. Lisaks, kui mootori sisemiste elektromagnetiliste võnkumiste jõud suruti peaaegu sada tuhat korda alla, siis tõukejõu suurus praktiliselt ei muutunud. See tähendab, et tegelikkuses seostati katses täheldatud tõukejõu mitte mootoriga, vaid arvestamata väliste teguritega.
Maa magnetväli võib selliste teguritena toimida, märgivad teadlased. Füüsikud lisavad, et kõik katses osalenud seadmed olid varjestatud ja koaksiaalkaableid kasutati igal võimalusel, kuid väli võis nende ühenduste kaudu siiski seadmesse tungida. Muidugi, see oleks tulnud oluliselt nõrgendada, kuid mõõdetud tõukejõud on nii väike, et selle mõju saab hõlpsasti omistada. Tegelikult on maakera magnetvälja tugevus umbes 50 mikrotalla ja võimendit toitev vool oli kuni kaks amprit. Ampere'i seadust kasutades on lihtne välja arvutada, et sellistes tingimustes võib umbes kahe mikroneutoni suurune tõukejõud luua vaid kahe sentimeetri pikkuse traadilõigu. Selle jõu kõrvaldamiseks kaitsege võimendit ja kaamerat samal ajal,suurendades metallist Faraday puuri suurust. Artikli autorid rõhutavad, et kõigis varasemates EmDrive tõukejõu mõõtmistes sellist varjestust ei tehtud ja seetõttu tuleks nende tulemusi hoolikalt kontrollida.
Inimesed on juba tähtedevahelisest reisimisest unistanud, kuid paljud tehnilised raskused takistavad selle unistuse teoks saamist. Üks suuremaid on vajadus kanda kosmoselaeva pardale tohutut kütusekogust, kuna meil pole veel muid tehnoloogiaid, mis võimaldaksid meil arendada kosmoses suuri kiirusi. Me tugineme reaktiivmootorile ja see on üks probleemidest.
Reklaamvideo:
Selleks, et kosmoselaev saaks lennata Päikesesüsteemi lähima tähe - Proxima Centauri (vahemaa umbes 4,2 valgusaastat) - jaoks, kulub selleks Päikese massiga võrreldav kütuse mass.
Praegu on alternatiivsete viiside väljatöötamine kosmoselaevade kiirendamiseks näiteks samade päikesepurjete abil, mis kasutavad liikumiseks päikesetuule energiat või laserkiirgust. Näiteks soovitab projekt Breakthrough Starshot käivitada Proxima Centaurisse pisikesi (umbes ühe grammi massiga) laevu, mida päikesetuul kiirendab ja jõuab täheni kahekümne aasta jooksul. Selliseid tehnoloogiaid ei saa siiski inimese suurusele vastavaks muuta.
EmDrive mootor, mis on veel üks reaktiivmootori alternatiiv, näitas lubadust tehnoloogiana, mis avab meile tee tähtedevahelise liikumise jaoks. Roger Scheuer pakkus mootori välja juba 1999. aastal. See koosneb asümmeetrilisest resonaatorist ja magnetronist, mis suunab sinna elektromagnetilise kiirguse ja ergastab seisvaid elektromagnetilisi laineid. Struktuuri asümmeetria tõttu loovad lained omakorda mootori seintele erinevad rõhud ja on tõukejõu allikaks.
Sellise mootori töö rikub impulsi säilitamise seadust, mis on üks füüsika põhiseadusi. Kuid arvukad katsed väitsid, et EmDrive loob ikkagi veojõu. Näiteks teatasid NASA insenerid 2016. aasta novembris avaldatud artiklis, et tõukejõuks on umbes 80 mikronit, rakendatud elektrienergiaga umbes 60 vatti. Ja eelmise aasta septembris kuulutasid Hiina teadlased ka mootori töötava prototüübi, mis on teaduse seisukohast "võimatu".
Nikolai Khizhnyak