MOTOR EMDRIVE: ¿ADIÓS A LAS LEYES DE LA FÍSICA?

Y tanto revuelo ¿por un cono de chapa? (nasaspaceflight.com)

Y SIN EMBARGO SE MUEVE

Al motor EmDrive (Electromagnetic Drive) también se le llama “motor imposible” porque no debería funcionar y sin embargo… lo hace (o eso dicen algunos)
¡Si se demuestra que este motor genera impulso se convierte en una paradoja científica!: no quema ningún tipo de combustible (convencional), no tiene partes móviles… ¿entonces? Pues genera impulso transformando o mejor dicho moviendo microondas dentro de una cámara que tiene forma de cono truncado.

La 1ª y la 3ª Ley de Newton:
Como no podría ser de otra forma ante esa afirmación el mundo científico está revuelto; unos argumentan que lo imposible es imposible y otros que para eso están las pruebas… Dos bandos, "creyentes" y "ateos". Veamos.
Los "ateos": la mayoría científica, y que dicen que no se puede violar la ley de conservación del momento lineal y que no es otra cosa que consecuencia de la 3ª ley de Newton o del principio de acción y reacción y que dice que para que haya movimiento se debe empujar algo en la dirección contraria (conservación del momento lineal) ¡Nadie ha osado violar la ley de la inercia desde que Galileo en el siglo XVII las pronunciase!
Los “creyentes”: sin embargo, dicen que “habeilas haylas” y es que la NASA ya está publicando resultados y… ahora no se puede afirmar que los ensayos sean “chapuceros” pues los laboratorios Eagleworks en la esfera de la NASA, llevan meses preparando las pruebas para evitar que en las mediciones existan interferencias que den lugar a falsas mediciones derivados por ejemplo del calor.

Las pruebas se han hecho tanto en cámara de vacío como en condiciones atmosféricas y las conclusiones…😵 

¿Y…?: Pues no voy a desvelar todavía si el prototipo ha funcionado o no pero si adelanto que la agencia espacial estadounidense solo ha comprobado si el motor funcionaba.

¡Es que no me atrevo a poner las conclusiones!

EL ORIGEN

Si Roger Shawyer hubiese previsto lo que iba a organizar yo creo que se hubiese callado. ¿Qué quien es Roger Shawyer?, se trata del pavo que ideo el EmDrive en 2006.
Roger Shawyer es un ingeniero aeronáutico británico que pensaba que si hacía rebotar un láser sobre una vela solar podría impulsar una nave en el vacío interplanetario...(es como si el lector piensa que puede levitar mientras hace el esfuerzo de subirse los pantalones o cuando tira hacia arriba del cordón de sus zapatos)

Dibujo Shawyer

Pidiendo dinero: Cuando Roger dijo que ese motor podía funcionar las risas de los colegas científicos se oían en los 5 continentes (alguno tuvo que ir a urgencias porque se le desencajó la mandíbula).
El caso es que solicitó dinero a fondos de inversión de alto riesgo (son de "letras" y no entienden) y al propio gobierno británico (¡son políticos! que aún entienden menos) y se fundó la SPR Ltd (Satellite Propulsion Research) y se puso a fabricar un "magnetrón" (un microondas) y un tronco de cono (qué le hizo el herrero más cercano) 
Cachondeo a la máxima potencia, "este tío es gilipichis y encima algunos le dan dinero"; esa era la opinión general del mundo científico (los que querían perder 20 segundos en pensar en ello, los demás incluso ni perdían esos 20´´) Efectivamente es para echarse a reír ya que su funcionamiento contradice cualquier teoría física actual y sobre todo la newtoniana ley de conservación del movimiento.
SPR Ltd fabricó el invento (para eso era el dinero) y atestiguó que aquello funcionaba. A estas alturas las risas eran puro descojone (a algún científico le tuvieron que volver a llevar al hospital, le volvieron a encajar la mandíbula advirtiéndole el jefe de urgencias que no se le ocurriese volver a leer nada sobre el EmDrive o no se hacía responsable) 

Ahí no quedó todo; el británico, ya curado de espanto de sus colegas, llegó incluso a afirmar que su motor en una versión más potente podía llevar al hombre a Marte en tan solo 70 días.

¡Anda ya!: ¿Es posible? ¿De verdad este pavo sabe de lo que habla? Para que el lector se vaya echando las manos a la cabeza, se habría inventado lo que se considera imposible y que se lleva deseando inventar desde el origen de la ciencia: el perpetuum mobile

Energía inagotable

¿Y COMO FUNCIONA?

