" EmDrive " ไมโครเวฟแห่งอนาคต - แนวคิดใหม่ในการขับเคลื่อนยานอวกาศ



 
"The impossible"  EmDrive เครื่องยนต์ซึ่งอ้างว่าสร้างแรงขับโดยการสะท้อนกลับของไมโครเวฟไปรอบ ๆ ภายในท่อรูปกรวย
นี่เป็น QVPT เวอร์ชันเก่ากว่าที่ NASA ทดสอบ
(รูปภาพ: © SPR Ltd./www.emdrive.com)

" EmDrive " เป็นเครื่องยนต์ที่ โรเจอร์ ชอว์เยอร์ นักวิจัยและนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษเสนอเอาไว้เมื่อปี 2000 ที่อ้างว่าทำให้สิ่งที่เป็นไปไม่ได้ให้เป็นไปได้ ด้วยวิธีการผลักดันยานอวกาศไปรอบ ๆ โดยไม่จำเป็นต้องใช้แรงดันจากอะไร ซึ่งจะไม่มีทั้งแรงขับและไอเสีย เพียงแค่เสียบปลั๊กไฟก็สามารถล่องยานไปยังปลายทางแห่งความฝันได้ มันจึงถูกเรียกว่า "The impossible" 
 
แต่ EmDrive ไม่เพียงแต่ละเมิดความเข้าใจพื้นฐานของเราเกี่ยวกับจักรวาล การทดสอบที่อ้างว่าวัดผลแล้วไม่ได้ถูกจำลองแบบ ดังนั้น เมื่อพูดถึงในครั้งแรกๆ มันจึงเป็นเพียงแนวคิดเท่านั้น  มันมีชื่อเรียกต่างๆเช่น EmDrive, Q-Drive, RF Resonant Cavity, Impossible Drive  แต่รูปแบบทั้งหมดของอุปกรณ์ทำในสิ่งเดียวกัน นั่นคือสะท้อนรังสีบางส่วนรอบ ๆ ภายในห้องปิด แค่นั้นก็จะได้รับแรงขับ

แต่ Brice Cassenti ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบขับเคลื่อนขั้นสูงของมหาวิทยาลัยคอนเนตทิคัตกล่าวว่า EmDrive ดูเหมือนจะไม่น่าจะเป็นไปได้เพราะละเมิดกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม สิ่งนี้ถือเป็นเรื่องใหญ่ เพราะจรวดทุกรูปแบบ (และแน่นอนการเคลื่อนที่ทุกรูปแบบทั่วทั้งจักรวาล) ต้องรักษาโมเมนตัมไว้

โดยต้องผลักบางสิ่งบางอย่างออกไป เช่น ดันเท้าออกจากพื้นเพื่อกระโดด, เครื่องบินที่ต้องดันตัวเองขึ้นไปในอากาศ และจรวดที่ต้องดันชิ้นส่วนของตัวมันเองโดยพ่นก๊าซไอเสียออกทางด้านหลัง เพื่อให้พุ่งไปข้างหน้า แต่ EmDrive ไม่ต้องมีแรงขับเหล่านั้น มันเป็นแค่กล่องที่มีไมโครเวฟอยู่ข้างในสะท้อนไปมา และคาดว่ามันสามารถเคลื่อนไหวได้เอง
 

คำอธิบายสำหรับ EmDrive ที่อาจจะทำงานข้ามขอบเขตของฟิสิกส์ที่เรารู้จักอาจเป็นไปได้ว่า
- บางทีมันอาจมีปฏิกิริยากับพลังงานสูญญากาศควอนตัมของเวลาในอวกาศ (แม้ว่าพลังงานสุญญากาศควอนตัมของเวลาอวกาศจะไม่ยอมให้มีสิ่งใดมาผลักดันออกไป)
- บางทีความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโมเมนตัมของเราอาจไม่ถูกต้อง (แม้ว่าจะไม่มีตัวอย่างอื่นใดในประวัติการทดลองทั้งหมดของเรา)
- บางทีมันอาจจะเป็นฟิสิกส์ใหม่ล่าสุดที่ประกาศโดยการทดลองของ EmDrive

ดังนั้น มันก็อาจจะไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้อย่างแน่นอน (มีการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์เคยเกิดขึ้นมาก่อน) แต่จะต้องใช้ความน่าเชื่ออย่างมากที่จะทำให้สิ่งนั้นเกิดขึ้น เพราะ EmDrive มีชุดแนวคิดที่ไม่สอดคล้องกับฟิสิกส์และไม่สามารถตรวจสอบได้อย่างอิสระ รวมทั้ง การทดลอง EmDrive จนถึงตอนนี้ยังไม่เป็นที่น่าพอใจทั้งหมด
 
