Немецкие ученые опровергли состоятельность идеи "невозможного двигателя" EmDrive

Так называемый "невозможный двигатель" EmDrive, согласно результатам первых испытаний, способен вырабатывать небольшую силу тяги без использования топлива любого вида. Появление такого двигателя, которому для работы требуется лишь чистая электрическая энергия, может стать переломным моментом в области изучения и освоения космического пространства, ведь такой двигатель будет в несколько раз эффективней с точки зрения отношения производимой тяги к весу или к затратам энергии, чем существующие ионные двигатели, нуждающиеся в топливе.

Работа ионного двигателя очень легко объясняется с точки зрения физики: топливо ионизируется, ионы ускоряются в электромагнитном ускорителе и выбрасываются наружу, создавая силу тяги, и т.п. Но работа двигателя EmDrive, который вырабатывает 750 мН тяги из расчета на 2.5 кВт потребляемой энергии, пока еще остается загадкой. Плюс, работа такого двигателя, кажется, вступает в противоречии с некоторыми фундаментальными законами, с законом сохранения энергии в частности.

Роджер Шауэр (Roger Shawyer), создатель концепции двигателя EmDrive, предложил свою собственную теорию, однако, на свете нашлись некоторые ученые, которые поставили эту теорию под сомнение и начали проверять ее экспериментальным путем. В 2018 году группа немецких ученых, в состав которой входили Мартин Таймар (Martin Tajmar), Оливер Неунзиг (Oliver Neunzig) и Марсель Вейкерт (Marcel Weikert), обнаружила, что тяга, создаваемая двигателем EmDrive, возникает не в самом двигателе, а где-то рядом вне его. Эти ученые выдвинули теорию, что зарегистрированные ими силы были результатом взаимодействия электромагнитных помех от токопроводящих кабелей с магнитным полем Земли.

Некоторое время эти ученые работали над устранением обнаруженных ими эффектов, поместив внутрь двигателя батарею достаточной емкости и оптимизировав компоненты двигателя с целью снижения уровня электромагнитных помех. Кроме этого все работы проводились с учетом результатов и гипотез, выдвинутых другими учеными, также пытавшимися разобраться в принципе действия двигателя EmDrive. И самым главным в этом деле стала разработка новой измерительной системы, которая использовалась для измерений силы тяги двигателя.

Все перечисленное выше позволило немецким ученым провести "самый чистый" на сегодняшний день эксперимент с двигателем EmDrive и найти источник возникающих слабых сил.

"Мы обнаружили, что причиной возникновения "тяги" являются обычные тепловые эффекты" - рассказывает Мартин Таймар, - "В наших тестах мы использовали такую же конфигурацию, которую использовали специалисты NASA и лаборатории Eagleworks. При помощи многоточечной измерительной шкалы, имеющей определенную структуру, мы смогли воспроизвести результаты, полученные ранее командой NASA. Но мы также смогли заставить эти силы исчезнуть, закрепив намертво одну из точек измерительного устройства".

"Когда внутрь двигателя EmDrive направляется поток энергии" - рассказывает Мартин Таймар, - "То двигатель нагревается, что приводит к крошечным деформациям, возникающим в элементах крепления. Эти деформации сдвигают начало отсчета измерительной шкалы, что приводит к искажению ее показаний. Используя новую структуру измерительного устройства, мы смогли избежать возникновения деформаций, и результаты наших измерений отличаются от полученных ранее результатов на целых три порядка".

Следует отметить, что все эти "скрещивания копий" вокруг двигателя EmDrive являются лишь следствием больших трудностей в измерении крошечных сил тяги. И все это является демонстрацией того, как за полезное действие могут быть приняты последствия обычного теплового расширения не самой удачной конструкции двигателя.

Проводя свои эксперименты, немецкие ученые также провели измерения и доказали несостоятельность идей, заложенных в двигатели других подобных типов - LemDrive и Mach-Effect Thruster. Таким образом, новая продвинутая технология измерения тяги позволит ученым в будущем быстрее и с меньшими затруднениями доказать, что очередной тип "невозможного двигателя" действительно является невозможным.