A física foi realmente violada pelo EM Drive no artigo "vazado" da NASA? - Revista Space

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Desde que a NASA anunciou que havia criado um protótipo do controverso propulsor de cavidades ressonantes por radiofrequência (também conhecido como EM Drive), todos e quaisquer resultados relatados foram objeto de controvérsia. E com a maioria dos anúncios assumindo a forma de "vazamentos" e rumores, todos os desenvolvimentos relatados foram naturalmente tratados com ceticismo.

E, no entanto, os relatórios continuam chegando. Os últimos supostos resultados vêm dos Eagleworks Laboratories no Johnson Space Center, onde um relatório "vazado" revelou que o controverso impulso é capaz de gerar impulso no vácuo. Muito parecido com o processo crítico de revisão por pares, se o mecanismo pode ou não passar no agrupamento no espaço tem sido um problema persistente há algum tempo.

Dadas as vantagens do EM Drive, é compreensível que as pessoas queiram vê-lo funcionar. Teoricamente, isso inclui a capacidade de gerar impulso suficiente para voar para a Lua em apenas quatro horas, para Marte em 70 dias e para Plutão em 18 meses, e a capacidade de fazer tudo isso sem a necessidade de propulsor. Infelizmente, o sistema de acionamento é baseado em princípios que violam a lei de Conservação do Momento.

Esta lei afirma que, dentro de um sistema, a quantidade de momento permanece constante e não é criada nem destruída, mas apenas muda através da ação de forças. Como o EM Drive envolve cavidades eletromagnéticas de microondas que convertem energia elétrica diretamente em empuxo, não possui massa de reação. Portanto, é "impossível", no que diz respeito à física convencional.

O relatório, intitulado "Medição do impulso impulsivo de uma cavidade fechada de radiofrequência no vácuo", aparentemente vazou no início de novembro. O autor principal é previsivelmente Harold White, líder da equipe de propulsão avançada da Diretoria de Engenharia da NASA e pesquisador principal do laboratório Eagleworks da NASA.

Como ele e seus colegas (supostamente) relatam no jornal, eles concluíram um teste de impulso impulsivo em um "artigo de teste de RF cônico". Isso consistia em uma fase de impulso frontal e reverso, um pêndulo de baixo impulso e três testes de empuxo nos níveis de potência de 40, 60 e 80 watts. Como eles declararam no relatório:

“É mostrado aqui que um artigo de teste de RF cônico dielétrico carregado excitado no modo TM212 a 1.937 MHz é capaz de gerar consistentemente força a um nível de empuxo de 1,2 ± 0,1 mN / kW com a força direcionada para a extremidade estreita sob condições de vácuo. "

Para ser claro, esse nível de impulso ao poder - 1.2. millinewtons por quilowatt - é bastante insignificante. De fato, o artigo coloca esses resultados no contexto, comparando-os com propulsores de íons e propostas de vela a laser:

O atual estado da arte no poder de um propulsor Hall é da ordem de 60 mN / kW. Essa é uma ordem de grandeza maior que o artigo de teste avaliado durante o curso desta campanha a vácuo ... O parâmetro de desempenho de 1,2 mN / kW é duas ordens de grandeza maior que outras formas de propulsão com 'propulsor zero', como velas leves, propulsão a laser e foguetes de fótons com níveis de potência na faixa de 3,33-6,67 [micronewton] / kW (ou 0,0033 - 0,0067 mN / kW). "

Atualmente, os motores de íons são considerados a forma de propulsão mais econômica. No entanto, eles são notoriamente lentos em comparação com os propulsores convencionais de propulsão sólida. Para oferecer alguma perspectiva, a missão Dawn da NASA se baseou em um motor de íons xenônio que impulsionava a geração de energia de 90 millinewtons por quilowatt. Usando essa tecnologia, a sonda demorou quase quatro anos para viajar da Terra ao asteróide Vesta.

O conceito de energia direta (também conhecido como velas a laser), por sua vez, requer muito pouco impulso, pois envolve embarcações do tamanho de bolachas - sondas minúsculas que pesam cerca de um grama e carregam todos os seus instrumentos necessários na forma de chips. Atualmente, esse conceito está sendo explorado para fazer a jornada para planetas e sistemas estelares vizinhos em nossas próprias vidas.

Dois bons exemplos são o conceito interestelar DEEP-IN, financiado pela NASA, que está sendo desenvolvido na UCSB, que tenta usar lasers para alimentar uma nave com até 0,25 a velocidade da luz. Enquanto isso, o Project Starshot (parte das Iniciativas Avançadas) está desenvolvendo uma nave que, segundo eles, atingirá velocidades de 20% a velocidade da luz e, portanto, poderá fazer a viagem a Alpha Centauri em 20 anos.

Comparado a essas propostas, o EM Drive ainda pode se orgulhar de não precisar de nenhum propulsor ou fonte de energia externa. Mas, com base nesses resultados do teste, a quantidade de energia necessária para gerar uma quantidade significativa de impulso tornaria impraticável. No entanto, deve-se ter em mente que este teste de baixa potência foi projetado para verificar se algum impulso detectado pode ser atribuído a anomalias (nenhuma das quais foi detectada).

O relatório também reconhece que mais testes serão necessários para descartar outras causas possíveis, como mudanças no centro de gravidade (CG) e expansão térmica. E se as causas externas puderem ser descartadas novamente, testes futuros tentarão, sem dúvida, maximizar o desempenho para ver quanto impulso o EM Drive é capaz de gerar.

Mas é claro, isso tudo pressupõe que o documento "vazado" seja genuíno. Até que a NASA possa confirmar que esses resultados são realmente reais, o EM Drive ficará preso no limbo da controvérsia. Enquanto esperamos, veja este vídeo descritivo do astrônomo Scott Manley, do Observatório Armagh:

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