Dopo mesi di speculazioni e voci, La NASA ha finalmente pubblicato il suo tanto atteso documento di ricerca sul controverso sistema di propulsione EM Drive. Il documento è stato recentemente pubblicato nell'American Institute of Aeronautics and Astronautics' peer-reviewed Journal of Propulsion and Power . Se la tecnologia elettromagnetica si dimostra valida, potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui gli umani viaggiano nello spazio, aprendo la possibilità di viaggi su Marte in soli 70 giorni. Ma non mancano gli scettici che sono fermamente convinti che l'unità sia più fantascienza che realtà scientifica. I critici sono pronti a sottolineare che la pulsione viola una delle leggi fondamentali della fisica, vale a dire:per ogni azione, c'è una reazione uguale e contraria. Con il mondo della scienza in fermento alla luce dei recenti sviluppi, UConn ha chiamato oggi il professore di ingegneria Brice Cassenti, un esperto in sistemi di propulsione avanzati, per aiutarci a capire cosa sta succedendo.

D. Cos'è il sistema di propulsione EM Drive e cosa lo rende così unico?

R. Un EM Drive utilizza onde elettromagnetiche (ad es. radar) per produrre spinta, che è ovviamente qualcosa che è necessario per un motore a razzo. L'unità è costituita da un guscio di rame tronco conico con un disco di plastica (polietilene) che copre l'estremità stretta del tronco di cono. Un'onda elettromagnetica viene indotta all'interno del guscio di rame allo stesso modo di un forno a microonde. Il sistema di propulsione è unico perché il dispositivo non utilizza combustibili o propellenti tradizionali. Anziché, nei termini più semplici, le onde elettromagnetiche rimbalzano all'interno del cono in un modo che secondo alcuni provoca la propulsione. Nei test della NASA, è stata segnalata una spinta di 1,2 millinewton per kilowatt per un EM Drive attivato nel vuoto, che è molto, movimento molto piccolo, ma evidente. Non affidandosi ai combustibili tradizionali, l'EM Drive renderebbe le astronavi più leggere, ed eliminare la necessità di enormi quantità di carburante attualmente necessarie per lanciare un veicolo spaziale verso destinazioni lontane.

D. Cosa c'è dietro tutto lo scetticismo sull'EM Drive, e qual è la tua opinione su tutto questo?

R. Sebbene l'EM Drive sembri creare spinta in questi test, durante il processo non sono state espulse masse o particelle di alcun tipo. Questa è una violazione della terza legge del moto di Newton, che dice che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. L'azione e la reazione sono un risultato diretto della conservazione della quantità di moto. La violazione di una legge fondamentale come la conservazione della quantità di moto invaliderebbe gran parte delle basi di tutta la fisica come la conosciamo. Quindi, molti scienziati e ingegneri ritengono che le misurazioni della spinta riportate per EM Drive siano dovute a errori sperimentali. A ciò si aggiunge il fatto che coloro che credono che i risultati siano validi non hanno ancora una spiegazione fisica provata sperimentalmente o teoricamente plausibile. Personalmente credo che ci sia una spiegazione banale per i risultati. Per esempio, le correnti elettriche sono componenti riscaldanti all'interno del Drive che si espandono durante gli esperimenti, causando un movimento che apparirebbe come una forza. È molto difficile rimuovere tali effetti, sebbene gli autori dell'articolo di giornale abbiano cercato di rimuovere non solo questi effetti termici ma anche molte altre possibili fonti di errori sperimentali. È estremamente difficile sapere con certezza che tutte le possibili fonti di errore siano state rimosse. L'unico metodo sicuro è avere un'ipotesi (o teoria) che possa essere testata indipendentemente.

D. Il fatto che la ricerca della NASA abbia superato la revisione paritaria viene annunciato come un passo importante. Cosa significa esattamente l'approvazione tra pari nel contesto della ricerca in corso?

A. La revisione tra pari è importante, poiché significa che altri esperti hanno esaminato il lavoro, e i risultati sono abbastanza professionali e importanti da essere distribuiti ad altri nella comunità. Non significa, però, che i revisori considerino validi i risultati. Un revisore del giornale con cui ho parlato prima che il documento fosse presentato non crede che i risultati indichino una nuova fisica. Ma quella persona sentiva che i risultati erano abbastanza sconcertanti da poter essere pubblicati.

D. Se EM Drive funziona davvero, questo significa che Newton si sbagliava e che ci sono altri misteriosi aspetti della fisica che ancora non capiamo?

A. Se i risultati sono validi, punta decisamente a una nuova fisica. È già stato dimostrato che le leggi di Newton non si applicano a velocità relative elevate (dove si applica la relatività speciale), in grandi campi gravitazionali, e con molecole su scala molto piccola. Ma Newton ha ancora quasi ragione. Ci sono certamente molti aspetti della fisica che non comprendiamo. Alcuni aspetti sono così misteriosi che non sappiamo nemmeno da dove cominciare!

D. Tutti sembrano essere entusiasti del fatto che EM Drive venga testato nello spazio come passo successivo. Quali vantaggi ci sono nel testare il dispositivo nello spazio rispetto a qui sulla Terra?

A. Se l'unità EM viene testata nello spazio, quindi l'accelerazione potrebbe essere misurata direttamente, che eliminerebbe tutta la confusione associata alle misurazioni della forza. Lo spazio fornirebbe un vuoto ideale, quindi il dispositivo non dovrebbe essere posizionato in una camera a vuoto, e fornirebbe un ambiente senza peso, eliminando la necessità di un supporto (i test attuali si basano su un braccio di bilanciamento in modo da poter misurare le forze risultanti). Ma le missioni spaziali sono costose - al costo di $ 10, 000 per lanciare in orbita una libbra di materiale. Potrebbe essere meglio provare prima a trovare sperimentalmente la causa della misurazione della spinta, e solo quando il costo a terra inizia ad avvicinarsi al costo di una missione orbitale dovrebbe essere eseguito un esperimento nello spazio.

D. C'è qualcos'altro che vorresti condividere su EM Drive per aiutarci a capire?

R. No, ma nel corso della mia vita professionale ho visto molti di questi entusiasmanti risultati sperimentali o teorici riportati nella letteratura sottoposta a revisione paritaria. Finora è emersa solo la realtà dei buchi neri. Così, in base alla mia esperienza, la probabilità che ciò regga ad ulteriori analisi e test appare esigua. Ma non è zero.