První zmínku o pokusech britské společnosti SPR Ltd (Satellite Propulsion Research), kterou někteří z vás v diskusi nazvali neuvěřitelnou pitomostí, jsme na Oslu publikovali v září loňského roku. Šlo o článek "Rozlučte se s gravitací - je tu mikrovlnný motor". Společnost SPR Ltd v čele s Rogerem Shawyerem ve svých pokusech nelenila a zkonstruovala "demonstrační verzi" elektromagnetického pohonu EmDrive, která je kromě vyššího výkonu kontinuálně chlazená vodou a nehrozí tak shoření rezonátoru po několika vteřinách provozu.
Dalším významným posunem, tentokrát v teoretické úrovni, je nové zdůvodnění, proč to vlastně celé může fungovat. Hlavním argumentem proti je tvrzení, že z uzavřeného systému (mikrovlny z rezonátoru neunikají) nelze dostat reakci s okolím. Shawyer tvrdí, že se o uzavřený systém nejedná, neboť se zde musí počítat s Einsteinovou speciální teorií relativity. Mikrovlny, které působí na opačné konce rezonátoru mají různou rychlost a tudíž i různý referenční rámec (Frame of reference). Z relativistického pohledu tedy o uzavřený systém nejde. Zda je tomu tak, nechám na posouzení fyzikům a raději přejdu k empirii.
Současnost
V prosinci 2006 požádala ministryně průmyslu Velké Británie Margaret Hodge o nezávislé posouzení Shawyerových výsledků pro potřeby grantové komise, ve kterém SPR Ltd obstálo a obdrželo zbývající část grantu, o kterém jsme psali v předchozím článku. Test byl prováděn na rotujícím rameni ukotveném na vzduchovém ložisku, přičemž při vstupním příkonu 300 W bylo dosaženo tahu 9,8 gramu, maximální rychlosti 2 cm/s a vzdálenosti 185 cm. Váha demonstrační jednotky činila 100 Kg. Podle Shawyera test zahrnoval zrychlení z klidu, zpomalení do klidu, dopředné a zpětné namontování rezonátoru, zapojení při různých počátečních úhlech a použití různých vstupních příkonů.
Video z testu je ke stažení na adrese http://emdrive.com/dynamictests.html
V současné i předchozí verzi je rezonátor tvořen měděným kuželem uzavřeným ze široké i úzké strany rovným plátem. Čistý tah je úměrný hodnotě Q rezonátoru, kde Q je poměr uchované energie k ztracené energii za jeden cyklus, tedy účinnost rezonance. Akcelerace odebírá ze systému energii a Q klesá. Současná jednotka má hodnotu Q 50 000 a produkuje specifický tah 0.315 N/kW.
Pokud bychom provedli srovnání EmDrive s parametry iontového motoru použitého v Evropské sondě SMART-1, dostaneme se k následujícím výsledkům:
| Iontový motor SMART-1 | EmDrive | |
| Stejnosměrný příkon (W) | 700 | 700 |
| Tah (mN) | 23 | 88 |
| Délka provozu (Roky) | 1,6 | 15 |
| Váha pohonné jednotky (Kg) | 94 | 9 |
| Váha nákladu (Kg) | 50 | 50 |
Délka provozu 15 let je založena na očekávané životnosti katody magnetronu technologie TWTA, která je již kvalifikována pro nepřetržité použití ve vesmíru.
Pokud by byl použit příkon 700 W jako primární pohon padesátikilové sondy, bylo by během prvního roku dosaženo zrychlení 5,6 km/s při tahu 88 mN. Poté by začal tah s rostoucí rychlostí klesat až by po patnácti letech dosáhl hodnoty 16 mN a sonda by se pohybovala rychlostí 30 km/s.
Největší současný přínos tkví na poli komerčních komunikačních satelitů, kde více než polovinu váhy tvoří palivo potřebné k vynesení satelitu z nízké oběžné dráhy na geostacionární dráhu a k udržování správné pozice satelitu. Typický satelit má 3 tuny z čehož 1,7 t tvoří palivo. Při použití EmDrive by 6 kW příkonu ze solárních panelů vyneslo třítunový satelit na geostacionární oběžnou dráhu za 36 dní při zanedbatelné váze pohonné jednotky. Znamenalo by to celosvětově úsporu 15 miliard britských liber během deseti let na nákladech kosmického průmyslu.
Velké plány
První generace pohonné jednotky nedosahuje nijak závratných výkonů, což ji omezuje pouze na použití ve vesmírném programu. Obrovský potenciál ovšem skrývá realizace druhé generace - tj. supravodivého rezonátoru, který by při jednom kW příkonu dokázal vyvinout tah 3 tuny, při hodnotě Q 5 000 000 000. Takový rezonátor ve skutečnosti již existuje v urychlovači částic TESLA . Nutno podotknout že při vývoji s ním měli fyzikové velké problémy, neboť se jim neustále "rozlaďoval" vlivem deformací vyvolaných vnitřním pnutím elektromagnetických vln.
Použití supravodivého rezonátoru by sice pořád naráželo na neduh poklesu tahu při růstu rychlosti, nicméně stále by ho šlo využít k vynulování gravitace a jako pohon by pak mohly sloužit daleko méně výkonné vrtule než u současných létajících strojů. Ani se mi nechce domýšlet, jak by to pak vypadalo při aplikaci v každodenním životě.
Zdroje:
http://emdrive.com
Komentář osla
Opět se potvrzuje známá pravda: "Neříkejte, že něco nejde, protože se určitě objeví nějaký blbec, který to neví, a klidně to zrealizuje.
Diskuze:
