Los experimentos sobre EMDrive de Tajmar apuntan a fuerzas magnéticas en los cables

Dibujo20180520 EmDrive and setup in the SpaceDrive Project Martin Tajmar Technische Universität Dresden

EMDrive es un troncocono metálico completamente cerrado con un magnetrón de microondas en su interior. En una balanza de torsión se mide un empuje de unos micronewtons cuando se enchufa el magnetrón. Martin Tajmar, Technische Universität Dresden, ha presentado en la conferencia Space Propulsion 2018, 14-18 mayo, Sevilla, España, un estudio del funcionamiento de EMDrive usando una balanza de torsión en una cámara de vacío con una precisión de diez nanonewtons. El resultado indica que el empuje no se origina en el interior del EMDrive, luego su origen está en efectos espurios (como los campos magnéticos en los cables que alimentan el magnetrón).

Por supuesto, EMDrive, al ser una cavidad cerrada, viola la ley de inercia de Galileo (o primera ley de Newton). Por tanto, todos los físicos saben que los resultados de las balanzas de torsión que miden el empuje producido por un EMDrive son debidos a errores sistemáticos en las medidas, efectos espurios no considerados en el análisis de los datos. Sin embargo, todos los astrotrastornados que sueñan con viajes interestelares durante este siglo disfrutan con las imágenes artísticas de naves especiales con motores EMDrive que decoran todos los artículos en los medios sobre este tema. Lo siento, pero por ahora todas las medidas de precisión indican que no funciona.

Por supuesto, los resultados de Tajmar, que lleva cuatro años haciendo experimentos con EMDrive, son provisionales y aún no se han publicado en una revista con revisión por pares (solo en una conferencia científica). Habrá que estar al tanto de su publicación, pero por ahora nos conformamos con su artículo en la conferencia española, Martin Tajmar, Matthias Kößling, Marcel Weikert, Maxime Monette, “The SpaceDrive Project – First Results on EMDrive and Mach-Effect Thrusters,” 10 pages, Space Propulsion Conference, Sevilla, España, 14-18 May 2018 [PDF en ResearchGate]. Me he enterado gracias a Brian Wang, “The SpaceDrive Project – First Results on EMDrive and Mach-Effect Thrusters,” Next Big Future, 18 May 2018.

[PS 23 May 2018] Los defensores de EMDrive han atacado el trabajo de Tajmar afirmando que está poco cuidado (a pesar del mucho cuidado que él mismo afirma tener). Sus cables de alimentación siguen la carcasa que contiene el EMDrive en la balanza de torsión y por ello son la fuente de sus fuerzas de micronewton. Más información en Brian Wang, “Emdrive could be mainly magnetic effects but there is still more testing to be done,” Next Big Future, 22 May 2018. Ver más abajo. [/PS]

Dibujo20180520 vacuum chamber EmDrive experiment sketch thrust balance Martin Tajmar

Las medidas se han tomado en un balanza de torsión capaz de soportar todo el EMDrive completo y el sistema eléctrico asociado. Esta balanza de torsión se encuentra en una cámara de vacío de 150 centímetros de longitud y 90 centímetros de diámetro. Su diseño ha ido mejorando en los últimos cuatro años hasta alcanzar una precisión actual de ± 10 nN (nanonewtons). Para medir el ángulo de giro en la balanza de torsión se usa un interferómetro láser. La cámara de vacío puede reducir la presión hasta solo 10−7 mbar (milibares), aunque en los experimentos cuyos resultados se publican en la conferencia española solo se ha alcanzado una presión de 10−2 mbar.

