Почему бы нам не запустить EmDrive в космос?

И снова невозможный драйв находится в центре внимания публичных новостей.

Но пока я все еще не впечатлен. НАСА, кажется, бросило много ресурсов, чтобы проверить жизнеспособность EmDrive. Но я не уверен, что мы приблизились к тому, чтобы узнать, «работает ли это».

Почему бы нам не построить куб-спутник, запустить его на орбиту и попытаться оттолкнуть к Плутону?

Похоже, мы получили бы гораздо больше полезных данных гораздо быстрее.

Это вопрос тролля? "но до сих пор я все еще не впечатлен" - также ФИЗИКИ НИКОГДА НЕ ПРОЕКТИРУЮТ ВЕЩИ в стиле "куб, толчок к плутону". Все имеет форму/цвет/что бы это ни было по какой-то причине.
@AlecTeal Меня это не впечатлило, так как существует еще так много возможных объяснений силы, которая не является безреакционной, например, тепловое воздействие на воздух. Я хочу сказать, что пока двигатель находится на Земле, я буду относиться к нему как к сверхсветовым нейтрино. Если он доберется до Плутона, это будет «новая физика». Кроме того, не мог бы кто-нибудь напомнить мне, откуда мы знаем, что молния электрическая?

Ответы (7)

EmDrive потребляет ~300 Вт. Вы не получите его от кубсата. Вам нужно более метра солнечных батарей или хороших 56 кг батареи РИТЭГа.

Он был протестирован на Земле, изготовлен из материалов и электроники, предназначенных для работы в земных условиях: температура, давление, радиация. Отправить вещи в космос не так просто, как загрузить их в ракету. Если они работают, им нужно

  • сложная система терморегулирования (для рассеивания 300 Вт с использованием только радиаторов снова потребуется несколько квадратных метров площади радиатора),
  • источник питания и управление (нет хороших 230 В от розетки) и система управления температурой для этого (замороженные батареи не работают)
  • вся электроника должна быть защищена от космического излучения (то есть заменена специальными чипами, изготовленными по технологии толстых дорожек, больших токов и большой избыточности, чтобы блуждающие частицы не меняли биты). Они сложны, дороги и требуют специальных знаний, в отличие от обычной электроники.
  • Есть вопрос давления — создайте аккуратный компонент, надежно залитый эпоксидной смолой, поймайте пузырек воздуха, и ваш аккуратный компонент взорвется на орбите.
  • Там вся телеметрия и радио - так что вы отослали свой аккуратный диск, и никто не знает, что с ним случилось. Космос большой.
  • Контроль положения и обеспечение того, чтобы тяга привода находилась на одной линии с центром масс. В противном случае вместо полета к Плутону у вас будет самый быстро вращающийся спутник в мире, разбрасывающий осколки по мере того, как он распадается.

...и средства. Сколько тысяч долларов за килограмм? И эта штука не будет кубсатом. Это будет что-то порядка тонн.

И для чего? Если это не сработает, мы не узнаем, связано ли это с каким-то сбоем или потому, что это ошибочная концепция. Давайте сначала убедимся, что у нас есть что-то, что мы можем отправить в космос.

А может быть, в вакуумном контейнере на борту космической станции в условиях микрогравитации? Кажется, это решает все проблемы, которые вы перечисляете. И добавьте человеческое управление, чтобы упростить и улучшить эксперимент. Полезная нагрузка Cygnus или Dragon не стоит больше нескольких 10 000 долларов за кг, не так ли?
@LocalFluff: на МКС много отсеков для «вакуумных экспериментов». Правда, на данный момент аппарат великоват (взгляните на фото к статье , он даже в люк капсулы "Прогресс" не пролезет :) К тому же сейчас он вряд ли выдержит стартовые ускорения и вакуум. Но да, это достойное направление исследований — лучше построить двигатель, который можно было бы установить на МКС, чем специальный зонд; Вы почти вдвое уменьшили головную боль.
Я не понимаю, чем запуск чего-то в космос и помещение его в вакуумную камеру на борту МКС сильно отличается от запуска чего-то в космос и отправки в путешествие через космический вакуум. Большинство вопросов, которые SF. перечисленные по-прежнему кажутся применимыми.
@MichaelKjörling: 1) телеметрия, связь и управление ориентацией 2) исправления на месте, 3) питание (и, в некоторой степени, охлаждение), 4) электроника / серверная часть могут работать внутри МКС, только часть двигателя должна быть защищена от вакуума. , 5) уменьшенные, более ручные системы управления (не должны быть почти такими же автономными), 6) его можно привязать к стандартной миссии доставки вместо отдельного запуска; 7) со всеми этими сокращениями требуемая масса значительно снижается, поэтому стоимость вывода на орбиту также снижается.
Большинство из этих вещей, похоже, мы знаем, как делать уже довольно давно: выравнивание тяги, телеметрия, космическая электроника... больше не представляют большой проблемы, учитывая успех различных отправленных зондов.
@njzk2: Это также то, что чаще всего выходит из строя, составляет львиную долю стартовой массы и стоит больших денег. Это не научная и не техническая проблема, но это то, что делает или разрушает большинство проектов, связанных с космосом. А что касается выравнивания тяги... если мы даже не уверены, обеспечивает ли устройство тягу, откуда мы знаем его профиль выравнивания тяги?
Тестовый образец Eagleworks (Cannae, 300 Вт, на который вы ссылаетесь) помещается внутри вакуумной камеры размером 30 на 36 дюймов, имеет диаметр 11 дюймов и 4-5 дюймов между концами труб луча. Кроме того, вполне возможно получить 300 Вт с развертываемыми тонкопленочными фотоэлектрическими модулями на наноспутнике (состояние техники в настоящее время котируется при удельной плотности энергии более 1000 Вт/кг), хотя это не будет один CubeSat размером 10x10x10 см и 1 кг. Ед. изм. Но, вероятно, можно было бы запихнуть все это в 3U Cubesat, может быть, что-то похожее на Lightsail-1 .
@TildalWave: Меня беспокоит еще один фактор: при такой тяге, с которой мы имеем дело, солнечный ветер, трение о воздух и электродинамическое сопротивление большой солнечной панели могут полностью скрыть реальную тягу. Возможно, лучше использовать предварительно заряженную одноразовую химическую батарейку...
@СФ. Мы можем смоделировать и измерить все возмущающие факторы, скажем, на НОО сегодня достаточно хорошо, чтобы, если что-то должно было испускать тягу порядка 40–50 мкН (в 40–50 раз больше тяги собственных электромагнитных излучений), в противном случае относительно объект небольшой массы, и в течение длительного периода времени мы его обнаружим (ну, мы, конечно, будем спорить о том, что именно вызвало его, но это было бы достаточно интересно само по себе). Я думаю, что это вполне можно проверить в космосе, на орбите или где-то еще. Кстати, для многопереходных ячеек SOA вам потребуется площадь поверхности около 0,3 м² (~ 2,4 кг), чтобы получить от них 300 Вт на 1 AU.
Кроме того, что испытания в свободном падении на борту МКС не делают ничего такого, чего не делают испытания на земле — реальная проблема заключается в соединении между испытательным объектом и экспериментальной камерой.
@LorenPechtel, возможно, это правда. Но вы, возможно, недооцениваете сложность отделения тестового объекта от экспериментальной камеры (планеты). В масштабе силы, о котором мы говорим, я подозреваю, что местный пригородный поезд мог повлиять на результат.
@СФ. Масса МКС была бы слишком велика (я думаю), чтобы маленький EmDrive мог заметно повлиять на нее. Что касается испытаний на испытательном стенде, я не вижу, чем это будет лучше, чем на земле.
@Aron «В октябре 2006 года Шойер провел испытания нового прототипа с водяным охлаждением, который увеличил тягу до 0,1 ньютона (0,022 фунт-силы) и работал на 300 Вт». МКС нужно 0,275 с.ш. , чтобы поддерживать орбиту. Таким образом, ничтожный 1 кВт устранил бы необходимость в перезагрузке - при условии, что утверждения о 0,1 Н верны. Я нахожу ~ 50 мкН в тестах репликации более правдоподобными.
@TildalWave Просто хочу отметить, что ходят упорные слухи о том, что один из них участвует в миссии нынешних ВВС «Таинственный космический самолет X-37B» и китайском Tiangong-1. Китайцы, кажется, хотят настаивать на том, что они опережают США в использовании этого двигателя. Учитывая, что текущая миссия продолжается уже более 600 дней, может быть любопытно, что это за метод движения. Все, что я читал, это то, что они тестируют двигатель на эффекте Холла.

Можем, это зависит от масштаба проекта, и если кто-то предложил проверочную миссию и готов ее профинансировать.

Для небольших миссий по демонстрации технологий , таких как те, которые регулярно выполняются на борту МКС, она может быть, например, предложена через CASIS в качестве научно-исследовательского проекта в области физики и материаловедения , но она, скорее всего, не выиграет никаких государственных грантов (конкурс яростный).

Что касается НАСА, это зависит от того, какой TRL (уровень технологической готовности) вы можете квалифицировать. Что касается полномасштабного системного компонента, то в настоящее время он находится только на уровне TRL2 и не имеет макетных испытаний для независимой проверки и проверки (IV&V) технологии (TRL3), полномасштабных экспериментов (TRL4) и проверки в репрезентативной среде (TRL5). прежде чем он сможет перейти к демонстрации прототипа в соответствующей среде (TRL6) и за ее пределами.

NASA Eagleworks в самой последней соответствующей статье, которую NTRS вернет , в разделе V. Application of Technology to Space Exploration Missions , что интересно, избегает описания маломасштабных демонстрационных миссий технологии и сразу переходит к потенциальному полномасштабному применению технологии с пара примеров межпланетных полетов (на Марс и Титан/Энцелад на Сатурн). Они служат демонстрацией того, что то, что в настоящее время находится на бумаге (и еще не проверено независимо), имеет потенциальные приложения в реальном мире, но это все. Резюме статьи ясно говорит, что:

Ближайшая цель состоит в том, чтобы выполнить макетную плату Q-thruster для испытаний, которую можно будет отправить в другие места, обладающие способностью измерять малую тягу для независимой проверки и валидации (IV&V) технологии. Текущий план состоит в том, чтобы поддержать кампанию испытаний IV&V в Исследовательском центре Гленна (GRC) с использованием их торсионного маятника с малой тягой, за которой следует повторная кампания в Лаборатории реактивного движения (JPL) с использованием их торсионного маятника с малой тягой. Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса также выразила заинтересованность в проведении теста типа баланса Кавендиша с кораблем IV&V.

Измерение импульсной тяги от закрытого радиочастотного резонатора в вакууме . Дата публикации: 17 ноября 2016 г. «Данные по тяге в прямом, обратном и нулевом режимах показали, что система стабильно работает с отношением тяги к мощности 1,2 ± 0,1 мН / кВт». Итак, TRL4 уже?

НАСА использует реальную информацию, а не «публичные новости». Превращение обыденного отрицательного результата в шумиху или описание измерений, близких к уровню шума приборов, а затем заявление о том, что это глубокий и сбивающий с толку результат, не обманет и не впечатлит настоящих инженеров.

Это не работает.

Нет причин предполагать, что происходит что-то подозрительное.

Статьи в популярной прессе, утверждающие обратное , и статьи, написанные самими чудаками, не меняют фактических фактов , даже если они создают общественную мифологию.

Поможет ли подобное измерение в космосе ? В характерной статье, которую я помню, описывались измерения небольшой силы, по-видимому, случайным образом, в том числе в неправильном направлении или когда машина была выключена. Крошечные эффекты в окружающей среде и шум в инструментах затмевают любые реальные показания. Если бы вы попробовали это на свободной орбитальной платформе, вы бы также получили случайные изменения из-за переменного атмосферного сопротивления, солнечных частиц, магнитных полей, газовыделения частей, дифференциального охлаждения и светового давления, не говоря уже о возмущениях от других спутников и тел в космосе. Солнечная система и неровности на Земле (хорошее описание читайте в Gravity Probe B и об эффекте орбиты без сопротивления). При сборе данных, будь то тщательная информация о местоположении или встроенные акселерометры, вы получите случайные изменения, которые невозможно контролировать, точно так же, как и в предыдущих стендовых испытаниях.

И еще будут сообщения о том, что ускорение на фазе "контроль" (выключено) или в неправильном направлении - это как-то загадочно и наводит на размышления, когда на самом деле означает, что пробный запуск не отличить от контроля и поддерживает "ничего не делает" гипотеза на достаточное количество сигм, чтобы исключить какие-либо интересные эффекты.

Новая статья была опубликована НАСА, которая подтверждает измерения тяги, а также исключает множество источников, которые могут повлиять на измерения: arc.aiaa.org/doi/10.2514/1.B3612 . Я не говорю, что ЭМ-привод действительно работает, но с этой новой статьей эту возможность следует полностью рассмотреть.
«Запрашиваемая статья в настоящее время недоступна на этом сайте».
JDługosz, cc@JannikPitt: Была опечатка; правильный URL-адрес: arc.aiaa.org/doi/10.2514/1.B36120 .

Я как раз изучал это сейчас.

Рабочий дизайн в основном еще не существует, так что это все еще вопрос «что прислать?». Все основные первоначальные результаты, скорее всего, являются результатом тепловых токов, что, очевидно, так и есть. С тех пор измерения в основном находились в пределах погрешности.

Похоже, обещание все еще есть, но они все еще работают над чувствительностью тестов и конструкцией привода, пока не получат некоторые результаты, которые, вероятно, не являются результатом электронного шума.

Также очевидно, что куча электроники, которая работает на Земле, не работает в космосе. Кто знал?!