นับตั้งแต่มีการเปิดตัวแนวคิด EmDrive ในปี 2001 ทุกๆสองสามปีจะมีนักวิจัยกลุ่มหนึ่งอ้างว่าสามารถวัดแรงสุทธิที่มาจากอุปกรณ์ของมันได้ แต่จริงๆแล้วนักวิจัยเหล่านี้กำลังวัดเอฟเฟกต์เล็ก ๆ อย่างไม่น่าเชื่อนั่นคือพลังที่เล็กมากจนไม่สามารถขยับชิ้นส่วนกระดาษได้ ซึ่งนำไปสู่ความไม่แน่นอนทางสถิติที่สำคัญและข้อผิดพลาดในการวัดผล
 
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยกลุ่มอื่น ๆ ได้พัฒนา EmDrives ของตนเอง โดยพยายามที่จะจำลองผลลัพธ์ในแบบที่นักวิทยาศาสตร์ทำ แต่ความพยายามในการจำลองแบบเหล่านั้นล้มเหลว  และมันไม่มีอะไรให้วัดค่าหรือพบตัวแปรที่น่าสงสัยบางอย่างที่สามารถอธิบายผลลัพธ์ได้เลย เช่น การทำงานร่วมกันของสายเคเบิลในอุปกรณ์กับสนามแม่เหล็กโลก

NASA Eagleworks ทดสอบ EmDrive ในปี 2016
 
การเปิดตัว EmDrive ในปี 2001 ที่กล่าวข้างต้นนั้นโดย Satellite Propulsion Research Ltd (SPR Ltd) บริษัทขนาดเล็กในสหราชอาณาจักรที่ได้จัดแสดงให้เห็นถึงเทคโนโลยีการขับเคลื่อนอวกาศแบบใหม่ที่น่าทึ่ง โดยประสบความสำเร็จในการทดสอบทั้ง thrusterและเครื่องยนต์สาธิต ซึ่งใช้เทคโนโลยีไมโครเวฟที่จดสิทธิบัตรแล้วเพื่อเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นแรงขับโดยตรง โดยไม่มีการใช้สารขับดันในกระบวนการแปลง ซึ่งแรงขับนี้เกิดจากการขยายความดันรังสีของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายผ่านชุดท่อนำคลื่นเรโซแนนซ์

โดย SPR Ltd อธิบายว่า
“ สิ่งนี้อาศัยกฎข้อที่สองของนิวตัน ซึ่งแรงถูกกำหนดให้เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัม ดังนั้นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) ที่เดินทางด้วยความเร็วแสงจึงมีโมเมนตัมที่แน่นอน ซึ่งจะถ่ายโอนไปยังตัวสะท้อนแสงทำให้เกิดแรงเล็ก ๆ ซึ่งกองกำลังขนาดเล็กเหล่านี้ที่สะสมไว้ เมื่อมีปริมาณมากจะเป็นสิ่งที่ช่วยให้ EmDrive ขับเคลื่อน "

โดยเมื่อปี 2018  DARPA ซึ่งเป็นหน่วยงานโครงการวิจัยของกระทรวงกลาโหมสหรัฐได้ร่วมลงทุนใน EmDrive ที่พัฒนาโดยเอกชน ซึ่งมีการระดมทุนเพื่อลงทุนในอนาคตและพัฒนาศักยภาพของแนวคิด โดยปัจจุบัน DARPA ยังดำเนินการต่อไปจนถึงเดือนพฤษภาคม 2021 และเป็นไปได้ว่าโครงการร่วมทุนจะยุติลงเว้นแต่จะมีผลลัพธ์ที่เป็นรูปธรรมมากขึ้น

ทั้งนี้ เกือบ 20 ปีหลังจากที่ข้อเสนอ EmDrive เริ่มต้นขึ้น มีการทดลองที่เกี่ยวกับมันมากมายที่ยังรอการส่งมอบและคำอธิบายที่เกี่ยวกับวิธีการทำงานของพวกมัน ซึ่งการปฏิวัติที่แปลกใหม่ที่ท้าทายฟิสิกส์ในการเดินทางในอวกาศนี้ก็อาจจะเป็นไปได้ในอนาคต 

ซึ่งเร็วๆนี้จะมีการทดลองจริงในอวกาศ  ซึ่งนักวิจัยหวังว่าเครื่องยนต์ EmDrive จะประสบสำเร็จและเป็นที่ยอมรับ เพราะนอกจากจะไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายสำหรับเชื้อเพลิง ยังลดระยะเวลาในการเดินทางทำให้รวดเร็วขึ้นด้วย
 


ไม่ว่าจะเคยมีการเสนอจรวดประเภทใดหรือแบบใดก็ตาม จำเป็นต้องมีจรวดขับดันบางประเภทเพื่อรักษาโมเมนตัมไว้เสมอ
ด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่ได้รับการพิจารณาอย่างเหมาะสม EmDrive จึงไม่ดูเหมือนเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้ (นาซ่า / MSFC)



เรือสำรวจระบบสุริยะ EMDrive ที่มีศักยภาพที่ชื่อ Clarke. Sir Arthur C. Clarke. (deltaMass)
ซึ่ง Mark Rademaker ทำงานร่วมกับ Dr. White จาก NASA Eagleworks ได้สร้างวิสัยทัศน์ของเรือสำรวจระบบสุริยะที่ขับเคลื่อนด้วย EMDrive





(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)

แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่