La physique a-t-elle vraiment été violée par EM drive dans un document de la NASA « divulgué »?

La propulsion ionique est actuellement la forme de voyage spatial la plus lente, mais la plus économe en carburant. Crédit : NASA / JPL

Depuis que la NASA a annoncé qu’elle avait créé un prototype du propulseur à Cavité Résonante à Radiofréquence controversé (aka. le lecteur EM), tous les résultats rapportés ont fait l’objet de controverses. Et avec la plupart des annonces prenant la forme de « fuites » et de rumeurs, tous les développements rapportés ont été naturellement traités avec scepticisme.

Et pourtant, les rapports continuent d’arriver. Les derniers résultats présumés proviennent des laboratoires Eagleworks du Centre spatial Johnson, où un rapport « divulgué » a révélé que l’entraînement controversé est capable de générer une poussée dans le vide. Tout comme le processus critique d’examen par les pairs, la question de savoir si le moteur peut passer le rassemblement dans l’espace est un problème persistant depuis un certain temps.

Compte tenu des avantages du lecteur EM, il est compréhensible que les gens veulent le voir fonctionner. Théoriquement, ceux-ci incluent la capacité de générer suffisamment de poussée pour voler vers la Lune en seulement quatre heures, vers Mars en 70 jours et vers Pluton en 18 mois, et la capacité de tout faire sans avoir besoin de propulseur. Malheureusement, le système d’entraînement est basé sur des principes qui violent la loi de conservation de l’élan.

Cette loi stipule que dans un système, la quantité d’élan reste constante et n’est ni créée ni détruite, mais ne change que par l’action des forces. Comme l’entraînement EM implique des cavités électromagnétiques à micro-ondes convertissant directement l’énergie électrique en poussée, il n’a pas de masse de réaction. C’est donc « impossible », en ce qui concerne la physique conventionnelle.

Le rapport, intitulé « Mesure de la Poussée Impulsive d’une Cavité Radiofréquence Fermée dans le Vide », a apparemment été divulgué début novembre. Son auteur principal est Harold White, chef de l’équipe de propulsion avancée de la Direction de l’ingénierie de la NASA et Chercheur principal du laboratoire Eagleworks de la NASA.

Comme lui et ses collègues le rapportent (prétendument) dans le document, ils ont effectué un test de poussée impulsive sur un « article de test RF conique ». Il s’agissait d’une phase de poussée avant et arrière, d’un pendule à faible poussée et de trois essais de poussée à des niveaux de puissance de 40, 60 et 80 watts. Comme ils l’ont indiqué dans le rapport:

« Il est montré ici qu’un article d’essai RF conique à charge dialectique excité en mode TM212 à 1 937 MHz est capable de générer une force constante à un niveau de poussée de 1,2 ± 0,1 mN / kW avec la force dirigée vers l’extrémité étroite dans des conditions de vide. »

Pour être clair, ce niveau de poussée à la puissance – 1,2. millinewtons par kilowatt – est assez insignifiant. En fait, l’article place ces résultats dans leur contexte, en les comparant aux propositions de propulseurs ioniques et de voiles laser:

 » La poussée actuelle à la puissance d’un propulseur Hall est de l’ordre de 60 mN/kW. C’est un ordre de grandeur supérieur à l’article de test évalué au cours de cette campagne de vide – Le 1.Le paramètre de performance de 2 mN / kW est deux ordres de grandeur plus élevé que les autres formes de propulsion à propergol nul telles que les voiles légères, la propulsion laser et les fusées à photons dont la poussée atteint des niveaux de puissance compris entre 3,33 et 6,67 / kW (ou 0,0033 à 0,0067 mN / kW). »

Actuellement, les moteurs ioniques sont considérés comme la forme de propulsion la plus économe en carburant. Cependant, ils sont notoirement lents par rapport aux propulseurs à propergol solide classiques. Pour offrir une certaine perspective, la mission Dawn de l’ESA s’est appuyée sur un moteur à ions xénon qui avait une poussée de production d’énergie de 90 millinewtons par kilowatt. Grâce à cette technologie, il a fallu près de quatre ans à la sonde pour se rendre de la Terre à l’astéroïde Vesta.

Le concept d’énergie directe (aka. voiles laser), en revanche, nécessite très peu de poussée car il s’agit d’engins de la taille d’une plaquette – de minuscules sondes pesant environ un gramme et transportant tous leurs instruments dont elles ont besoin sous forme de puces. Ce concept est actuellement exploré dans le but de faire le voyage vers les planètes et les systèmes stellaires voisins au cours de notre propre vie.

Deux bons exemples sont le concept interstellaire PROFOND financé par la NASA qui est en cours de développement à l’UCSB, qui tente d’utiliser des lasers pour alimenter un engin jusqu’à 0,25 la vitesse de la lumière. Pendant ce temps, le projet Starshot (qui fait partie de Breakthrough Initiatives) développe un engin qui, selon eux, atteindra des vitesses de 20% de la vitesse de la lumière, et pourra ainsi faire le voyage vers Alpha Centauri dans 20 ans.

Par rapport à ces propositions, le variateur EM peut toujours se vanter de ne nécessiter aucun propulseur ni source d’alimentation externe. Mais sur la base de ces résultats d’essai, la quantité de puissance qui serait nécessaire pour générer une quantité importante de poussée le rendrait peu pratique. Cependant, il faut garder à l’esprit que ce test de faible puissance a été conçu pour voir si une poussée détectée pouvait être attribuée à des anomalies (dont aucune n’a été détectée).

Le rapport reconnaît également que des tests supplémentaires seront nécessaires pour exclure d’autres causes possibles, telles que les déplacements du centre de gravité (CG) et la dilatation thermique. Et si des causes extérieures peuvent à nouveau être exclues, les tests futurs tenteront sans aucun doute de maximiser les performances pour voir à quel point le lecteur EM est capable de générer de la poussée.

Mais bien sûr, tout cela suppose que le papier « divulgué » est authentique. Jusqu’à ce que la NASA puisse confirmer que ces résultats sont bien réels, le lecteur EM sera coincé dans les limbes de la controverse.

Explorez plus loin

Image: Tir du propulseur ionique T6

Source: Universe Today
Citation: La physique a-t-elle vraiment été violée par EM drive dans un document de la NASA « divulgué »? (11 novembre 2016) extrait le 7 février 2021 de https://phys.org/news/2016-11-physics-violated-em-leaked-nasa.html
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