И некоторые вещи, которые работают в вакуумной среде микрогравитации, не работают здесь, на поверхности Земли, при наличии заметной атмосферы. Но когда мы понимаем, почему что-то работает в одной среде, а не в другой, у нас гораздо больше шансов создать что-то, что действительно может делать то, что мы от него требуем.

НАСА так не работает. Это может быть быстрее, но это также намного рискованнее и имеет очень небольшую ценность. Кубсат не может нести много приборов, поэтому после его полета мы не приблизимся к пониманию того, как и почему работает ЭМ-двигатель, что является более важным вопросом на данный момент.

Редактировать

А в 2018 году мы узнали, что EmDrive не работает , даже не забирая его с Земли.
Испытания на Земле имеют ряд больших преимуществ перед испытаниями в космосе. На Земле мы можем легко проверить и модифицировать тестовую систему, чтобы постепенно исключать ошибки. Мы можем постепенно добавлять дополнительное тестовое оборудование и, например, экранирование, чтобы улучшить тест.
Если вы запустите EmDrive на маленьком спутнике, у вас будет только один шанс построить тестовую систему. Любые последующие действия с измененной тестовой системой обойдутся очень дорого, поскольку потребуют повторного запуска.

В яблочко. Мы были бы неловкой шуткой среди космических цивилизаций, если бы сделали шаг к космосу с устройством, в котором мы не совсем уверены, как и почему оно работает.
Не знаю, как и почему, но ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ли стоит шутка.
Люди использовали паровые двигатели более века, не понимая, как и почему работают паровые двигатели. Люди использовали электрические батареи и электронные лампы в течение десятилетий до открытия электрона в 1897 году. Изучение того, как и почему что-то работает, безусловно, приятно; добиваться полезных результатов тоже приятно; возможно, лучше делать и то, и другое параллельно, не заставляя одно ждать другого. (Майк: это искренне или сарказм? Иногда в интернете трудно сказать. ).
Паровые двигатели использовались на практике в течение многих лет, прежде чем они впервые были использованы в трансатлантическом путешествии. Они также были хорошо поняты на практическом уровне. Космос и без безрассудных схем достаточно сложен и рискован. Сначала вы проводите испытания на Земле, а ПОТОМ используете свою новую технологию в космосе. Не наоборот.
Электрон был открыт в 1897 году, а эффект Эдисона-Ричардсона в электронных лампах — между 1873 и 1889 годами.

Почему бы нам не построить куб-спутник, запустить его на орбиту и попытаться оттолкнуть к Плутону? Похоже, мы бы получили гораздо больше полезных данных намного быстрее

Ну, если не обращать внимания на подробности низкой околоземной орбиты, нехватки места для питания и проблем слежения за небольшим темным объектом на огромном расстоянии...

Чтобы пройти 7,5 миллиарда километров, начиная со скорости 0 м/с и используя ускорение 50 микроньютонов на спутнике массой 1 кг, вы получите данные примерно через 38 лет. Это не кажется очень быстрым.

Если бы он вообще двигался, у вас были бы нужные данные. На самом деле не обязательно добираться до конца.
Интересно. В этой статье не проводились математические расчеты и не приводилось никакого обоснования 18-месячной цифры.

Пол Марч (если я хорошо помню) объяснил, что только для того, чтобы Nasa GRC согласился работать над тестом EmDrive, им нужно было достичь минимальной тяги (50 или 100 мкН, насколько я помню).

Прямые полеты в космос с непроверенным устройством могут привести к фатальным ложным отрицательным результатам. Так произошло с Cold Fusion, с двумя влиятельными лабораториями, которые потерпели неудачу по неизвестной в то время причине, а также потому, что они сделали неверные предположения и отказались обращаться к экспертам (Nasa EW допустило аналогичную ошибку относительно Shawyer).

Для меня этот ложноотрицательный риск является гораздо более серьезным риском, благодаря задержке и бюджету. Если НАСА может смириться с неудачей, не отказываясь от идеи, это нормально, но я считаю, что это не так.

См. эту книгу , в частности, о холодном синтезе.
Это хорошая книга, чтобы понять, как люди могут игнорировать доказательства, быть настолько уверенными в своих предвзятых рассуждениях, что пишут книгу. Книга Гэри Таубса и книги Хейзенги также хороши для изучения популярных заблуждений некоторых ученых, слишком сосредоточенных на теории. Лучшая книга для понимания того, как игнорировался термоядерный синтез Кольфа, изучения калориметрии и хорошей эпистемилогии, — «Избыточное тепло» Шарля Бодетта. Кроме того, он публикуется Uni Tsinghua в формате PDF. iccf9.global.tsinghua.edu.cn/lenr%20home%20page/acrobat/… Конец очень хорош для плохих книг.
Почему бы нам не запустить EmDrive в космос?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v