Cada acción corresponde a una reacción igual y opuesta: tercera ley de la dinámica. Es el principio en el que se basan los cohetes espaciales, que queman el propulsor en una dirección para ir en la dirección opuesta.
Sin embargo, un ingeniero de la NASA cree que puede llevarnos a las estrellas sin ningún propulsor, gracias a un motor helicoidal especial. Un motor que sería la base de todas las naves espaciales del futuro.
Diseñado por David Burns del Marshall Space Flight Center en Alabama, el "motor helicoidal" explota los efectos de la alteración de masa que ocurren a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Burns ha publicado un artículo que describe el concepto en el servidor de informes técnicos de la NASA.
No hace falta decir que su trabajo se ha encontrado con cierto escepticismo de sus compañeros, pero Burns cree que el concepto es válido y sentará las bases para muchos motores espaciales futuros. "Si alguien demuestra que no funciona, no tendré problemas para pensar en ello, pero también vale la pena explorar esa opción", dice.
¿Cómo funciona el motor helicoidal?
Para comprender el principio del motor de forma helicoidal fabricado por Burns, intente imaginar una caja en una superficie que no tenga fricción. Dentro de la caja hay una barra alrededor de la cual corre un anillo. Si un impulso dentro de la caja empuja el anillo, se deslizará hacia adelante mientras la caja se mueve en la dirección opuesta. Una vez que golpees el borde de la caja, el anillo retrocederá y la caja también, invirtiendo su dirección. En condiciones normales, la tercera ley de la dinámica produce una oscilación de derecha a izquierda del anillo.
Pero, ¿qué pasaría, se pregunta Burns, si la masa del anillo fuera mayor cuando va en una dirección y luego pequeña cuando regresa en la dirección opuesta? De hecho, la acción sería mayor que la reacción, se pasaría por alto la tercera ley de la dinámica y la caja avanzaría y avanzaría.
¿Cómo puede ese anillo cambiar su masa?
Esto no está "prohibido" por la física. La teoría especial de la relatividad de Einstein dice que un objeto gana masa a medida que se acerca a la velocidad de la luz (un efecto que puede demostrarse mínimamente con los aceleradores de partículas actuales).
De hecho, si reemplazamos el anillo en la caja con un acelerador de partículas, obtenemos el resultado. Los iones dentro del anillo serían transportados a velocidades cercanas a las de la luz (aumentando la masa) cuando va en una dirección y desacelerándolos (disminuyendo la masa) cuando van en la otra.
Se puede hacer aún mejor
Burns cree que el sistema sería aún más eficiente si se hiciera sin un palo y un anillo, y reemplazara todo con un solo acelerador de partículas en forma de hélice, capaz de hacer que las partículas realicen un movimiento tanto lateral como longitudinal: un movimiento helicoidal, precisamente.
¿Qué hay de la caja?
Se necesitaría uno bastante grande en una suposición. No es casualidad que las dimensiones de este motor sean del orden de 200 metros de longitud y 12 de diámetro. La energía requerida también es enorme, según los cálculos: se necesitan 165 megavatios de energía para generar el empuje igual a 1 newton (es la fuerza que usamos para presionar una tecla en el teclado).
Por eso el motor solo puede funcionar en una “caja grande sin fricción” (o casi): el espacio cósmico.
“Con la cantidad adecuada de tiempo y energía, este motor podría alcanzar el 99% de la velocidad de la luz en el espacio”, dice Burns.
Un motor electromagnético con propulsores, pero sin propulsor.
A finales de la década de 70, Robert Cook, un inventor estadounidense, patentó el diseño de un motor capaz, según él, de convertir la fuerza centrífuga en movimiento lineal.
Treinta años después, a principios de la década de 30, el inventor inglés Roger Shawyer propuso la unidad EM, capaz de convertir microondas en empuje.
En enero 2017, un motor magnético desarrollado en el Laboratorio Eagleworks de la NASA parecía haber alcanzado el objetivo, pero las pruebas más profundas revelaron un error de diseño en estos motores de propulsión magnética. Fenómeno también conocido como "cómo lanzar un motor".
Ninguno de los conceptos ha sido probado con éxito: ambos se consideran imposibles por su violación de una ley de física clave, el Ley de conservación del momento angular.
Martín Tajmar La Universidad de Tecnología de Dresden en Alemania ha probado el EM Drive (sin éxito) y cree que es probable que el motor helicoidal tenga los mismos problemas.
"A mi modo de ver, ningún sistema de propulsión inercial funcionará jamás en entornos espaciales", dice.
El principio de este motor imposible respeta la relatividad especial, lo que lo hace especial, pero "lamentablemente siempre hay un mecanismo de acción-reacción a considerar".
Burns ha trabajado por su cuenta y admite que el modelo del motor es bastante ineficiente. Sin embargo, es sin perjuicio del principio, y cree que hay potencial de mejora.
"Conozco los riesgos asociados con la introducción de tecnologías como la fusión en frío o EM Drive". dados. "Sé que mi reputación será disputada, pero debes correr el riesgo si quieres inventar algo nuevo".
La impresión es la de encontrar ideas muy interesantes de un proyecto extremadamente embrionario. Todas las ideas están presentes, pero el conjunto parece prematuro.
