NASA wil efficiëntie raketten verhogen door voortstuwing met microgolven

NASA werkt aan een alternatieve manier om raketten voort te stuwen. In plaats van conventionele verbranding van brandstoffen werkt de nieuwe manier met microgolven die in een afgesloten kamer 'rondstuiteren'.

De nieuwe methode werd door NASA gepresenteerd tijdens een conferentie voor raketvoortstuwing in de Verenigde Staten, zo meldt Wired. NASA stelt een apparaat te hebben gebouwd dat werkt op basis van microgolven die in een afgesloten kamer rondstuiteren. In een wetenschappelijk paper stelt NASA dat de microgolven waarschijnlijk een interactie aangaan met deeltjes en anti-deeltjes die in een vacuüm spontaan ontstaan en weer verdwijnen. Het uit het niets ontstaan van deeltjes in een vacuüm is een kwantummechanisch fenomeen dat eerder is aangetoond en aansluit op het onzekerheidsprincipe van Heisenberg.

NASA heeft echter nog niet goed onderzocht hoe zijn methode van voortstuwing op basis van microgolven precies werkt. De ruimtevaartorganisatie beperkt zich vooralsnog tot het aantonen van de werking van de microgolf-methode. Daarbij werd in het onderzoek slechts een kleine voortstuwingskracht gerealiseerd van 30 tot 50 micronewton, iets dat in de toekomst nog moet worden opgehoogd voordat het inzetbaar is voor ruimtevaart.

Het is niet de eerste keer dat er aan een zogenaamde microwave thruster wordt gewerkt. Eerder liet een Chinees team al zien dat het mogelijk is dergelijke manieren van voortstuwen in te zetten voor ruimtevaart. Het onderzoek kwam echter op kritiek te staan; verscheidene wetenschappers gaven aan dat een dergelijke voortstuwing met microgolven in theorie niet kan werken omdat het de natuurkundige wet van behoud van impuls zou schenden.

Doordat het onderzoek nog in de kinderschoenen staat en er nog veel onduidelijk is over de precieze werking, is het nog onduidelijk of de technologie daadwerkelijk ingezet kan worden voor raketten. Mocht dit het geval zijn, dan zou het gemakkelijker moeten worden om verre ruimtereizen te maken: bij conventionele raketten neemt de brandstof het grootste gedeelte van de ruimte in, waardoor de afstand die afgelegd kan worden relatief beperkt is. Door het gebruik van microgolven, opgewekt met elektriciteit, is er minder brandstofcapaciteit nodig. Omdat slechts elektriciteit nodig is zouden zelfs zonnepanelen voor de benodigde energie kunnen zorgen.

NASA begon onlangs met het bouwen van een nieuwe raket die eveneens de afstand die raketten kunnen afleggen moet vergroten. Deze raket, het zogenaamde Space Launch System, werkt echter nog met een conventioneel voortstuwingssysteem.

Reacties (110)

[MSalters]

Ik geloof er geen bal van.

Het probleem is nog niet eens zozeer de wet van behoud van impuls op zich. Die is "ontdekt", en in eerste instantie werd dat egwoon gezien als een toevalligheid. Sommige zaken varieren, andere zaken niet, en de totale impuls van een systeem dus ook niet.

Het werd pas een echte wet toen Emmy Noether in 1915 bewees waarom impuls een behouden grootheid is. Dat komt fundamenteel doordat alle ruimte hetzelfde is; ruimte heeft zelf geen eigenschappen. Als twee delen van de ruimte verschillen, dan komt dat door de deeltjes in (de buurt van) die ruimte. En met bijna hetzelfde bewijs kun je aantonen dat energie behouden is, omdat alle tijd hetzelfde is.

Noether's bewijs werkt twee kanten op. Als de wet van behoud van impuls experimenteel verworpen wordt (en dat kan in theorie), dan betekent het ook dat niet alle ruimte hetzelfde is. En dat is veel radicaler dan de wet van behoud van impuls. Nu denken we nog dat het heelal geen middelpunt heeft - dat zou een speciaal punt zijn - maar dat idee moet misschien ook wel op de schop.

