|
三体迷【地球往事专栏】半个月前，有消息称NASA的Eagleworks实验室泄露了一份文件，表明研究人员的测试结果证实了EM引擎（Em Drive）确实可行。当时，还有流言称NASA的这份研究结果已经通过了同行评审。对此，大多数人都抱着保守观望的态度。 万万想不到，NASA的这篇关于研究Em Drive的论文最终竟真的通过了同行评审，且已发表在美国航空航天学会（AIAA）期刊上，并将于12月印刷出版。这篇题为《真空中对来自闭合射频腔的脉冲推力的测量》（Measurement of Impulsive Thrust from a Closed Radio-Frequency Cavity in Vacuum）的论文与先前泄露的文件相似，证实了神奇的Em Drive确实可行。 Em Drive是Electromagnetic Drive的简称，指的是一种全新的驱动方式——电磁驱动，最初由英国科学家Roger Shawyer提出。原理大致是这样的：用电力在密闭的锥形腔内产生微波，微波在腔内来回反射，在两端产生的推力差即可作为飞行器前进的动力。 对于传统的航天推进技术来说，Em Drive毋庸置疑是一大颠覆。当前的火箭发动机通过将推进剂转换为高速射流来产生推力，这就要求火箭需要搭载繁重的推进剂。推进剂的重量本身会瓜分掉部分动力，从而使推进效率大打折扣。 相比之下，Em Drive则属于无工质引擎，无需搭载笨重的燃料罐，效率要高得多。据估计，如果EM引擎应用于宇宙飞船，那么到达月球仅需4个小时，达到火星则只要10周。 然而，Em Drive违反了牛顿第三定律，同时又无法找到合理的解释。因此，Roger Shawyer刚提出Em Drive时大多数人都对此嗤之以鼻，还一度被扣上「民科」的帽子。很多人认为，Em Drive就像永动机一样没有科学理论支撑，是无法实现的，并将其戏称为「不可能的引擎」。 有意思的是，近几年不断有各国的科学家站出来称他们的实验结果支持Em Drive，这也使得「不可能的引擎」变得更富争议。于是，NASA的Eagleworks实验室在去年时决定对Em Drive一探究竟。最近发表的这篇论文正是基于他们去年的实验结果。 在论文中，研究人员详细介绍了他们是如何避免各种误差，并最终得到了支持Em Drive的惊人结果——Em Drive在真空中可产生1.2毫牛/千瓦的推力。相比之下，虽然霍尔推进器能产生60 毫牛/千瓦的推力，但是其需要推进剂，会大大降低推进效率。另外，同为无工质的太阳帆则只能产生6.67微牛/千瓦的推力，比Em Drive低了两个数量级。可见，Em Drive不仅能产生推力，产生的推力还相当可观。 研究人员还表示，在本次试验中他们只是为了测试Em Drive是否可行，并未刻意追求其推进效率。因此，Em Drive的推进效率还有很大的提升空间。 至于Em Drive为何能在无视牛顿第三定律的情况下产生推力，目前仍然不大清楚。这并不是本篇论文的重点，但研究人员还是提出了一个猜想——或许与导航波理论（pilot-wave theory）有关。导航波理论非常复杂，是量子力学中一个略有争议的解释，近几年才逐渐流行起来。 当然，科学是严谨的，这篇论文只是基于一轮实验的结果，在真正确定EM Drive确实能产生推力之前还有很多工作要做。不过，这是关于EM Drive的第一篇通过同行评审而发布的论文，意义还是非常重大的。接下来，研究人员将在太空中对EM Drive进行测试。 |
|
|
