Da quando la NASA ha annunciato di aver creato un prototipo del controverso propulsore a cavità risonante a radiofrequenza (alias EM Drive), tutti i risultati riportati sono stati oggetto di controversie. E con la maggior parte degli annunci che assumono la forma di "fughe" e voci, tutti gli sviluppi segnalati sono stati naturalmente trattati con scetticismo.
Eppure, i rapporti continuano ad arrivare. Gli ultimi presunti risultati provengono dai Laboratori Eagleworks del Johnson Space Center, dove un rapporto "trapelato" ha rivelato che il controverso impulso è in grado di generare spinta nel vuoto. Proprio come il processo critico di revisione tra pari, il fatto che il motore possa o meno passare nello spazio è stato un problema persistente per qualche tempo.
Dati i vantaggi di EM Drive, è comprensibile che le persone vogliano vederlo funzionare. Teoricamente, questi includono la capacità di generare abbastanza spinta per volare sulla Luna in sole quattro ore, su Marte in 70 giorni e su Plutone in 18 mesi, e la capacità di fare tutto senza la necessità di propellente. Sfortunatamente, il sistema di azionamento si basa su principi che violano la legge sulla conservazione del momento.
Questa legge afferma che all'interno di un sistema, la quantità di quantità di moto rimane costante e non viene né creata né distrutta, ma cambia solo attraverso l'azione delle forze. Poiché EM Drive prevede cavità elettromagnetiche a microonde che convertono l'energia elettrica direttamente in spinta, non ha massa di reazione. È quindi "impossibile", per quanto riguarda la fisica convenzionale.
Il rapporto, intitolato "Misurazione della spinta impulsiva da una cavità a radiofrequenza chiusa nel vuoto", è apparso trapelato all'inizio di novembre. L'autore principale è prevedibilmente Harold White, il capo del gruppo propulsore avanzato per la direzione ingegneristica della NASA e il ricercatore principale per il laboratorio Eagleworks della NASA.
Mentre lui e i suoi colleghi (presumibilmente) riferiscono nel documento, hanno completato un impulsivo test di spinta su un "articolo di test RF affusolato". Consisteva in una fase di spinta avanti e indietro, un pendolo a bassa spinta e tre prove di spinta a livelli di potenza di 40, 60 e 80 watt. Come indicato nel rapporto:
"Qui viene mostrato che un articolo di prova RF affusolato dielettricamente caricato eccitato in modalità TM212 a 1.937 MHz è in grado di generare costantemente forza a un livello di spinta di 1,2 ± 0,1 mN / kW con la forza diretta verso l'estremità stretta in condizioni di vuoto. ”
Per essere chiari, questo livello di spinta al potere - 1.2. millinewtons per kilowatt - è abbastanza insignificante. In effetti, il documento continua a mettere questi risultati nel contesto, confrontandoli con i propulsori ionici e le proposte di vela laser:
“L'attuale stato di avanzamento della potenza per un propulsore Hall è dell'ordine di 60 mN / kW. Si tratta di un ordine di grandezza superiore a quello dell'articolo di prova valutato nel corso di questa campagna del vuoto ... Il parametro di prestazione 1,2 mN / kW è due ordini di grandezza superiore rispetto ad altre forme di propulsione a "propellente zero" come le vele luminose, la propulsione laser e razzi di fotoni con una spinta ai livelli di potenza nell'intervallo 3,33-6,67 [micronewton] / kW (o 0,0033 - 0,0067 mN / kW). ”
Attualmente, i motori a ioni sono considerati la forma di propulsione più efficiente in termini di consumo di carburante. Tuttavia, sono notoriamente lenti rispetto ai propulsori convenzionali a propellente solido. Per offrire una prospettiva, la missione Dawn della NASA si basava su un motore a ioni di xeno che aveva una spinta alla generazione di energia di 90 millinewton per chilowatt. Usando questa tecnologia, la sonda impiegò quasi quattro anni per viaggiare dalla Terra all'asteroide Vesta.
Il concetto di energia diretta (alias vele laser), al contrario, richiede una spinta molto ridotta poiché coinvolge imbarcazioni di dimensioni wafer: minuscole sonde che pesano circa un grammo e trasportano tutti i loro strumenti di cui hanno bisogno sotto forma di chip. Questo concetto è attualmente in fase di studio al fine di compiere il viaggio verso pianeti e sistemi stellari vicini nella nostra stessa vita.
Due buoni esempi sono il concetto interstellare DEEP-IN, finanziato dalla NASA, che è stato sviluppato presso l'UCSB, che tenta di utilizzare i laser per alimentare un velivolo fino a 0,25 velocità di luce. Nel frattempo, il Progetto Starshot (parte di Breakthrough Initiatives) sta sviluppando un mezzo che sostengono raggiungerà una velocità del 20% rispetto alla velocità della luce e sarà quindi in grado di fare il viaggio in Alpha Centauri in 20 anni.
Rispetto a queste proposte, EM Drive può ancora vantare il fatto di non richiedere propellente o fonte di alimentazione esterna. Ma sulla base di questi risultati dei test, la quantità di potenza necessaria per generare una notevole quantità di spinta la renderebbe poco pratica. Tuttavia, si dovrebbe tenere presente che questo test a bassa potenza è stato progettato per vedere se qualsiasi spinta rilevata potesse essere attribuita a anomalie (nessuna delle quali rilevata).
Il rapporto riconosce inoltre che saranno necessari ulteriori test per escludere altre possibili cause, come gli spostamenti del baricentro (CG) e l'espansione termica. E se le cause esterne possono essere nuovamente escluse, i test futuri cercheranno senza dubbio di massimizzare le prestazioni per vedere quanta spinta è in grado di generare l'EM Drive.
Ma ovviamente, tutto questo presuppone che il documento "trapelato" sia autentico. Fino a quando la NASA non potrà confermare che questi risultati sono effettivamente reali, EM Drive rimarrà bloccato nel polemico limbo. E mentre stiamo aspettando, guarda questo video descrittivo dell'astronomo Scott Manley dell'Osservatorio di Armagh:
