Incluso si no está al día con los avances en la tecnología de propulsión espacial, probablemente haya oído hablar del EmDrive. Probablemente hayas visto titulares que lo declaran La clave para los viajes interestelares., y afirma que reducirá drásticamente el tiempo de viaje a través de nuestro sistema solar, haciendo que nuestros sueños de personas caminando por otros planetas se hagan aún más realidad. Incluso se ha afirmado que esta tecnología tan controvertida es la clave para crear motores warp.
Se trata de afirmaciones audaces y, como dijo una vez el gran cosmólogo y astrofísico Carl Sagan, “las afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias”. Con ese En mente, pensamos que sería útil desglosar lo que sabemos sobre el enigmático EmDrive y si es, de hecho, la clave para que la humanidad explore el estrellas.
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Así que sin más preámbulos, aquí tienes absolutamente todo lo que necesitas saber sobre el dispositivo de propulsión más desconcertante del mundo.
Este artículo se actualiza periódicamente en respuesta a noticias y desarrollos relacionados con EM Drive y las teorías que lo rodean.
Un nuevo artículo filtrado de la NASA apunta a que EmDrive podría funcionar
Un documento filtrado de la NASA obtenido por el International Business Times a través de una publicación de un usuario en los foros de vuelos espaciales de la NASA. La publicación fue eliminada originalmente por los moderadores del foro; sin embargo, el documento se publicó desde entonces y sigue siendo visible actualmente. aquí. El documento es aparentemente el mismo que se discutió a principios de año (como se informa a continuación). La información en el documento apunta claramente a una versión funcional de EmDrive, y aunque aún no está disponible publicarse, todavía está programado para funcionar en el laboratorio científico del Instituto de Aeronáutica y Astronáutica. diario, Revista AIAA de propulsión y potencia.
Como se analiza a continuación, este es un gran paso adelante para EmDrive y para quienes creen en la tecnología teórica. Si el documento sobre los hallazgos de la NASA de hecho se aprueba y ve la luz, lo que parece muy probable, será una gran ayuda para futuras investigaciones y desarrollo de la tecnología EmDrive. Esto abriría la puerta a continuos estudios y pruebas, y podría finalmente poner a los humanos en el camino de viajes espaciales rápidos y livianos.
Un artículo de EmDrive finalmente ha sido aceptado por revisión por pares
Originalmente, este artículo señalaba que estudios y artículos anteriores sobre EmDrive no se habían presentado o habían pasado la revisión por pares. Sin embargo, esos días quedaron en el pasado, dado un artículo de NASA Eagleworks sobre la prueba EmDrive que ha supuestamente pasó el proceso de revisión por pares y pronto será publicado por el Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica. Revista AIAA de propulsión y potencia.
Este es un paso importante para EmDrive, ya que agrega legitimidad a la tecnología y las pruebas realizadas hasta el momento, abriendo la puerta para que otros grupos repliquen las pruebas. Esto también permitirá que otros grupos dediquen más recursos a descubrir por qué y cómo funciona, y cómo repetir el impulso para convertirlo en una forma viable de propulsión. Entonces, si bien un solo artículo revisado por pares no equipará repentinamente a la raza humana con viajes interplanetarios, es el primer paso hacia la realización de ese posible futuro.
¿Qué es EmDrive?
En pocas palabras, EmDrive es un enigma. Diseñada por primera vez en 2001 por el ingeniero aeroespacial Roger Shawyer, la tecnología se puede resumir como un sistema de propulsión sin propulsor, lo que significa que el motor no utiliza combustible para provocar una reacción. Eliminar la necesidad de combustible hace que una nave sea sustancialmente más liviana y, por lo tanto, más fácil de mover (y más barata de fabricar, en teoría). Además, el hipotético propulsor es capaz de alcanzar velocidades extremadamente altas: estamos hablando de llevar a los humanos a los confines del sistema solar en cuestión de meses.
Estamos hablando de llevar a los humanos a los confines del sistema solar en cuestión de meses.
La cuestión es que todo el concepto de impulso sin reacción es inconsistente con la conservación del impulso de Newton, que establece que dentro de un sistema cerrado, el momento lineal y angular permanecen constantes independientemente de cualquier cambio que tenga lugar dentro de dicho sistema. Más claramente: a menos que se aplique una fuerza externa, un objeto no se moverá.
Los impulsos sin reacción se denominan así porque carecen de la "reacción" definida en la tercera ley de Newton: "Para cada acción hay una reacción igual y opuesta". pero esto va en contra de nuestra comprensión fundamental actual de la física: una acción (propulsión de una nave) que tiene lugar sin una reacción (encendido de combustible y expulsión de masa) debería ser imposible. Para que algo así ocurra, significaría que está ocurriendo un fenómeno aún indefinido, o que nuestra comprensión de la física es completamente errónea.
¿Cómo “funciona” EmDrive?
Dejando de lado las improbabilidades de la tecnología que potencialmente rompen la física, analicemos en términos simples cómo funciona el motor propuesto. El EmDrive es lo que se llama un Propulsor de cavidad resonante RF, y es una de varias máquinas hipotéticas que utilizan este modelo. Estos diseños funcionan haciendo que un magnetrón empuje las microondas dentro de un cono truncado cerrado, luego empuje contra el extremo corto del cono e impulse la nave hacia adelante.
Esto contrasta con la forma de propulsión que utilizan actualmente las naves espaciales, que queman grandes cantidades de combustible para expulsar una enorme cantidad de energía y masa para lanzar la nave al aire. Una metáfora muy utilizada para explicar la ineficacia de esto es comparar las partículas que empujan contra las recinto y producción de empuje al acto de sentarse en un automóvil y empujar un volante para mover el automóvil adelante.
Si bien se han realizado pruebas en versiones experimentales del propulsor, con entradas de baja energía que dan como resultado unos pocos micronewtons de empuje (aproximadamente tanta fuerza como el peso de un centavo): el primer artículo revisado por pares ha sido aceptado recientemente y ninguno de los hallazgos de otras pruebas se ha publicado en un artículo revisado por pares. diario. Es posible que algunos resultados de empuje positivos hayan sido causados por interferencia o un error no contabilizado con el equipo de prueba. El hecho de que el artículo de NASA Eagleworks haya sido aceptado mediante revisión por pares y se publique en Revista AIAA de propulsión y potencia Sin embargo, añade bastante legitimidad a estas afirmaciones.
Aunque ha habido mucho escepticismo con respecto al EmDrive antes del artículo de Eagleworks, es Es importante tener en cuenta que ha habido varias personas que probaron el disco e informaron haber logrado empuje.
- En 2001, Shawyer recibió una subvención de 45.000 libras esterlinas del gobierno británico para probar el EmDrive. Según se informa, su prueba alcanzó 0,016 Newtons de fuerza y requirió 850 vatios de potencia, pero ninguna revisión por pares de las pruebas lo verificó. Sin embargo, vale la pena señalar que este número era lo suficientemente bajo como para ser potencialmente un error experimental.
- En 2008, Yang Juan y un equipo de investigadores chinos de la Universidad Politécnica del Noroeste supuestamente verificó la teoría detrás de los propulsores de cavidad resonante de RF y posteriormente construyó su propia versión en 2010. probando la unidadvarias veces de 2012 a 2014. Los resultados de las pruebas fueron supuestamente positivos, alcanzando hasta 750 mN (milinewtons) de empuje y requiriendo 2.500 vatios de potencia.
- En 2014, investigadores de la NASA probaron su propia versión de un EmDrive, incluso en el vacío. Una vez más, el grupo informó sobre el empuje (alrededor de 1/1000 de las afirmaciones de Shawyer) y, una vez más, los datos nunca se publicaron a través de fuentes revisadas por pares. Otros grupos de la NASA se muestran escépticos ante las afirmaciones de los investigadores, pero en su artículo se afirma claramente que estos hallazgos no confirman ni refutan el impulso, sino que exigen más pruebas.
- En 2015, ese mismo grupo de la NASA probó una versión del Cannae Drive (de soltera Q Drive) del ingeniero químico Guido Fetta, y empuje neto positivo informado. Asimismo, un grupo de investigación de la Universidad Tecnológica de Dresde también probó el motor. impulso informativo, tanto previstos como inesperados.
- Otra prueba más realizada por un grupo de investigación de la NASA, Eagleworks, a finales de 2015 aparentemente confirmó la validez del EmDrive. La prueba corrigió errores que habían ocurrido en las pruebas anteriores y, sorprendentemente, el propulsor logró empuje. Sin embargo, el grupo aún no ha presentado sus hallazgos para su revisión por pares. Es posible que otros errores imprevistos en el experimento hayan causado el empuje (el más probable de los cuales es que el vacío se vio comprometido, lo que provocó que el calor expandiera el aire dentro del entorno de prueba y moviera el conducir). Ya sea que los hallazgos finalmente se publiquen o no, es necesario realizar más pruebas. Eso es exactamente lo que pretenden hacer el Centro de Investigación Glenn en Cleveland, Ohio, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins. Para los creyentes de EmDrive, parece haber algo de esperanza.
A mediados de 2016, el físico Michael McCulloch, investigador de la Universidad de Plymouth (Reino Unido), propuso una nueva teoría que podría ofrecer una explicación al empuje observado en las pruebas. La teoría de McCulloch trata sobre la inercia y algo llamado efecto Unruh, un concepto predicho por la relatividad. lo que hace que el universo parezca más caliente cuanto más aceleras, con el calor observado en relación con el aceleración.
La nueva teoría de McCulloch aborda el concepto no confirmado de radiación de Unruh, que infiere que las partículas se forman a partir del vacío del espacio como resultado directo del calentamiento observado del universo debido a aceleración. Este concepto teórico encaja en gran medida en nuestra comprensión actual del universo y predice los resultados de la inercia que actualmente observar, aunque con una excepción notable: pequeñas aceleraciones en la escala de lo que se ha observado al probar el EM Conducir.
Esta aceleración se debe a las partículas de radiación de Unruh, cuyas longitudes de onda aumentan a medida que disminuye la aceleración. Las partículas Unruh de diferentes longitudes de onda tendrían que encajar en cualquiera de los extremos del cono del EM Drive, y como rebotan dentro del cono, su inercia también cambiaría, lo que finalmente resultaría en empuje.
Es cierto que la teoría de McCulloch es un poco difícil de traducir en términos sucintos y sencillos. Si tienes curiosidad y quieres profundizar en más lecturas sobre la teoría, puedes leer El artículo completo de McCulloch que analiza su teoría aquí.. El punto aquí es que, en caso de que se confirme el efecto Unruh y la radiación Unruh, ofrece una explicación completamente plausible para las observaciones de empuje aparentemente imposibles hasta ahora del EM Drive. Esto requerirá más investigación y experimentación, y le dará al sistema de propulsión aún más impulso para las pruebas.
Implicaciones de un EmDrive que funcione
Es fácil ver cuántos miembros de la comunidad científica desconfían por completo de EmDrive y de los empujes de cavidad resonante de RF. Pero, por otro lado, la gran cantidad de estudios plantea algunas preguntas: ¿Por qué existe tanto interés en la tecnología y por qué tanta gente desea probarla? ¿Cuáles son exactamente las afirmaciones que se hacen sobre la unidad que la convierten en una idea tan atractiva? Si bien todo, desde satélites que controlan la temperatura atmosférica hasta automóviles más seguros y eficientes, se han presentado como posibles Aplicaciones para el propulsor, el verdadero atractivo de la tecnología (y, en primer lugar, el impulso para su creación) son las implicaciones para el espacio. viajar.