Maar zoals ik al begon, ik geloof het niet. Extraordinary claims require extraordinary proof. Het Higgsdeeltje werd pas bewezen geclaimd toen er 99.9999% zekerheid was. Dat is de standaard in de Natuurkunde. Deze test bewijst iets met een zekerheid van nog geen 50%.

[CopyCatz]

Jammer dat dit maar het halve verhaal is. Roger Shawyer, een britse wetenschapper heeft dit principe verzonnen (de EMDrive) maar werd jarenlang voor gek verklaard. Chinese wetenschappers hebben zijn theorie bevestigd en nu raakt eindelijk de NASA ook overtuigd.

http://en.wikipedia.org/wiki/EmDrive

[Reactie gewijzigd door CopyCatz op 27 juli 2024 17:02]

[Silmarunya]

Jammer dat je zelf niet het hele verhaal brengt.

Chinese wetenschappers schreven een theoretisch paper dat zijn theorie ondersteunt (maar dat de nodige kritiek kreeg, onder meer voor het schijnbaar breken van behoudswetten). Daarnaast claimen ze een experimenteel model gebouwd te hebben, maar dat - zoals ze zelf toegaven - een kracht genereerde die beduidend kleiner is dan de foutmarge van het experiment.

Zowel Shawyer's theorie als pogingen ze in de praktijk te brengen zijn tot nu toe op behoorlijk wat kritiek ontvangen in de wetenschappelijke wereld. Mogelijk heeft hij gelijk, vandaar dat NASA er ook onderzoek naar doet. Maar we zijn nog bijzonder ver af van een volledig theoretisch model van hoe dit ding zou moeten werken, laat staan van een werkend product.

[Reactie gewijzigd door Silmarunya op 27 juli 2024 17:02]

[CopyCatz]

Ik wilde alleen even aangeven dat dit verhaal een interessantere kant heeft dan het droog melden dat de NASA met iets bezig is zonder de EMDrive uberhaupt te noemen. Lijkt me handig als de nieuwsposter van dienst dit stuk zelf toevoegt, wordt ie voor betaald neem ik aan.

[Framoes]

In het artikel op Wired worden EMDrive en de uitvinder ook genoemd, dus het was slechts een kwestie van overnemen geweest.

[Kain_niaK]

Qualiteit van veel stukken op T.net gaat heel hard achteruit. Alleen als T.net met een eigen achtergrond stuk bezig is word de moeite genomen om dingen echt uit te zoeken en/of the nuanceren.

Ik zou het niet erg vinden als een deel van T.net achter een betaalmuur komt.
Ik zou daar maandelijks wel wat geld of bitcoins voor over hebben.

Maar het hoeft zo niet te zijn. De community op GoT doet het soms als hobby. De werknemers van T.net hebben blijkbaar geen tijd om iets dieper in de materie te duiken voor ze een artikel op de FP plaatsen.

[Silmarunya]

De kwaliteit laat, voor zover ik kan inschatten, vooral te wensen over in hun artikels over wetenschap en recht. Logisch, gezien hun core business nog altijd technologie is.

Toch apprecieer ik dit soort berichtjes wel. Hoewel ze op zichzelf niet veel zeggen, herinneren ze je aan het bestaan van bepaalde fenomenen of ontwikkelingen en zetten ze zo aan tot verder opzoeken of discussiëren.

[Reactie gewijzigd door Silmarunya op 27 juli 2024 17:02]

[Kain_niaK]

Ze hebben die specialists panels toch? Waarom die niet uitbreiden zodat er altijd wat vraagjes gesteld kunnen worden aan GoT-ters die er verstand van hebben? Ook als het niet over computers gaat.

[kamaradski]

Ja dit had Ik ook op nu.nl kunnen lezen. Helaas geeft Tweakers tegenwoordig niet meer achtergrond of inzicht meer dan die zeer algemeen ingestelde website..

