重磅!美国宇航局证实EM引擎可行的论文已正式发表
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。