Ученые выявили источник «невозможной» тяги EmDrive

В 2014 году исследователи объявили в рецензируемых документах, что они получили таинственную тягу от EmDrive, странной медной трубы, которая, как утверждали ее создатели, могла производить тягу без топлива.

Способность генерировать тягу без необходимости нести массу топлива изменила бы правила игры в космосе, и даже если бы экспериментальные показатели тяги EmDrive были небольшими (720 миллиньютон на 2,5 кВт входной мощности в китайском эксперименте 2009 года), они он будет в несколько раз более эффективным на вес и на ватт потребляемой мощности, чем существующие ионные силовые установки, которые должны нести топливо.

Проблема в том, что там, где ионные двигатели легко объяснимы (пропеллент ионизируется, а затем электромагнитно выбрасывается из задней части двигателя, чтобы толкнуть транспортное средство вперед), никто не мог понять, как EmDrive производил ньютоны.

У изобретателя была теория, как и у немецких ученых Мартина Таймара, Оливер Нойнцига и Марселя Вайкерта, и эти трое последние четыре года потратили на точную настройку своих экспериментов, чтобы доказать ее. В 2018 году команда показала некоторые странные результаты, предполагающие, что тяга EmDrive, похоже, исходит не от самого EmDrive, и они выдвинули гипотезу, что результаты, возможно, были как-то связаны с электромагнитными помехами от силовых кабелей прототипа, взаимодействующих с магнитным полем Земли.

Поэтому они решили устранить эти эффекты, используя бортовую батарею и переместив другие компоненты, чтобы остановить любые электромагнитные эффекты, и перепроектировать эксперимент, чтобы учесть некоторые гипотезы, выдвинутые другими командами, пытающимися справиться с EmDrive.

Теперь ученые говорят, что они обнаружили, откуда исходит тяга — и это плохие новости для энтузиастов EmDrive.

«Мы выяснили, что причиной «тяги» был тепловой эффект, — говорит Мартин Таймар. — Для наших тестов мы использовали конфигурацию EmDrive НАСА (который использовался в лабораториях Eagleworks, потому что он лучше всего задокументирован, а результаты опубликованы в Journal of Propulsion and Power). С помощью новой структуры измерительной шкалы и различных точек подвески одного и того же двигателя мы смогли воспроизвести кажущуюся силу тяги, подобную той, которая измерялась командой НАСА, но также заставить их исчезнуть с помощью точечной подвески «.

«Когда мощность поступает в EmDrive, — продолжил он, — двигатель нагревается. Это также вызывает деформацию элементов крепления на шкале, в результате чего шкала перемещается к новой нулевой точке. Мы смогли предотвратить это с помощью улучшенной системы измерений. Наши измерения опровергают все утверждения EmDrive как минимум на три порядка».

Таким образом, вся суматоха EmDrive сводится к следующему: действительно, очень сложно точно измерить крошечные величины тяги, и стандартная конструкция EmDrive, которую все использовали, была подвержена почти незаметному тепловому расширению, которое заставляло все выглядеть так, как будто там была тяга, где на самом деле ее не было.

Документ немецкой команды исследователей находится в свободном доступе в ResearchGate.