[bigbadbull]

moet je eens de commentaren lezen ;-) daar komt de achtergrond altijd wel naar voren.
Er zijn er altijd wel die niet akkoord zijn met wat er te summier staat en geven er spontaan hun visie op.

[Sailor69]

Wat heeft een betaalmuur daar nu mee te maken, het wordt eerder veroorzaakt door de overname van. T.Net

[dupy]

@Sailor69: Sorry hoor, maar moet toch even reageren. Vooral als je een woord als kwaliteit gebruikt. Schrijf het op zijn minst dan even goed.

Verder wil je T.net achter een betaalmuur. Sorry, maar de meesten van ons zijn het hier naar alle waarschijnlijkheid niet mee eens.

Verder: kwaliteit wordt gegenereerd op T.net niet alleen door degenen welke de website presenteren en onderhouden, maar vooral ook door de mensen met expertise uit hun vakgebied en/of hobby, welke hier op diverse artikelen reageren. Een van de redenen dat ik me dagelijks begeef op deze site.

[Sgreehder]

Daarvoor kan commentaar gegeven worden toch? Levert al met al toch een redelijk compleet beeld op.

[Kain_niaK]

Klopt en daarom dat T.net ook zo een geweldig platform is voor techniek en natuurlijk alles wat met computers te maken heeft.

[Silmarunya]

Wat. Een. Onzin.

Geloof je echt dat er op dit moment betere alternatieven zijn voor bestaande kankerbehandelingen?

[Silmarunya]

'Aangenomen' dat je chemotherapie moet krijgen? Waar mogelijk worden kankers nog altijd behandeld via chirurgie, al dan niet in combinatie met radiotherapie ('bestraling'). Chemotherapie wordt gezien de kost en bijwerkingen enkel gebruikt wanneer de kanker niet opereerbaar is of te veel is uitgezaaid.

Uiteraard doodt chemotherapie niet enkel kankercellen; dat claimt geen enkele arts. Kankercellen zijn morfologisch quasi identiek aan gewone cellen, dus is het ook bijna onmogelijk om een delivery-mechanisme te ontwikkelen dat enkel kankercellen target.

Dat gebrek aan nauwkeurigheid is overigens de beste eigenschap van chemotherapie: het laat toe om kankers die ver uitgezaaid zijn aan te pakken, iets dat met radiotherapie of een heelkundige ingreep niet kan. Merk overigens op dat de doelmatigheid jaar na jaar verbetert: waar de eerste chemotherapie-methoden geen enkele vorm van specificiteit hadden, kunnen moderne therapieën targeten tot op weefselniveau en zelfs nauwkeuriger.

Bij de persoon in je voorbeeld werd een terugkeer van de kanker vastgesteld en de man besloot toch niet voor behandeling te kiezen. Fijn voor hem, maar dat is een gok. Veel kankers worden inderdaad lange tijd onderdrukt door het immuunsysteem, maar dat is altijd gokken. Chemotherapie was ongetwijfeld de betere keuze geweest. Onaangenaam, maar niet dodelijk en zeker en vast veiliger dan hopen op het beste. Uiteraard ben ik blij dat het voor de persoon in kwestie goed is uitgedraaid, maar jouw advies is niet beter dan armen aanraden een loterijbiljet te kopen.

En met alle respect: in forbidden cures hoor ik in de eerste paar minuten meer idiotie en onzin dan ik in jaren heb gehoord. Mensen die niets van celbiologie kennen trappen hier misschien in, maar geen weldenkend mens neemt het serieus. Ozonwater (lees: kraantjeswater)? Aangeslagen toestanden van zuurstof (al gehoord van radicaalvangers)? pH-dieet (homeostase, anyone)?

[Reactie gewijzigd door Silmarunya op 27 juli 2024 17:02]

[Silmarunya]

1) Je lijkt te geloven dat chemotherapie radioactief is. Dat is niet zo: radiotherapie is bestraling door radioactieve isotopen; chemotherapie is gewoon een eng klinkende verzamelnaam voor alle medicijnen die werkzaam zijn tegen kankers. En die zijn ongeveer even radioactief als aspirine en minder radioactief dan een banaan.

2) 'Fabrieksmatige' aanpak? Als je bedoelt dat vaste procedures worden gevolgd: gelukkig maar. Als je bedoelt dat individuele patiënten te weinig tijd en aandacht krijgen: dat is de schuld van de maatschappij, niet van bedrijven of wetenschappers.

3) '38 dagen langer leven' is niet het soort vooruitgang waar we over spreken. Steeds meer kankers benaderen door een combinatie van chemotherapie met eventueel radiotherapie of chirurgie een genezingspercentage van 75% en zelfs 100% voor sommige kankers - mits ze vroeg genoeg gedetecteerd worden. Voor kankers in een laat stadium is ook chemotherapie een beetje hit and miss (en het is inderdaad aan de patient zelf om te kiezen of hij dat wilt of niet), maar de overlevingspercentages met chemo zijn nog altijd oneindig veel beter dan die met gelijk welke andere alternatieve therapie (lees: kwakzalverij).

[GewoonWatSpulle]

En het probleem van overlevingsstatistieken is dat er op de gewone percentages geen rekening word gehouden met leeftijds/lichamelijkestaat. Ouderdoms kankers hebben daardoor overlevingskans van 'zeer laag' maar als een jong persoon deze krijgt kan het ineens prima te behandelen zijn en de overlevingskans 'zeer hoog' zijn.
Bron: YouTube - TotalBiscuit zijn verhaal

[bstard]

Ehm, jonge mensen hebben lagere overlevingskans omdat hun cellen nog veel fitaler zijn. Next onzin youtubeje, ik ga het niet een openen!

[GewoonWatSpulle]

Je leest het verkeerd

[Silmarunya]

Ja en neen.

Kanker bij jonge mensen is inderdaad agressiever. Anderzijds zijn jonge mensen beter in staat om te gaan met de nevenwerkingen van de therapie (een oud en verzwakt immuunsysteem verder verzwakken is gevaarlijker dan het immuunsysteem van een fit en jong persoon wat aantasten).

Maar daar gaat het niet om. Wat GewoonWatSpulle probeert aan te geven is dat we de overlevingskans van oude mensen sterk onderschatten. We schrijven immers bijna alle overlijdens in kankerpatiënten toe aan kanker, terwijl veel van die mensen eigenlijk sterven aan een doodgewone, niet exact te bepalen oudersdomsziekte die losstaat van hun kanker.

[Silmarunya]

Dat klopt, al is het verschil tussen jong en oud wel kleiner dan je op het eerste zicht zou denken. Ouderdomskankers zaaien om diverse redenen wat minder agressief uit dan de kankers die op jonge leeftijd ontstaan, waardoor dat hogere overlevingspercentage enkel opgaat voor kankers die vroeg worden gedetecteerd.

Maar algemeen zijn de overlevingspercentages voor oude mensen inderdaad eerder een onderschatting dan een overschatting, omdat het zelden mogelijk is een overlijden van een 85-jarige toe te schrijven aan een terugkeer van zijn kanker, aan een neveneffect van zijn behandeling of doodgewoon aan een ouderdomsziekte.

[Ubahnub]

Lijkt mij verstandiger om TotalBiscuit niet als bron te vermelden als het over kanker gaat. Hij is niet direct een deskundige te noemen en het is altijd twijfelachtig of Youtubers de volledig correcte informatie geven.

[bstard]

Dat is dan goed nieuws voor de verzekering mocht jij aan de beurt zijn. Zo'n potje chemo kost al snel een paar duizend euro. En mocht je je ergeren aan mij post, dat is dan wederzijds.

[PeterSik]

En daarnaast, eenmaal uit de de atmosfeer is er ook niet zoveel stuwkracht meer nodig om te versnellen, en is het waarschijnlijk efficienter om langere tijd te blijven versnellen wat met deze techniek mogelijk zou moeten zijn.

Ik hoop dat het ze lukt om dit werkelijk aan de praat te krijgen..

