Motor, který nepotřebuje palivo? NASA se staví skepticky. Přesto se zdá, že funguje

Po dlouhých měsících spekulací, úniků a odhadů vydalo v druhé půlce listopadu pracoviště americké NASA konečně studii hodnotící "nemožný" motor EM Drive. Nemožný kvůli tomu, že jednotka nespotřebovává žádné palivo a přesto generuje měřitelný raketový tah.

Zatímco vědci spekulují nad možnostmi, jak by mohlo fungovat něco, co z definice popírá Newtonovy zákony akce a reakce, skeptici volají po zdrženlivosti – ani nová studie totiž není co do své metody zcela neprůstřelná.

Sci-fi konečně realitou?

Jak určitě ví každý fanoušek sci-fi filmů, seriálů, her či knih, každá pořádná vesmírná opera má svůj vlastní "magický" pohon, jež obchází nám platné zákony fyziky. Bez nejrůznějších bezreakčních motorů by obvykle cestování po galaxii byla sáhodlouhá nuda trvající miliony let. Asi nikdo políbený vědou však nečekal, že se jednou něčeho podobného možná dočkáme i v realitě, rozhodně nikoliv v moderní době. Optimisté však mají za to, že EM Drive je právě podobným kusem techniky.

EM Drive neboli také elektromagnetický motor (popřípadě celým jménem radiofrekvenční resonančně kavitový motor) je světu znám již od roku 2001, kdy s jeho vynálezem přišel letecký inženýr Roger J. Shawayer. Nejde o žádnou supermoderní záležitost – s mírnou nadsázkou lze říct, že EM Drive se sestává z mikrovlnky zářící paprsky do měděného zvonu. V praxi se obvykle využívá magnetronu generujícího mikrovlnné záření do zúženého konce měděné kónické dutiny. Zařízení tak má generovat tah na konci užší části, nikoliv širší, jako je tomu u chemických raketových motorů.

Obelstíme fyziku?

Problém je, že něco takového odporuje fyzice tak, jak ji zatím známe. EM Drive pohání jenom elektřina a ke svému pohonu nepotřebuje žádné palivo unikající tryskou. EM Drive není první motor, který zdánlivě šlape na "ničem", i na první pohled podobný iontový motor však stále využívá jako paliva xenonu – elektrické pole urychluje jeho částice a pohání loď na základě principů akce a reakce. Nic takového se u EM Drive neděje, resp. pokud ano, nevíme zatím jak a proč.

Krádeže myšlenek, nebo inspirace?

Přesto totiž baterie dosavadních studií stále detekují slabý, leč měřitelný tah generovaný na konci aktivního EM Drive. Krom Shawyera, který kvůli pohonu založil vlastní společnost, zařízení rovněž de facto zkopíroval Guido Fetta skrze svou společnost Cannae Inc. a pojmenoval jej motor Cannae. Paradoxně Shawyer i Fetta vysvětlují fungování (více méně identického) zcela jinak. Kolem 2010 se na EM Drive začali dívat i vládní společnosti. Nejprve v Číně, kde pokusy provedla profesorka Yang z univerzity v Xi'an, později také na univerzitách na Západě. Dřívější pokusy přitom bylo možné vysvětlit vznikem tahu vlivem vytváření tepla – posledních pár let jsou však EM Drive testovány ve vakuových komorách, kde je něco podobného limitováno. Naposledy pak funkčnost tak trochu potvrdila i NASA – motor tím však nemá stále vyhráno.

Kvantové jevy, kvantové výstupy?

Eagleworks, laborator NASA věnující se pokusům na EM Drive již několik poslední let, v rámci svých pokusů testovala jak Shawyerův, tak Fettův motor založený na bázi mikrovlnného motoru, měření přitom probíhalo jak ve vzduchu, tak i ve vakuu.

Na jeho konci museli inženýři z NASA oznámit, že EM Drive skutečně konstantně generoval tah 1.2 ± 0.1 mN/kW, tedy výrazně méně než dnešní raketové motory, ale o řád více než sluneční plachetnice. Oproti všem dosavadním mašinám však EM Drive nepotřebuje palivo a může pracovat neustále – v součtu by tak mohl vytvořit mnohem vyšší rychlost a dopravit nás k Marsu za týdny, nikoliv měsíce.

Věda je o pochybování a opravách

Ani posvěcení NASA ovšem nezmění nejzásadnější pihu na kráse optimistů. Studie Eagleworks naměřila tah mnohonásobně menší, než jaký zjistil původně Shawyer. Právě profesorka Yang z Xi'an, jež se z akademiků zabývala ověřováním fungování EM Drive jako první, přitom již na počátku letošního roku vydala navazující studii, v níž koriguje své starší závěry. Podle svých aktualizovaných zjištění byla stará měření motoru nadhodnocena vlivem malé citlivosti měření.

I letos sice její tým naměřil nějaký generovaný tah, ten však byl rovněž řádově nižší než v minulosti, a rovněž než tvrdil sám Shawyer. Důvodů může být více – je možné, že EM Drive opravdu funguje, ale jeho využití jevů nemusí ve finále generovat tak velký tah, jak Shawyer původně doufal. Také je ale jednoduše možné, že efekt je měřitelný opět jenom vlivem jiných okolností, EM Drive sám žádný tah ve skutečnosti negeneruje a dojem síly mu ubývá tím víc, čím přesnější metody měření vědci aplikují. Myslí si to třeba Vladimír Wagner z Ústavu jaderné fyziky AV ČR, který pro server kosmonautix.cz jednotlivé studie EM Drive srovnával.

Pokud EM Drive skutečně bude fungovat, budou jej teoretičtí fyzikové muset stále ještě vysvětlit. Spekuluje se o možnosti, že zařízení vytváří virtuální částice dle některých teorií kvantové fyziky. Stále realističtější se však její spíše možnost, že EM Drive vyšumí s tím, čím zevrubněji jej budeme měřit.

Snad vše rozetne ostrý pokus ve vesmíru – Cannae Inc. plánuje v horizontu roku vyslat do vesmíru testovací zařízení složené z několika mikrosatelitů CubeSat. Nedoletí s ním daleko. Satelit bude obíhat v tak malé výšce, že při fungování motoru jeho orbita pouze degraduje pomaleji. Praktický pokus na oběžné dráze však definitivně rozlouskne, zdali se i v realitě dočkáme snu fanoušků sci-fi, či spíše nikoliv.

Text: Ladislav Loukota