Jede Aktion entspricht einer gleichen und entgegengesetzten Reaktion: dem dritten Gesetz der Dynamik. Es ist das Prinzip, auf dem Weltraumraketen basieren, die Treibmittel in eine Richtung verbrennen, um in die entgegengesetzte Richtung zu gelangen.
Ein NASA-Ingenieur glaubt jedoch, dass er uns dank eines speziellen Schraubenmotors ohne Treibmittel zu den Sternen bringen kann. Ein Motor, der die Basis aller Raumschiffe der Zukunft bilden würde.
entworfen von David Verbrennungen des Marshall Space Flight Center in Alabama nutzt das "Helix-Triebwerk" die Auswirkungen der Massenänderung, die bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit auftreten. Burns hat ein Papier veröffentlicht, das das Konzept auf dem technischen Berichtsserver der NASA beschreibt.
Es versteht sich von selbst, dass seine Arbeit bei seinen Kollegen auf einige Skepsis gestoßen ist, aber Burns glaubt, dass das Konzept gültig ist und die Voraussetzungen für viele zukünftige Raumfahrtmaschinen schaffen wird. "Wenn jemand beweist, dass es nicht funktioniert, habe ich kein Problem damit, darüber nachzudenken, aber diese Option ist es auch wert, erkundet zu werden", sagt er.
Wie funktioniert der Schraubenmotor?
Um das Prinzip des von Burns hergestellten Schraubenmotors zu verstehen, stellen Sie sich eine Box auf einer Oberfläche vor, die keine Reibung aufweist. In der Box befindet sich eine Stange, um die ein Ring läuft. Wenn ein Impuls in der Box den Ring drückt, gleitet er nach vorne, wenn sich die Box in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Sobald Sie den Rand der Box erreicht haben, kehrt der Ring zurück, und auch die Box kehrt ihre Richtung um. Unter normalen Bedingungen erzeugt der dritte Hauptsatz der Dynamik eine Schwingung des Rings von rechts nach links.
Aber was würde passieren, fragt sich Burns, wenn die Masse des Rings größer wäre, wenn er in eine Richtung geht, und dann klein, wenn er in die entgegengesetzte Richtung zurückkehrt? Tatsächlich wäre die Aktion größer als die Reaktion, das dritte Gesetz der Dynamik würde umgangen und die Box würde sich vorwärts und vorwärts bewegen.
Wie kann dieser Ring seine Masse verändern?
Dies ist von der Physik nicht "verboten". Einsteins spezielle Relativitätstheorie besagt, dass ein Objekt an Masse gewinnt, wenn es sich der Lichtgeschwindigkeit nähert (ein Effekt, der durch aktuelle Teilchenbeschleuniger nur minimal demonstriert werden kann).
Wenn wir den Ring in der Box durch einen Teilchenbeschleuniger ersetzen, erhalten wir das Ergebnis. Die Ionen im Ring würden mit Geschwindigkeiten nahe denen des Lichts transportiert (Erhöhung der Masse), wenn es in die eine Richtung geht, und abgebremst (Verringerung der Masse), wenn sie in die andere Richtung gehen.
Es kann noch besser gemacht werden
Burns ist der Ansicht, dass das System noch effizienter wäre, wenn es ohne Stab und Ring ausgeführt würde, und ersetzt alles durch einen einzigen helixförmigen Teilchenbeschleuniger, mit dem die Teilchen sowohl seitlich als auch in Längsrichtung bewegt werden können: a Helixbewegung, genau.
Was ist mit der Box?
Ein ziemlich großer würde bei einer Vermutung benötigt werden. Es ist kein Zufall, dass die Größen dieses Motors in der Größenordnung von 200 Metern Länge und 12 Metern Durchmesser liegen. Der Energiebedarf ist laut Berechnungen ebenfalls enorm: Es werden 165 Megawatt Energie benötigt, um einen Schub von 1 Newton zu erzeugen (dies ist die Kraft, mit der wir eine Taste auf der Tastatur drücken).
Aus diesem Grund kann der Motor nur in einer „großen Kiste ohne Reibung“ (oder fast) arbeiten: dem kosmischen Raum.
„Mit der richtigen Menge an Zeit und Energie könnte dieser Motor 99% der Lichtgeschwindigkeit im Weltraum erreichen“, sagt Burns.
Ein elektromagnetischer Motor mit Triebwerken, jedoch ohne Treibmittel
Ende der 70er Jahre patentierte der amerikanische Erfinder Robert Cook die Konstruktion eines Motors, der seiner Meinung nach die Zentrifugalkraft in eine lineare Bewegung umwandeln kann.
Dreißig Jahre später, in den frühen 30er Jahren, schlug der englische Erfinder Roger Shawyer den EM-Antrieb vor, der Mikrowellen in Schub umwandeln kann.
Im Januar 2017, Ein Magnetmotor, der im Eagleworks Laboratory der NASA entwickelt wurde schien das Ziel getroffen zu haben, aber tiefere Tests ergaben einen Konstruktionsfehler bei diesen Magnetantriebsmotoren. Phänomen auch bekannt als "wie man einen Motor wirft".
Keines der Konzepte wurde bisher erfolgreich getestet: beide werden wegen ihrer Verletzung eines wichtigen physikalischen Gesetzes, der Gesetz der Erhaltung des Drehimpulses.
Martin Tajmar Die Technische Universität Dresden in Deutschland hat den EM-Antrieb (erfolglos) getestet und geht davon aus, dass der Schraubenmotor wahrscheinlich dieselben Probleme hat.
"So wie ich das sehe, wird kein Trägheitsantriebssystem jemals in Weltraumumgebungen funktionieren", sagt er.
Das Prinzip dieses unmöglichen Motors respektiert die spezielle Relativitätstheorie, was ihn zu etwas Besonderem macht, aber "leider ist immer ein Aktions-Reaktions-Mechanismus zu berücksichtigen".
Burns hat alleine gearbeitet und gibt zu, dass das Motormodell ziemlich ineffizient ist. Das Prinzip bleibt jedoch unberührt und es besteht Verbesserungspotenzial.
"Ich kenne die Risiken, die mit der Einführung von Technologien wie Cold Fusion oder EM Drive verbunden sind." sagt. "Ich weiß, dass mein Ruf umstritten sein wird, aber Sie müssen das Risiko eingehen, wenn Sie etwas Neues erfinden wollen.".
Der Eindruck ist, sehr interessante Ideen für ein extrem embryonales Projekt zu finden. Alle Ideen sind vorhanden, aber das Ganze scheint verfrüht.