Dibujo20180520 EmDrive Martin Tajmar presentation youtube

Se ha usado un EMDrive idéntico al usado por Sonny White (Tajmar dispone de otros dos con diseño diferente que probará en un futuro cercano). Las medidas se han tomado orientando el EMDrive en tres direcciones respecto a la balanza de torsión. Según los resultados previos de White, en la dirección 0º el empuje debe ser hacia arriba (desde la cara grande del troncocono hacia su cara pequeña), en la dirección 90º no debe haber ningún empuje y en la dirección 180º el empuje debe ser hacia abajo, e idéntico al obtenido en la dirección 0º. En las medidas se usa un esquema 240-30-240, es decir, el magnetrón del EMDrive está apagado durante 240 segundos, se enciende durante 30 segundos y se apaga durante otros 240 segundos; no se puede superar los 30 segundos porque se calienta a temperaturas de hasta 75 ºC. En un futuro Tajmar pretende incorporar una cámara termográfica en el interior de la cámara de vacío para obtener imágenes térmicas de la superficie exterior del troncocono.

Dibujo20180520 EMDrive Thrust Measurements with 2 W in Vacuum 40 Runs Averaged SpaceDrive Project Martin Tajmar

Los resultados muestran que el empuje tiene sentido opuesto en las orientaciones del EMDrive a 0º y 180º, pero su magnitud es diferente (hasta 3 μN para 0º y hasta −7 μN para 180º), cuando debería ser casi idéntica. Más aún, se observa un empuje en la orientación a 90º (hasta −5 μN para 90º), cuando no debería existir ninguno. A diferencia del experimento de White, se ha incluido en el sistema eléctrico de alimentación del EMDrive un atenuador de hasta 40 dB, que garantiza que la corriente inyectada en el magnetrón es unas cien mil veces menor cuando actúa; para la orientación del EMDrive a 0º con el atenuador actuando se observa un empuje (hasta 5 μN para 0º), cuando no debería existir ninguno (pues no hay microondas en el interior de la cavidad).

Por tanto, el empuje que se mide en los experimentos con EMDrive en la balanza de precisión ni depende de la dirección en la que se oriente el EMDrive, ni depende de que haya microondas en el interior de la cavidad. Por ello, según Tajmar, sus experimentos indican que la causa del empuje no puede ser algo relacionado con el funcionamiento del EMDrive. O dicho de otra forma, el EMDrive no funciona, como predice la ley de la inercia de Galileo.

Tajmar y su estudiante de doctorando Marcel Weikert están estudiando posibles fuentes espurias que expliquen las medidas en la balanza de torsión. En su opinión provisional se trata de efectos electromagnéticos asociados al cableado que alimenta de electricidad el magnetrón; en su experimento usan cables coaxiales, pero la corriente en dichos cables alcanza hasta dos amperios. Han realizado una estimación provisional de la fuerza de Lorentz debida a los cables y resulta que tiene una magnitud en la escala de los micronewtons, luego podría explicar las medidas. Aún así, repito, su conclusión es aún provisional y esperan realizar experimentos específicos en los próximos meses para dilucidar esta cuestión (como parte de la tesis doctoral de Weikert).

La charla de Martin Tajmar en Sevilla aún no está disponible en YouTube. Los interesados en escucharle en persona y formarse su propia opinión sobre sus palabras pueden disfrutar de este vídeo de la charla que impartió en el Advanced Propulsion Workshop, 01-03 noviembre 2017, en El Segundo, California, organizada por el SSI (Space Studies Institute). No sé si el SSI grabó en vídeo las charlas de Sevilla y podrá publicarlas en YouTube; en cualquier caso, se puede leer el artículo publicado en las actas de la conferencia [ResearchGate].

En resumen, todo parece indicar que EMDrive no supera los tests de precisión que se están llevando a cabo en diferentes laboratorios. Habrá que estar al tanto de la futura publicación en revistas con revisión por pares del trabajo de Tajmar y sus tres estudiantes de doctorado. Sin lugar a dudas el origen del empuje en todos los experimentos acabará siendo desvelado.

