«Невозможный двигатель» всё-таки невозможен.

EmDrive был предложен Роджером Шойером в 1999 году. Шойер описал его состоящим из несимметричного резонатора и магнетрона, который направляет в первый электромагнитное излучение и возбуждает стоячие электромагнитные волны. В свою очередь, из-за несимметричности конструкции волны создают различное давление на стенки двигателя и являются источником тяги. Двигатель, для работы которого не нужно топливо, сразу же взбудоражил умы как любителей фантастики, так и адептов теорий заговоров. Учёные в стороне не остались, хотя сразу же скептически отнеслись к двигателю, нарушающему закон сохранения импульса, один из фундаментальных законов физики. Однако, чтобы успокоить всех тех, кто считает, что «учёные скрывают», были проведены многочисленные эксперименты, часть из которых утверждали, что тягу EmDrive всё-таки создает. Например, в опубликованной в ноябре 2016 года работе инженеры из NASA сообщали о тяге около 80 микроньютонов при приложенной электрической мощности порядка 60 ватт. А в сентябре прошлого года о работающем прототипе «невозможного» двигателя заявили китайские исследователи.

Учитывая тот факт, что тяга, которую регистрировали во время экспериментов, была невероятно мала, скепсис не исчезал, а экспериментаторы, эти эксперименты проводившие, не делали громких заявлений (кроме китайских инженеров, конечно), ссылаясь на недостаточность данных.

И вот недавно исследователи из Дрезденского технического университета провели эксперимент, который показал, что зарегистрированная тяга объясняется недостаточным экранированием установки и, как следствие, ранее неучтенным воздействием магнитного поля Земли. О своих выводах учёные поделились на конференции Space Propulsion Conference.

Исследователи под руководством Мартина Таймара измеряли тягу EmDrive с помощью крутильной установки, которую они совершенствовали от эксперимента к эксперименту в течение четырёх лет. Принцип работы этой установки заключается в том, что на чувствительных крутильных пружинах удерживается камера с двигателем, а смещение камеры измеряется с помощью лазерного интерферометра. Такая конструкция позволяет зафиксировать силу тяги величиной порядка нескольких микроньютонов.

Камера для проведения эксперимента и её схема.
Камера для проведения эксперимента и её схема.

Исследователи максимально сократили возможное воздействие внешних сил, которое можно было бы спутать с тягой. Камера была установлена на отдельном бетонном блоке, подавляющем вибрации фундамента, были защищены все важные части установки от внешнего электромагнитного излучения, а также контролировалась температура электроники с помощью инфракрасных камер. Все участвующие в эксперименте приборы были экранированы, а также, по возможности, использовались коаксиальные кабели.

Суть эксперимента и его результат.

В идеальной ситуации направление смещения камеры должно быть противоположно направлению тяги двигателя — так, при угле поворота двигателя на 0 градусов смещение камеры положительно, при 180 градусов отрицательно, а при угле 90 градусов — отсутствует.

Во время эксперимента поведение EmDrive было иным. Для начала следует отметить, что при нулевом угле фиксировалась сила тяги до четырёх микроньютонов при мощности усилителя порядка двух ватт, а при повороте двигателя на 180 градусов смещение меняло знак.

Но вот при угле 90 градусов физики продолжали регистрировать смещение камеры, хотя оно должно было отсутствовать. Кроме того, при подавлении силы электромагнитных колебаний внутри двигателя почти в сто тысяч раз величина тяги практически не изменялась, что совершенно точно указывает на тот факт, что тяга была связана не с двигателем, а с неучтёнными внешними факторами.

В докладе исследователи отметили, что в качестве таких факторов может выступать магнитное поле Земли, которое легко могло проникнуть внутрь установки через места соединений кабелей. Конечно, оно должно было сильно ослабиться, однако величина измеренной тяги настолько мала, что её вполне можно списать на этот эффект. Так, напряжённость магнитного поля Земли равна примерно 50 микротесла, а сила тока, питающего усилитель, достигала двух ампер. Используя закон Ампера, легко рассчитать, что в таких условиях тягу около двух микроньютонов может создать участок провода длиной всего два сантиметра. Для устранения этой силы следует экранировать усилитель и камеру одновременно, увеличивая размер металлической клетки Фарадея. Авторы статьи подчеркивают, что во всех предыдущих измерениях тяги EmDrive такое экранирование не производилось, а потому их результаты следует тщательно перепроверить.

Итог.

Человечество с самого начала освоения космического пространства мечтает о межзвёздных путешествиях, однако осуществить эту мечту современными методами категорически невозможно. Так, чтобы космический корабль на реактивной тяге смог долететь до Проксима Центавра, (ближайшей к Солнечной системе звёздной системе, расположенной на расстоянии около 4,2 световых лет), — потребуется масса топлива, сравнимая с массой Солнца. Нам очень сложно осознавать такие массы и такие расстояния, потому-то мозг и пытается найти «альтернативные» способы. И если учёные тратят время, нервы и средства на проверку даже самых невероятных теорий, то люди, которые учиться не хотят, не принимая результатов, продолжают настаивать на самых безумных идея, обвиняя исследователей в подлогах и заговорах. Тем временем, совершить решительный скачок в развитии человечество сможет лишь с повышением общего уровня образования, а для этого нам всем необходимо хорошенько потрудится.

__________

Обязательно подписывайтесь на наш канал, чтобы первыми читать новые статьи.

Ссылка на канал в Telegram, который всё ещё работает.

Друзья, если вам нравится наша работа, помогите нам развиваться – ставьте лайки, делитесь с друзьями ссылкой на канал, делайте репосты на своих страничках в социальных сетях. Также, теперь вы можете помочь в развитии проекта финансово любой суммой.

Мы также работаем над каналом в YouTube. Пока вы можете посмотреть лекции и просто интересные видео, которые мы выкладываем, а любые пожелания и предложения можете высылать на почту science.kitchen@yandex.ru.

Спасибо, что все вы с нами.