رسميًّا: ناسا تنشر نتائج تجارب المحرّك «EM Drive» المثير للجدل!

بعد أشهرٍ من الترقب والوثائق المسرَّبة، تم نشر ومراجعة الورقة المنتظرة لمحرك ناسا EM Drive أخيرًا. وتظهر الورقة المنشورة أنَّ محرك الدفع “المستحيل” يبدو أنَّه يعمل فعلًا.

ولم يتوقف الأمر عند ذلك الحد، فقد وضع فريق مختبر ” Eagleworks” فرضيَّة لكيفيَّة خلق المحرك للدفع ــ وهو شيء كان يبدو مستحيلًا بالعودة إلى فهمنا الحالي لقوانين الفيزياء.

محرك EM Drive أو المحرك الكهرومغناطيسي (حيث تشير E إلى electro و M إلى magnetic)، هو نظام دفع اقترح لأوَّل مرة سنة 1999 من طرف المخترع البريطاني روجر شوير (Roger Shawyer).

وبدل استعمال وقود الصاروخ الثقيل وغير الفعال، يقوم نظام الدفع الجديد على ارتداد فوتونات المايكرويف ذهابًا ومجيئًا داخل تجويف معدني مغلق مخروطي الشكل لتوليد الدفع.

وحسب تقديرات شوير، فإن محرك EM Drive سيكون في غاية الفعاليَّة حيث سيكون قادرًا على أخذنا إلى المريخ في 70 يومًا فحسب.

لكن للنظام هذا مشكلة معيَّنة، وليست بالمشكلة الهيّنة. فهو يتحدى القانون الثالث لنيوتن، والذي يقول أنَّ كل شيء يجب أن يكون له ردة فعل مساوية في القوة ومعاكسة في الإتجاه. حسب القانون، لكي يقوم نظامٌ معين بإنتاج الدفع، سيكون عليه دفع شيئًا آخر في الإتجاه المعاكس. ومحرك EM Drive لا يقوم بذلك.

رغم ذلك، وفي اختبارٍ بعد الآخر، يستمر المحرك بالعمل. في السنة الفارطة، وضع مختبر ” Eagleworks” لوكالة ناسا يده على المحرك، من أجل محاولة معرفة حقيقة النظام. والآن، لدينا أخيرًا تلك النتائج.

وتحمل الورقة التي تمَّت مراجعتها عنوان “قياس الإختراق المندفع من تجويف مغلق الترددات الراديوية في فراغ”، وتم نشره على شبكة الأنترنت كمقالٍ حر الوصول في مجلة المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائيَّة. وسيكون متوفرًا في نسخة مطبوعة شهر ديسمبر القادم.

ونجد أنَّ الورقة الرسميَّة مطابقة إلى حد بعيد للورقة المسربَّة مسبقًا هذا الشهر، والشيء الذي يجدر الإشارة إليه خصوصًا، هو توضيح الورقة الرسميَّة لإنتاج المحرك لـ 1.2 ميلي نيوتن/كيلو واط من الدفع في الفراغ :

“بيانات الدفع نحو الأمام، العكس واللاحركة تقترح قيام النظام بأداءٍ مستمر على مستوى 1.2 ± 0.1 mN/kW، والذي كان قريبًا للغاية من أداء متوسط الدفع الذي تم قياسه في الهواء. وتم أخذ عدد من الأخطاء في عين الإعتبار كما تمت مناقشتها.”

لوضع ذلك إطارٍ واضح، تقوم الدافعات بتأثير القاعة شديدة القوة (Hall Thruster) بتوليد طاقة تصل إلى 60 ميلي نيوتن/ كيلو واط، وذلك الحجم يفوق ما يقوم بتوليده محرك EM Drive.
لكن تقوم تلك الدافعات باستعمال الوقود وتحتاج إلى مركبات فضائيَّة من أجل حمل أجهزة الإندفاع الذاتي الثقيلة، وذلك الوزن الزائد قد يقوم بتخفيف شدة الدفع، كما يستخلص فريق العمل.

من جهة أخرى، الأشرعة الضوئيَّة التي هي أكثر نظام الدفع الخالية من الوقود شيوعًا، تستخدم أشعة الشمس من أجل دفعها نحو الأمام بدلًا من الوقود. وتقوم بتوليد قوة تصل إلى 6.67 مايكرو نيوتن/كيلو واط فقط ــ أقل بمرتبتين من محرك EM Drive، كما تقول الورقة الرسميَّة.