Bueno como queréis que yo os diga como funciona si el propio inventor (el pavo británico) asegura no saberlo. ¿Entonces? Pues como dice la NASA “hay algo en el EmDrive que produce un pequeño empuje pero no sabemos qué es” 

Algunos científicos “creyentes” afirman que el proceso se debe a una inercia que tienen los fotones que se mueven dentro de la cámara, otros se van a los principios de la mecánica cuántica y hablan de que las partículas además de su posición determinada en el momento de ser observadas también tienen unas variables ocultas que son las que “se mueven” por eso, siguen diciendo los “creyentes” la ley de conservación del movimiento se cumple puesto que el motor no interactúa con el vacío a nivel cuántico pero hay alguna fuerza que va a algún sitio que no se sabe para generar ese impulso (acción y reacción)

¿EmDrive = motor fotónico?: No, no el EmDrive no es un motor fotónico. En el caso de un motor fotónico, si se usa una fuente lumínica, por ejemplo una linterna, emitiendo fotones en el vacío, al menos teóricamente el ingenio se debería mover pues al emitir fotones en una dirección se debería mover hacia el lado opuesto (conservación del momento lineal) Pero ¡en el EmDrive no se emite nada!

LA POTENCIA DESARROLLADA

Pues la potencia desarrollada en las pruebas NASA se ha medido en el vacío detectando 1,2 milinewtons por kilovatio (la potencia es la utilizada para emitir las microondas)

Estas cifras Nasa son inferiores a las publicadas por investigadores chinos que hablaban de empuje de 720 milinewtons con emisión de microondas con potencia de 2,5 kW pero podrían considerarse del mismo orden de magnitud.

En cualquier caso "ambas" son muy pequeñas, pero suficiente para mover ligeramente una hoja de trébol, es decir, un ligerísimo soplido pero un sueño para cualquier nave espacial ¡sin combustible!

Una potencia tan pequeña se debe medir de forma especial y efectivamente los físicos del Eagleworks miden esa potencia usando un péndulo de torsión que es capaz de medir magnitudes de impulso de micronewton (aunque es cierto, y aquí vuelven a atacar los "ateos", están muy próximos al límite de la capacidad de detección de los equipos de medida)

¿Y otros prototipos?: Efectivamente ha habido otros ensayos y otras mediciones, aunque siempre pequeñas si que con diferencias, entre otras cosas porque los prototipos empleados son diferentes.

La potencia obtenida depende de la potencia del magnetrón (un aparato que transforma la energía eléctrica en electromagnética en forma de microondas) Por eso algunos cálculos piensan que si el magnetron lo alimenta un generador nuclear portátil de 2 MW se podría obtener suficiente potencia en el EmDrive para impulsar naves tripuladas y llegar, por ejemplo, en días a Marte. Y sin tanta energía nuclear, con tan solo 6 kW (esa potencia se puede obtener mediante paneles solares) se puede tener un satélite geoestacionario en órbita de forma indefinida.

A ver si me entero “¿un ligero soplo sobre una hoja de trébol?”: Si se lo que te están preguntando y es que parece que es un impulso muy pequeño.

Cámara de vacío 

Suponiendo un tractor 80 kW con un régimen nominal de 2100 rev/min tendría un par nominal 364 Nm que se transforma con una relación de transmisión de 2500 en las ruedas de cerca de 1M de Newton metro o lo que es lo mismo una fuerza tangencial en las ruedas (radio por ejemplo de 0,85 m) de casi 1,5 M de Newton. Aquí estamos hablando de 1,2 milinewtons o lo que es lo mismo la fuerza en el extremo de un neumático del tractor puede ser 1.500.000.000 mayor de lo que estamos hablando, pero…

Claro que alguien puede pensar ¡vaya mierda! Un ligero soplo sobre una hoja de trébol… No te equivoques muchacho, porque te estás equivocando: Efectivamente ese ligero "soplo" puede ser quizá suficiente en el vacío interestelar para motores que lleven naves interplanetarias. La fuerza desarrollada se debe considerar en el contexto de que una nave con velas solares (Lightsail) solo reciben un impulso de 6,67 micronewtons (es decir 180 veces el EmDrive) o bien que el propulsor de iones Hall, este sí que necesita combustible, que ya tiene la NASA genera un impulso de 60 milinewtons, es decir solo es 50 veces mayor que el EmDrive pero con una ventaja para el motor EmDrive y es que este al no necesitar combustible la nave puede pesar menos y entonces el impulso se convierte en una fuerza potencialmente suficiente.

