Mittwoch, 6. August 2014

EmDrive - NASA-Tests bestätigen: "Unmöglicher Antrieb" funktioniert


Prototyp des EmDrive von 2007. | Copyright: Roger Shawyer, emdrive.com

Houston (USA) - "EmDrive" steht für "electromagnetic drive" (elektromagnetischer Antrieb) und beschreibt das Konzept des britischen Wissenschaftlers Dr. Roger Shawyer, das elektrische Energie mittels Mikrowellen in Schubkraft umwandeln soll - ohne dabei ein Treibmittel zu benötigen. Trotz der Behauptungen chinesischer Forscher, das Konzept bereits erfolgreich getestet zu haben, verbannten die meisten westlichen Wissenschaftler den "EmDrive" ins Reich der Phantasie und Pseudowissenschaft. Schließlich widerspreche es physikalischen Impulserhaltungsgesetz. Jetzt hat jedoch auch die NASA das Konzept überprüft und in einem Fachartikel ebenfalls bestätigt, dass das Konzept prinzipiell tatsächlich funktioniert. Warum und wie, das wissen die Wissenschaftler jedoch noch nicht genau - vermuten aber, dass es auf quantenmechanischen Konzepten beruhen könne. Da der "EmDrive" ohne Treibstoff auskommt und die notwendigen Mikrowellen mittels Solarenenergie erzeugt werden können, könnte der Antrieb völlig neue Wege und Möglichkeiten der Raumfahrt aufzeigen.

Schon 2007 rief ein Artikel über den "EmDrive" im angesehenen "New Scientist"- eine Welle von empörten Reaktionen anderer Naturwissenschaftler hervor, die Shawyers Arbeit und Behauptungen als "offenkundig unmöglich und deshalb zwangsläufig fehlerhaft und falsch" bezeichneten:


"Es ist bekannt, dass Shawyers "electromagnetic relativity drive" gegen den Impulserhaltungssatz (Anm. d. Red.: Einem der wichtigsten Erhaltungssätze der Physik der besagt, dass der Gesamtimpuls in einem abgeschlossenen System konstant ist) verstößt und macht ihn somit lediglich zum letzten in einer langen Liste von 'Perpetuum mobiles', wie sie über Jahrhunderte vorgeschlagen, jedoch immer wissenschaftlich widerlegt wurden. (...) Seine Analyse ist Müll und sein 'Antrieb' unmöglich.", urteilte etwa der australische Wissenschaftler John Costella.


Dem Vorwurf, nur einen weiteren und unnützen Versuch eines Perpetuum mobile zusammengeschustert zu haben, widersprach der einstige EADS-Astrium Wissenschaftler Shawyers, und setzte seit 2007 gemeinsam mit Professor Yang Juan von der "Nordwestlichen Polytechnischen Universität" (NPU) im chinesischen Xi’an seine theoretischen Berechnungen in die Tat bzw. in einen Prototypen um (...wir berichteten).


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Gegenüber "Wired.com" verglich Shawyer 2007 seine Demoversion mit dem "NSTAR"-Ionentriebwerk der NASA. Die mit dem "EmDrive"-Prototyp erzielte Schubkraft betrage demnach 85 mN im Gegensatz zu 92 mN (ca. 9,45 Gramm) des "NSTAR". Allerdings verbrauche der "EmDrive" nur ein Viertel der vom "NSTAR"-Antrieb benötigten Energie und wiege weniger als 7 Kilo - während es "NSTAR" auf etwa 30 Kilo bringt. Der größte Unterschied zeige sich jedoch im Treibstoffverbrauch: Während "NSTAR" etwa 10 Gramm pro Stunde verbraucht, benötige der "EmDrive" gar kein Treibmittel, vorausgesetzt es steht Elektrizität zur Verfügung.


Sollten sich die Behauptungen von Shawyer und Yang bewahrheiten, böten sich mit dem "EmDrive" völlig neue technische Möglichkeiten - vor allem für die Raumfahrt. Die Dienstzeit von Satelliten könnte um ein Vielfaches erweitert werden und Raumsonden könnten wesentlich schneller und weiter ins All vordringen als bisher. Shawyer will zudem errechnet haben, dass ein mit einem solarbetriebenen "EmDrive" ausgestattetes Raumschiff eine bemannte Mission innerhalb von nur 41 Tagen zum Mars bringen könnte. Mit bisherigen Antrieben dauert eine Reise zum Roten Planeten mehr als ein Jahr.


Nachdem die vernichtende Kritik des wissenschaftlichen Mainstreams das öffentliche Interesse am "EmDrive" jahrelang auf ein Minimum reduziert hatte, präsentierten chinesische Wissenschaftler 2012 und 2013 weitere Prototypen und bestätigten, dass der Antrieb schon heute effizient genug sei, um kleinere Satelliten zu betreiben.


Auch der US-Wissenschaftler Guido Fetta machte sich an die Konstruktion einer Version des "EmDrive", die er als "Cannae Drive" bezeichnet. Mit ihr überzeugte Fetta dann 2013 auch NASA-Wissenschaftler um Harold White Johnson Space Center der NASA, der für seine Arbeiten an der Umsetzung eines Warp-Antriebs bekannt ist (...wir berichteten 1, 2), das Konzept einer intensiven Überprüfung und Test zu unterziehen.


Wie die Forscher am vergangenen Mittwoch auf der "50th Joint Propulsion Conference" in Cleveland berichteten, legen die positiven Testergebnisse nun tatsächlich nahe, dass die das Konzept "eine (Antriebs-)Kraft erzeugt, die keinem klassischen elektromagnetischen Phänomen zugeschrieben werden könne". Der Antrieb bediene sich dabei möglicherweise subatomarer Teilchen, so die Vermutung der NASA-Wissenschaftler.


Wie die Forscher um White zugleich in einem von der NASA veröffentlichten Artikel berichten, konnte Fettas "Cannae Drive" einen Schub von 30 bis 50 Mikronewton erzeugen. Obwohl diese Schubkraft gerade einmal 0,1 Prozent der Werte der chinesischen Wissenschaftler entspricht, werde jedoch gezeigt, dass die Technologie als solche funktioniere.


Auf jeden Fall sei die Technologie vielversprechend und müsse weiter erforscht werden, so die Forscher abschließend. Schon jetzt sind weitere Tests des Konzepts an unabhängigen Institutionen geplant.


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Quelle: emdrive.com NASA, wired.com, space.com
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