Seit die NASA den Prototyp des umstrittenen EM Drive (Resonance Cavity Radio Frequency Motor) angekündigt hat, hat die Kritik nicht nachgelassen, und alle berichteten experimentellen Ergebnisse haben heftige Debatten ausgelöst. Und da die meisten Ankündigungen in Form von "Lecks" und Gerüchten erfolgen, ist es keine Überraschung, dass der Grad der Skepsis nicht nachgelassen hat.
Und doch kommen immer wieder Berichte. Die neuesten Ergebnisse wurden von Eagleworks Laboratories im Space Center erhalten. Johnson. Der durchgesickerte Bericht zeigt, dass der umstrittene Motor in der Lage ist, im Vakuum Schub zu erzeugen. Und wie beim Peer-Review-Prozess ist die Fähigkeit eines Motors, im Weltraum zu arbeiten, seit geraumer Zeit ein störendes Problem.
Angesichts der Vorteile von EM Drive ist es nicht schwer zu verstehen, warum die Leute wollen, dass es funktioniert. Theoretisch könnte es genug Schub erzeugen, um den Mond in vier Stunden zu erreichen, den Mars in 70 Tagen, Pluto in 18 Monaten, alles ohne einen Tropfen Treibstoff. Leider basiert dieses Antriebssystem auf Prinzipien, die die Impulserhaltung verletzen.
Dieses Gesetz besagt, dass der Impuls des Systems konstant bleibt, nicht erzeugt oder zerstört wird, sondern sich nur unter dem Einfluss von Kräften ändert. Da der EM-Antrieb elektromagnetische Mikrowellenhohlräume enthält, die elektrische Energie direkt in Schub umwandeln, hat er keine Reaktionsmasse. Und deshalb ist es nach den Gesetzen der traditionellen Physik "unmöglich".
Anfang November wurde ein Bericht mit dem Titel "Messung des Impulsschubs eines geschlossenen Hochfrequenzhohlraums im Vakuum" veröffentlicht. Sein Hauptautor ist natürlich Harold White von Eagleworks, der bei der NASA fortschrittliche Antriebssysteme entwickelt.
In der Arbeit berichteten er und seine Kollegen, dass sie einen Impulsschubtest an einem "konischen Hochfrequenzprüfkörper" durchgeführt hatten. Es bestand aus Vorwärts- und Rückwärtsschubphasen, einem Pendel mit niedrigem Schub und drei Schubtests bei Leistungsstufen von 40, 60 und 80 W. Wie folgt aus dem Bericht:
"Hier wird gezeigt, dass eine dialektisch geladene konische HF-Probe, die im TM212-Modus bei 1937 MHz abgefeuert wird, in der Lage ist, konstant einen Schub von 1,2 ± 0,1 mN / kW mit einer Kraft zu erzeugen, die unter Vakuum auf das schmale Ende gerichtet ist."
Um es klar auszudrücken: Dieser Schub an Leistung - 1,2 mN pro Kilowatt - ist vernachlässigbar gering. In der Tat stellt das Papier diese Ergebnisse in einen Kontext für den Vergleich mit Ionentriebwerken und Lasersegeln:
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„Der bisher beste Schub für die Leistung des Hall-Motors liegt bei etwa 60 mN / kW. Dies ist eine Größenordnung höher als die Testprobe, die während des Betriebs im Vakuum erzeugt wird. Die Leistung von 1,2 mN / kW ist zwei Größenordnungen höher als bei anderen Formen von Antrieben ohne Kraftstoff wie Lasersegeln, Laserantrieben und photonischen Raketen, die einen Schub von 3,33 bis 6,67 mN / kW entwickeln."
Ionenmotoren gelten derzeit als die sparsamste Antriebsform. Sie sind jedoch im Vergleich zu herkömmlichen Festbrennstoffmotoren ziemlich langsam. Zum Beispiel stützte sich die ESA-Mission Dawn auf einen Xenon-Ionen-Motor, der 90 Millinewton pro Kilowatt Schub produzierte. Mit dieser Technologie brauchte die Sonde fast vier Jahre, um von der Erde zum Asteroiden West zu gelangen.
Umgekehrt erfordert das Konzept der gerichteten Energie (wie Lasersegel) nur sehr wenig Schub, da ein kleiner Apparat verwendet wird - eine winzige Sonde mit einem Gewicht von einigen Gramm und chipartigen Instrumenten. Derzeit wird dieses Konzept als vielversprechend für Reisen zu den nächstgelegenen Planeten und Sternensystemen untersucht.
Zwei gute Beispiele sind das interstellare DEEP-IN-Konzept der NASA, das derzeit von der University of California in Santa Barbara entwickelt wird und versucht, mithilfe von Lasern Raumfahrzeuge auf 0,25 Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. In der Zwischenzeit entwickelt das Starshot-Projekt (als Teil der Breakthrough-Initiativen) ein Gerät, das in 20 Jahren bis zu 20% der Lichtgeschwindigkeit erreichen und Alpha Centauri erreichen kann.
Im Vergleich zu diesen Angeboten bietet EM Drive keinen Kraftstoff oder keine externe Stromquelle. Basierend auf seinen Testergebnissen macht es die Menge an Energie, die erforderlich ist, um einen signifikanten Schub zu erzeugen, unpraktisch. Vergessen wir jedoch nicht, dass der ursprüngliche Zweck dieser Tests darin bestand, ob der vom Motor erzeugte Schub auf unbemerkte Anomalien zurückzuführen ist.
In dem Bericht wird auch die Notwendigkeit weiterer Tests anerkannt, um andere mögliche Ursachen wie den Schwerpunkt und die Wärmeausdehnung auszuschließen. Und wenn auch externe Ursachen ausgeschlossen werden können, werden zukünftige Tests die Leistung des EM-Laufwerks in Frage stellen. Und das alles unter der Bedingung, dass das "Leck" echt ist. Bis die NASA die Realität dieser Ergebnisse bestätigen kann, wird EM Drive in einem Zustand der Unsicherheit ausgesetzt.
ILYA KHEL
