Napęd kosmiczny: nowe oblicze

Naukowcy z centrum badań kosmicznych NASA w zeszłym tygodniu przedstawili otrzymane wyniki testów na temat napędu kosmicznego na odbywającej się konferencji w Cleveleand (Joint Propulsion Conference)

Obecnie napędy, które są stosowane przy wynoszeniu satelitów na orbitę geostacjonarną, stanowią połowę wagi całej konstrukcji. Napęd zwany EmDrive lub też Q-Drive mógłby rozwiązać ten problem gdyż nie potrzebuje do działania żadnego paliwa. Co to oznacza w praktyce? Dużo niższe koszty usług satelitarnych.

Brytyjski wynalazca Roger Shawyer pierwszy wymyślił takie rozwiązanie za co został wyśmiany. Jego pomysł zaprzeczał jednej z podstawowych zasad fizyki newtonowskiej: zasadzie zachowania pędu. Roger Shawyer wymyślił inny - niż do tej pory znane napędy kosmiczne - sposób rozpędzania się w przestrzeni wykorzystania odrzutu. To elektromagnetyczne (stąd nazwa EmDrive – napęd elektromagnetyczny) rozwiązanie pozwalało na zaprzestanie wyrzucania lub wystrzeliwania substancji, czy też promieniowania przez statek.

Aktualnie napędy kosmiczne oparte są na wykorzystaniu siły odrzutu lub będące jeszcze w fazach badawczych żagle słoneczne wykorzystujące ciśnienie światła słonecznego. Głównym wyposażeniem jest jednak napęd odrzutowy. Gorące gazy spalinowe lub strumień rozpędzonych w polu elektrycznym jonów sprawia, że ruch statku odbywa się w przeciwnym kierunku. W przypadku, gdy kończy się paliwo, które umożliwia poruszanie się z największą prędkością, a w zasadzie pędem,czyli iloczynem prędkości i masy, napęd przestaje działać ze względu na brak siły ciągu.

EmDrive przypomina szczelnie zamkniętą mikrofalówkę o nietypowym kształcie - w ten sposób opisał to magazyn "Wired". Do wnętrza komory w kształcie stożka wpuszczane są mikrofale. Według Shawyera zamknięte w szczelnej wnęce rezonansowej promieniowanie mikrofalowe może w jakiś sposób wytwarzać siłę ciągu skierowaną w kierunku stożka. W rezultacie napęd nie potrzebuje żadnego paliwa ale oczywiście wymaga zasalania energią elektryczną którą można pozyskać z baterii słonecznych.

Shawyer nie jest w stanie precyzyjnie wytłumaczyć dlaczego jego napęd może działać. Dla potwierdzania swojej racji w 2003 roku zbudował model demonstracyjny. Siła ciągu - jak twierdzi naukowiec - wynosiła 16 miliniutonów (ciężar równoznaczny 1,6 grama) co jest dowodem na to, że jednak taka siła istnieje. Na Ziemi ta wartość jest bardzo niewielka, jeśli jednak zastosujemy podobne rozwiązanie w próżni, gdzie nie ma żadnych oporów, może się okazać, że napęd jest w stanie utrzymać satelitę na orbicie lub dokonywać małej korekty parametrów orbity.

Koncepcja spotkała się z ostrą krytyką, ale znalazło się też sporo naukowców, którzy postanowili ją sprawdzić i twierdzą, że testy zakończyły się sukcesem. Czy to oznacza, że już niebawem w kosmosie nie będziemy potrzebować paliwa? Potrzebne są kolejne testy.