¿Y CÓMO ES ÉL? ¿EN QUÉ LUGAR SE ENAMORÓ DE TI? PREGÚNTALE

Ya te lo he dicho, ¡un tronco de cono hecho por cualquier herrero!... En si se trata de una especie de caja de resonancia. La caja es de metal cobre y es bastante pequeña (unos 30 cm de diámetro mayor) La caja se conecta a un magnetrón y ahora, dentro de la caja, se hacen rebotar las microondas.

Y entonces llegaron los chinos: Como ya he comentado tras las primeras risas ante el invento del inglés vinieron los chinos. Ya estamos hablando del 2012; estos científicos chinos volvieron a afirmar que ellos también habían hecho funcionar "al embudo"  y habían obtenido un empuje de 720 mN.
La comunidad científica volvió a reírse, “estos chinos, hacen cada gilipollez"… pero alguno ya dijo “¿pero y si sí…?” 

Así que algún occidental se puso a fabricar sus propios embudos de cobre. Y llegó la NASA y también dijo “vamos nenes que tampoco cuesta tanto hacer una lata de cobre; probamos y si no funciona nos callamos pero ¿y si sí?”

Los papers et voila: Efectivamente resultó un "y si sí" y tuvieron que publicarlo en revistas científicas. Lo publican en las revistas científicas que en traducción libre vinieron a decir: “no tenemos ni repajorera idea de cómo funciona pero esta cavidad resonante (lo que yo he llamado embudo) produce una fuerza que no sabemos atribuir a algún fenómeno clásico electromagnético”

¡Toma ya!, ahora si que está liada parda. “qué no, que se debe a que las pruebas no están realizadas en el vacío y se corresponde con alguna especie de energía residual…” En fin que dijo la NASA, pues probaremos en cámara de vacío… ¡Y vuelve a funcionar!, es cierto que con menos torsión que antes pero sigue midiéndose empuje.
Y hasta aquí hemos llegado.

CONCLUYENDO

Pues que me cuesta creérmelo.

Uno de los problemas es que cuando dices NASA es como nombrar el oráculo de la credibilidad. Es cierto que el laboratorio Eagleworks forma parte de la NASA pero son un grupo minúsculo dentro de la Agencia espacial dedicados más bien a experimentos “estrambóticos” (hay quien asegura que el Eagleworks lo componen 5 personas… mientras la NASA son 18.000 nóminas)

Sin embargo, por otra parte, la NASA no va a poner su apellido en entredicho y ha dejado que Eagleworks publiquen su confirmación de que se genera impulso y que este impulso no proviene de interferencias o de “ruidos” o de acciones de otras fuerzas. Es decir que descartan que por acción de fuerzas externas, campos magnéticos o electricidad estática, corrientes térmicas por convección, emisión de fotones, vibraciones… se genere este impulso y aún así el impulso existe o lo que es lo mismo ¡el motor funciona!

¿Y ahora…?: Pues lo primero es repetir los experimentos. Hacer un protocolo de pruebas para que cualquier científico pueda repetir los ensayos en cualquier otro lugar del planeta, o fuera del planeta (por ejemplo la Estación Espacial)

Posteriormente se deberá perfeccionar el prototipo y por último darle más potencia (es decir supongo que haciendo el cono más grande…) A partir de ahí solo Dios lo sabe. Pero una cosa está clara, la física debe estar abierta a los cambios. Si un experimento viola unos principios y se demuestra que el experimento se reproduce cuantas veces se quiera entonces hay que cambiar los principios. No aceptar la evolución de la ciencia y de las leyes científicas es aceptar la inquisición, y eso ya se sabe: ¡Y sin embargo, se mueve!
Yo no me pronuncio pues en realidad no tengo capacidad para debatir y votar por el "si" o por el "no". Por supuesto que me gustaría creer en el EmDrive pero no me atrevo a hacerlo, simplemente estaré atento a lo que se siga publicando.

Saber más de gente que sabe mucho más que yo:

• Francisco R. Villatoro: Harold White afirma que su motor EmDrive viola las leyes de la física
• Daniel Marín: El motor EmDrive sigue violando las leyes de la física
• Nasa Space Flight: Evaluating NASA’s Futuristic EM Drive
• Next Big Future: NASA Emdrive experiments have force measurements while the device is in a hard vacuum
• Francisco Villatoro: EmDrive: Un horno de microondas troncocónico autopropulsado