'Zázračný' kosmický pohon EM Drive nefunguje. Za efekt může magnetické pole

- Technologie autor: Ladislav Loukota

Jsou tomu zhruba tři roky, co se stal motor EM Drive slavný. Údajný revoluční pohonný systém, který je pouze napájen elektřinou, totiž svým principem porušuje hned několik fyzikálních zákonů. Přesto u něj různé prvotní studie naměřily znatelný tah. Jak k tomu dochází, zatím nikdo nevěděl - spekulovalo se snad nad vznikem virtuálních částic či podobně exotickým řešením. Očekávání levnějších letů po sluneční soustavě i nutnost přepsat fyziku však minulý týden vzala definitivně za své. Zdá se totiž, že celý zázrak EM Drive nakonec není nic víc, než jen chybou měření danou magnetickým polem Země.

Ilustrační snímek

Ilustrační snímek,zdroj: Paramount Pictures

Naposledy se měřením EM Drive zabývala loni studie NASA, která stále velmi slabý tah naměřila – ani ona však nebyla s to objasnit principy jeho generování. Již loni se tak test dal interpretovat dvěma způsoby: buďto EM Drive skutečně funguje, ale je slabší, než co tvrdil jeho původní vynálezce, anebo se "tah" snižuje tím víc, čím přesnější metody měření jsou použity. Jinými slovy, žádný tah neexistuje a zdání tahu je navozeno zatím neznámými druhotnými příčinami.

Nejpřesnější známé měření

Na stranu druhé teze se nyní staví i pokusy z Drážďan, které v květnu na konferenci Space Propulsion 2018 představili jejich výzkumníci. Jejich studie ve skutečnosti řešila více exotických pohonných systémů, a právě proto si mohli Němci dovolit i vyšší rozpočet na pokus EM Drive.

Nejenže tak testování proběhlo ve vákuu (podobně jako u NASA loni, ale nikoliv jako u předešlých testů), ale navíc disponovalo i přesností tahu na 10 nano-Newtonů. Během testu navíc měřili teplotu a upravovali svůj model tahu dle toho, jak a kam je vyzařována. Ve snaze odstínit i vliv elektromagnetismu byla většina elektronika odstíněna. A kvůli rigidní povaze výzkumu si experimentální kus EM Drive vědci navíc sami postavili.

V součtu Němci skutečně naměřili nenulový tah generovaný EM Drive, jeho síla byla však velmi malá – drážďanští díky tomu mají jako první skutečně vysvětlení, odkud se tah bere. Jelikož jejich kus EM Drive generoval při příkonu několika wattů stejný tah jako jiné kusy EM Drive při příkonu 50W, zdá se, že to není sám motor, co generuje titěrný pohyb.

Namísto toho za vše může vliv magnetického pole Země na elektrické komponenty. Tomu napovídá právě identický naměřený "tah" i při různém příkonu a různém vektoru motoru (tj. různé orientaci EM Drive), stejně jako i dnes platné zákony fyziky. I když jsou elektrické součástky odstíněny, ochrana není stoprocentní. Jakmile budou s tímto závěrem budoucí studie elektroniku separovat ještě lépe, tah zřejmě poklesne zcela na nulu.

Pokud se závěry studie potvrdí - a skeptičtí fyzikové momentálně nic jiného neočekávají - znamenalo by to zřejmě konec snu o jednoduché kosmické přepravě pomocí EM Drive. Krom toho, že kolem pohonu existují již minimálně tři společnosti vyvíjející praktické aplikace, také Čína se nechala slyšet, že chce EM Drive otestovat na oběžné dráze. Vše z toho nyní působí jako honba za kočičím zlatem.

em-drive

Kosmonautika zítřka již dnes

Přesto nebyl zájem o EM Drive projevem šílenství. Možnost, že se naše základní teorie ukážou být nedostatečné nebo špatně pochopené, je ve vědeckém poznávání světa jedinou skutečnou konstantou. Neznamená to, že současná dogmata mají chabé základy - na to na nich během dekád a staletí pracovalo příliš mnoho vzájemně si konkurujících týmů. Možnost náhodného odhalení nového principu je ovšem zcela racionální.

Nakonec ani bez EM Drive není budoucnost kosmonautiky zrovna v ruinách. Konceptů na podobný (ačkoliv ne takto magický) pohon existuje hned několik. Všechny od EM Drive odlišuje to, že jsou s fyzikou zcela v souladu - to však také znamená, že mají pokaždé své vlastní "ale".

Nejblíže by se EM Drive dal přirovnat k iontovým motorům. Ty také mohou operovat konstantně po dlouhé časové periody. Což je konceptu použitelné spíše sondami než lidmi. ESA navíc nedávno přišla s motorem využívajícím (tak trochu jako proudový motor v atmosféře) molekuly vzduchu pohybující se stovky kilometrů nad Zemí. Tento typ iontového motoru by mohl zajistit snazší, leč pro lidské posádky stále úmorně pomalé manévrování v okolí planet.

Pro vzdálenější výpravy pak máme dva další úsporné koncepty - jeden z minulosti a jeden z budoucnosti. Řeč je o jaderných motorech a laserových plachetnicích. Jádro dnes není zrovna v kurzu, racionálně u něj navíc panují obavy z ochrany posádky před radiací. Nelze ale popřít, že v poměru cena vs. hmotnost vs. výkon by relativně rychlé meziplanetární lety rozhodně dovolovalo.

Laserové plachetnice se pak bez velké hmotnosti obejdou jednoduše tím, že jim energii dodává externí zdroj v podobě laseru umístěného (pravděpodobně) na Zemi. Tento systém má však pro změnu problém s brzděním u cíle. Snad kdybychom měli soustavu laserů umístěnou u různých planet, mohlo by jít o levnou alternativu. Tak daleko ale zjevně nejsme.

Zdá se tak nejpravděpodobnější, že pro nejbližší desetiletí, snad do roku 2050, bude v kurzu stále chemické palivo. Máme s ním nejvíce zkušeností, hrozí tak i nejméně problémů, a pro bující soukromé raketové společnosti nabízí nejmenší investice do rizikového výzkumu. SpaceX se svým konceptem meziplanetární lodi BFR nakonec šlamastiku s váhou vyřešilo šalamounsky - raketa bude jednoduše startovat skoro prázdná a ve vesmíru natankuje z automatických tankerů.

Snad to není tak sexy koncept jako zcela nová fyzika, o to spíše však může prakticky fungovat.

Studii EM Drive zveřejnila univerzita v Drážďanech.

Tagy: moderní technologie cesta do vesmíru Vesmír věda a technika věda a poznání