كما أوضح الفريق أنَّ التجارب لم تجرى من أجل تعديل دفع محرّك EM Drive، بل من أجل اختبار عمله من عدمه فحسب، وبذلك ستسمح التعديلات المستقبليَّة بجعل نظام الدفع أكثر كفاءةً وقوَّة.

لكن عند الوصول إلى كيفيَّة عمل المحرك دون الإخلال بقوانين الفيزياء المتعارف عليها، فالأمور غير واضحة تمامًا. هذا ولم يتم التركيز على ذلك الجزء في ورقة البحث، لكن في المقابل منح الفريق فرضيَّة حول آلية العمل :

“نموذج الدعم الفيزيائي المستعمل من أجل منح الطاقة بناءًا على ظروف التشغيل في مقال الإختبار يمكن أن يتم تصنيفها كنظرية المتغير الخفي الغير محلي، أو اختصارًا نظرية الموجة المتحكمة.”

نظرية الموجة المتحكمة هي تفسيرٌ مثير للجدل لميكانيا الكم. إنها مجموعة من الأمور المعقدة حقًّا، لكن تفسير كوبنهاجن المقبول حاليًّا لميكانيكا الكم يقول بعدم وجود موقع محدد للجسيمات إلَّا حين تراقب.

من جهة أخرى، تقترح نظرية الموجة المتحكمة أنَّ للجسيمات مواقع دقيقة في كل الأوقات، لكن من أجل أن يكون ذلك صحيحًا، يجب أن يكون العالم غريبًا ــ ولهذا السبب تخلى عن النظرية العديد من الفيزيائيين.

لكن شعبيَّة نظرية الموجة المتحكمة ارتفعت في السنوات الأخيرة الفارطة، وفريق عمل ناسا يقترح أن تساعدنا في فهم كيفيَّة خلق محرك EM Drive للدفع دون الحاجة إلى إطلاق أيّ شيء من الجهة المعاكسة.

يقول الفريق في هذا الصدد : >>إذا كان المحيط قادرًا على دعم الذبذبات الصوتية، ذلك يعني قدرة المكونات الداخليَّة على التفاعل و تبادل الزخم.<< >>إذا كان الفراغ متغيّرًا وقابلًا للتحلل كما تم استكشافه، فسيكون من الممكن أن نقوم بالعمل أو استخراج العمل من أو على الفراغ، وبذلك سيكون من الممكن أن نسحب الفراغ الكمومي والحفاظ على قوانين حفظ الطاقة وحفظ الزحم.<<

لكن تبقى هذه فرضيَّة واحدة، مبنية على جولة واحدة من الإختبارات. وينتظر فرق البحث العديد من العمل قبل أن نؤكد قيام محرك EM Drive بخلق الدفع فعلًا ــ ويقول الفريق أنَّ المزيد من البحوث هي ضرورية من أجل إقصاء إحتمال تأثير التمدد الحراري على النتائج.
وحتى بعد تأكيد ذلك، سنكون بحاجة إلى معرفة كيفيَّة عمل النظام.

ويبقى المجتمع العلمي غير مقتنع بفكرة نظام الدفع ــ تم مؤخرًا حذف مقال حول محرك EM Drive من طرف المشرفين على الموقع الفرعي المشهور r/Physics التابع لموقع Reddit لأنهم اعتبروا “محرك الـ EM Drive غير علمي.”

لكن يعتبر هذا البحث المنشور والمراجَع الأول على الإطلاق حول EM Drive، والذي يخرج بالموضوع بقوة من عالم العلوم الزائفة إلى تقنيَّة، تستوجب الشك، لكن بشكل جدي.
الخطوة القادمة لـ EM Drive هي التجارب في الفضاء، وقد تم برجمة ذلك للحدوث في الأشهر القليلة القادمة، مع خططٍ لإطلاق المحرك من شهر سبتمبر السابق.
إذا ما تمكن المحرك من خلق الدفع هنالك في الفضاء، على المجتمع العلمي أن يجلس ويأخذ بعض النقاط !

بإمكانكم الإطلاع على النسخة الكاملة لورقة البحث من هنا

إعداد : وليد سايس
تدقيق: جمان الرشدان
المصدر