Chińczycy budują "niemożliwy" silnik

| Technologia
Roger Shawyer

Emdrive · relatywistyczny silnik elektromagnetyczny · Chiny · Roger Shawyer · NSTAR · NASA · silnik jonowy

Chińscy naukowcy twierdzą, że potwierdzili teorię, która ma umożliwiać zbudowanie "niemożliwego" relatywistycznego silnika elektromagnetycznego dla pojazdów kosmicznych. Jeśli im się to uda, mogą zdobyć olbrzymią przewagę w badaniach i militaryzacji kosmosu.

Brytyjski naukowiec, Roger Shawyer, zaproponował teorię napędu elektromagnetycznego, który wykorzystuje mikrofale do przetworzenia energii elektrycznej w ciąg.

Uczony opublikował w New Scientist artykuł na temat Emdrive'a (od electromagnetic drive - napęd elektromagnetyczny). Jego teoria została szeroko skrytykowana przez naukowców.

John Costella, australijski fizyk, napisał: Powszechnie wiadomo, że relatywistyczny napęd elektromagnetyczny Rogera Shawyera narusza prawo zachowania pędu, jest więc kolejnym z całej rzeszy 'perpetum mobile', które pojawiały się przez setki lat i które nie działały. Jego analizy są nic niewarte, a jego silnik nie może istnieć.

Trzeba tutaj zauważyć, że Shawyer nie jest przypadkową osobą. Pracował on nad rozwojem radarów i systemów komunikacyjnych, był jednym z menedżerów w europejskiej firmie kosmicznej EADS Astrium.

Mimo to, wielu z góry odrzuciło jego teorię, a brytyjski rząd wstrzymał finansowanie jego prac.
Bo też i niełatwo uwierzyć, że może istnieć silnik działający bez paliwa. Jednak, jak czytamy w udostępnionych przez Shawyera dokumentach, jego pomysł polega na wykorzystaniu dwóch praw fizyki. Pierwsze z nich do dobrze znany fenomen ciśnienia promieniowania. Jest to ciśnienie wywierane na powierzchnię przez promieniowanie elektromagnetyczne. Jeśli teraz przypomnimy sobie II zasadę dynamiki Newtona (zmiana ruchu jest proporcjonalna do przyłożonej siły poruszającej i odbywa się w kierunku prostej, wzdłuż której siła jest przyłożona) to możemy stwierdzić, że fala elektromagnetyczna poruszająca się z prędkością światła ma pewien pęd, który może przekazać urządzeniu. Jeśli ta sama fala wędruje z prędkością, która jest jedynie ułamkiem prędkości światła, to jej pęd będzie odpowiednio mniejszy. Shawyer zauważa, że już w latach 50. ubiegłego wieku dowiedziono, że prędkość i siła wywierana przez falę elektromagnetyczną mogą być różne, w zależności od geometrii falowodu.

Doszedł on w ten sposób do wniosku, że jeśli fala elektromagnetyczna będzie wędrowała po stożkowym falowodzie umieszczonym pomiędzy dwoma odbijającymi ją lustrami i będzie charakteryzowała się dużą różnicą prędkości na obu końcach falowodu, to różnica sił wywieranych przez nią na oba lustra spowoduje pojawienie się siły ciągu. Siłę tę można z kolei zwielokrotnić umieszczając lustra w odpowiedniej odległości, która musi stanowić wielokrotność połowy długości fali elektromagnetycznej.

Shawyer wyjaśnia dalej, że - jak widać na diagramie - jego system jest zamknięty, więc można dojść do wniosku, że ciąg się nie pojawi. Jednak, zauważa, powinniśmy wziąć pod uwagę szczególną teorię względności, zgodnie z którą przy prędkościach dochodzących do prędkości światła musimy używać osobnych układów odniesienia. Tym samym jego system należy rozważać jako otwarty, z falą elektromagnetyczną i falowodem posiadającymi różne układy odniesienia.

Obecnie chińska Politechnika Północnozachodnia w Xi'an pracuje nad prototypową wersją silnika Shawyera. Pracami kieruje profesor Yang Juan, który wcześniej pracował nad mikrofalowymi przyspieszaczami plazmowymi.

Shawyer porównuje swój C-Band Emdrive do już istniejącego silnika jonowego NSTAR, używanego przez NASA. Siła ciągu Emdrive'a ma wynosić 85 mN, podczas gdy maksymalna siła ciągu NSTAR to 92 mN. Jednak Emdrive ma ważyć mniej niż 7 kilogramów, czyli znacznie mniej niż 30-kilogramowy NSTAR. Ponadto NSTAR zużywa 10 gramów paliwa na godzinę, a Emdrive w ogóle nie potrzebuje paliwa. Wystarczy mu dostawa energii elektrycznej.

Jeśli Emdrive naprawdę będzie działał, to czeka nas przełom w badaniach kosmosu. Dzięki takiemu silnikowi satelity i pojazdy kosmiczne będą poruszały się szybciej i dłużej. Nie będzie niebezpieczeństwa skażenia toksycznym paliwem. Sondy kosmiczne polecą dalej i dotrą do celu szybciej. Co więcej, będą mogły się zatrzymać, by go zbadać. Jak twierdzi Shawyer, załogowy pojazd kosmiczny wyposażony w Emdrive dotarłby na Marsa w ciągu 41 dni.