Dibujo20180523 EmDrive Tajmar power cable brian wang nextbigfuture

[PS 23 May 2018] La idea de Tajmar de que todo el sistema se encuentre en la balanza de torsión conlleva el problema de por dónde tiene que ir el cable de alimentación. Como muestra esta foto, recorre el borde de la carcasa metálica donde se instala el EMDrive en la balanza de torsión. En varios foros se ha criticado esta decisión y se considera que es la causa del empuje de hasta 5 μN para 0º.

Dibujo20180523 EmDrive Monomorphic power thanks to nextbigfuture

Uno de los miembros del equipo de Sonny White afirma que en sus experimentos se ha cuidado de que el cable de alimentación de potencia no produzca fuerzas de Lorentz que alteren la medida en la balanza de torsión. Dicho usuario muestra esta imagen. Por supuesto, habrá que esperar la respuesta de Tajmar a estas críticas. [/PS]

10 comentarios

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Pablo Luciano Rainieri Pablo Luciano Rainieri

Pero si son los cables, es tan simple como dejar todi el experimento como esta, solo desconectar el magnetron y conectar una resistencia que consuma lo mismo así la corriente por los cables sea la misma y con eso volver a sellar la camara y ejecutar el experimento. Si existe aun el empuje, misterio resuelto. Y si al colocar una resistencia de menor valor para aumentar la corriente, el empuje tambien aumenta, mas claro todabia. No les puede llegar a tomar mas de un par de horas haber echo eso, no entiendo porque no lo hicieron.

U-95 U-95

De todas maneras, aunque realmente hubiera ALGO en el EmDrive, el impulso que da es tan bajo que no parece que tuviera demasiada utilidad, al menos cómo sistema de propulsión de naves espaciales.

Pablo Luciano Rainieri Pablo Luciano Rainieri

Por eso lo planteo, yo imagine que es fácil, y si me decís que no lo es, es porque algo no estoy visualizando correctamente. Ya voy a revisar el circuito y los detalles del experimento, ya por tu respuesta supongo que me saltee un par de cuestiones importantes jajja.

Joaquín Joaquín

Ya, pero sería una fuerza, y la fuerza acelera.
Me parece excelente someter a un cuidadoso escrutinio cualquier supuesto hallazgo que desafíe, en cierto modo, nuestros actuales presupuestos. Pero tan malo es el entusiasmo friki-ufologico ante lo extravagante, como el “ves, ya te lo dije”.
Recuerdo lo inverosímil que parecía el papel de H. Pylorii en la enfermedad péptica, desafiando toda la fisiopatologia conocida, y las burlas que hubo entonces.
Hoy es un estándar que ha hecho desaparecer las perforaciones agudas por esa causa de las puertas de urgencia de los hospitales.

Paco Paco

La diferencia es que lo de Pylorii estaba respaldada con una teoría, no contradecía frontalmente nada y no había ninguna prueba en contra.

El “creador” del emDrive no sabe porqué funciona, no tiene una teoría. No sabe hacer que de más fuerza o menos, no sabe porqué pasan las cosas.
Y además va en contra de toda la física conocida.

El emDrive es a los motores como la homeopatía a la medicina.

Enrique Moreno Enrique Moreno

Martin Tajmar se ha reconvertido en todo un experto mundial a la hora de detectar fuerzas espurias minúsculas tras su fiasco sobre el gravitomagnetismo y los superconductores/helio líquido…
Bien por él. Eso dice algo bueno sobre su sinceridad y seriedad.

Javier Javier

Si el EMDrive funcionara violaría no solo la física, sino también las matemáticas ya demostradas. Violaría el teorema de Gauss flagrantemente. El EMDrive como superficie gaussiana y el foco de entrada de emisiones como foco de fuerza, sería -en reducción al absurdo- como esperar que haya empuje por impulsar una nave de pulso nuclear -valga la redundancia- detonando la bomba en la parte trasera de la nave, teniendo como transmisor de impulso no una placa ni un hemisferio, sino una esfera.

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