Las naves espaciales equipadas con un propulsor sin reacción podrían llegar a la Luna en tan sólo unas horas, a Marte en dos o tres meses y a Plutón en dos años. Estas son afirmaciones extremadamente audaces, pero si EmDrive resulta ser una tecnología legítima, puede que no sean tan descabelladas. Y al no ser necesario transportar varias toneladas de combustible, las naves espaciales se vuelven más baratas, más fáciles de producir y mucho más ligeras.
Para la NASA y otras organizaciones similares, incluidas numerosas corporaciones espaciales privadas como SpaceX, Las naves espaciales livianas y asequibles que pueden viajar rápidamente a partes remotas del espacio son una especie de unicornio. Aún así, para que eso se convierta en realidad, la ciencia tiene que cuadrar.
Shawyer insiste en que no hay necesidad de pseudociencia o teorías cuánticas para explicar cómo funciona EmDrive. En cambio, cree que los modelos actuales de la física newtoniana ofrecen una explicación y ha escrito artículos sobre el tema, uno de los cuales se encuentra actualmente en revisión por pares (aparte del Eagleworks papel). Espera que el artículo se publique en algún momento de este año. Si bien en el pasado Shawyer ha sido criticado por otros científicos por su ciencia incorrecta e inconsistente, si Si el artículo se publica, puede comenzar a legitimar el EmDrive y estimular más pruebas y investigación.
Las naves espaciales equipadas con un propulsor sin reacción podrían llegar a la Luna en tan sólo unas horas.
A pesar de su insistencia en que el disco se comporta dentro de las leyes de la física, eso no le ha impedido hacer afirmaciones audaces sobre EmDrive. Shawyer ha dejado constancia de que este nuevo propulsor produjo burbujas de deformación que permiten que el propulsor se mueva, afirmando que así es como probablemente se lograron los resultados de las pruebas de la NASA. Afirmaciones como estas han despertado mucho interés en línea, pero no tienen datos claros que las respalden y (como mínimo) requerirán pruebas y debates exhaustivos para que la comunidad científica los tome en serio, la mayoría de los cuales se muestran escépticos Las afirmaciones de Shawyer. Con suerte, con este nuevo artículo revisado por pares, se realizarán más pruebas de EmDrive, lo que ayudará a dilucidar cómo funciona esto.
Colin Johnston del Planetario Armagh escribió una extensa crítica del EmDrive y los resultados no concluyentes de numerosas pruebas. De manera similar, Corey S. Powell del descubrimiento escribió su propia acusación de EmDrive de Shawyer y Cannae Drive de Fetta, así como el reciente fervor por los hallazgos de la NASA. Ambos señalan la necesidad de una mayor discreción al informar sobre estos casos. El profesor y físico matemático John C. Báez expresó su cansancio por la persistencia de la tecnología conceptual en los debates y discusiones, calificando toda la noción de un impulso sin reacción “camelo.” Su apasionado despido se hace eco de los sentimientos de muchos otros.
EmDrive de Shawyer ha sido recibido con entusiasmo en otros lugares, incluido el sitio web NASASpaceFlight.com – donde se publicó por primera vez información sobre las pruebas más recientes de Eagleworks – y la popular revista New Scientist, que publicó un artículo favorable y optimista sobre EmDrive. (Más tarde, los editores emitieron una declaración de que, a pesar del entusiasmo duradero por la idea, deberían haberlo hecho). mostrado más tacto al escribir sobre el tema controvertido.)
El artículo de NASA Eagleworks abre la puerta a una mejor comprensión de la tecnología y a un mayor perfeccionamiento de la misma. Un EmDrive demostrable y funcional podría abrir posibilidades interesantes para los viajes espaciales y terrestres, sin mencionar que podría cuestionar toda nuestra comprensión de la física.