[mcmd]

De formules die we daarvoor kunnen gebruiken zijn:
F = m . a
v(t) = a . t = F / m . t

F = 50 micro Newton = 50 . 10^-6 N
m = 1000 kg (aanname)

Dan v(t) = 50 . 10^-6 / 1000 . t, de snelheid is na:

• 2000s (kleine uur): 10^-4 m/s
• 200.000s (ruim 2 dagen): 1 cm/s
• 2Ms (kleine maand): 1dm/s
• 20Ms (ruim half jaar): 1m/s

Je moet dan toch wel veel tijd hebben voordat het wat wordt, het duurt een kleine 10 jaar voordat je de snelheid van een autoweg overstijgt!

[freaq]

1000 kg is erg veel voor in de ruimte, de meeste satelieten die ver weg moeten halen de 100 kilo nog niet eens, en deze zijn over het algemeen bedoelt om voor vele tientallen jaren te vliegen, niet om snel te accelereren.

dat en de stuwkracht zal ongetwijfeld omhoog moeten voor dit rendabel is..
maar om dit meteen af te schieten gaat te ver.

[Verwijderd]

7,3 ton was de ICO G1 de zwaarste satelliet die ooit door een Atlas is meegenomen.

[MSalters]

Curiosity zelf weegt al bijna een ton, en de hele lander voor Curiosity was bijna 4 ton bij vertrek uit een baan rond de aarde.

[Daeley]

Ja... alleen is het wel de bedoeling om later, als het principe geverifieerd is, een grotere drive te bouwen met meer vermogen. Die berekening is dus weinig zinvol.

[Reactie gewijzigd door Daeley op 27 juli 2024 17:02]

[mcmd]

Het geeft m.i. wel een indruk hoe ver een dergelijk experiment van de werkelijkheid staat. In de reacties wordt diverse keren aangegeven dat een continue versnelling in de ruimte zal leiden tot hoge snelheden doordat er nauwelijks/geen wrijving is. Maar in dit geval is de continue versnelling dermate laag dat deze in de praktijk niet bruikbaar is. In de berekening ga ik uit van 1000 kg. Een startrek achtig schip zal 3-4 ordes van grootte zwaarder zijn, En de versnelling zal ook zo'n 6-8 ordes van grootte sneller moeten zijn, dan praten we over 9-12 ordes van grootte dat overbrugd moet worden. Dat zal niet snel gebeuren. Waarschijnlijker is dat het gebruikt kan worden voor kleine objecten die inderdaad vele tientallen zo niet honderden jaren onderweg zijn naar het bestemde doel.
En zelfs dat zal niet snel bereikbaar zijn.

[Sissors]

De Chinezen claimen 720mN te hebben gehaald met een soortgelijk principe. Dan heb je al 5 ordes te pakken. En dan ben je er redelijk in de buurt (bij compleet nieuwe technologie), want we hoeven niet direct een generatieschip te bouwen. Een ruimteschip van 1000kg kan al flink wat, vooral als je bedenkt dat hij geen brandstof hoeft mee te nemen.

[mphilipp]

Maar het gaat ook niet over een Enterprise. De titel van dit artikel slaat ook nergens op. Een raket met deze motor aandrijven? Lijkt me een stretch.

Nee, het is (op dit moment) eigenlijk alleen geschikt om een of andere probe ver weg te sturen. Kost wel een paar jaar om er te komen, maar je hoeft je niet druk te maken om de brandstof. Ze hebben uitgerekend dat een probe in 30 jaar Proxima Centauri zou kunnen bereiken. Een paar zonnepanelen en zo'n motortje en je bent klaar...

[Verwijderd]

Dat was toch altijd de bedoeling van dit soort drives? Als een soort boegschroef? Als je een voorbeeld wil nemen met betrekking tot schepen.

Niet voor voortstuwing maar bijsturing van satellieten en of de ISS en dergelijke.

[izegrin]

De inschatting van hoe lang een seconde duurt is nogal grof:
2000 s = geen klein uur, maar dik 33 minuten
200.000 s= 2,3 dagen
2.000.000 s = hele kleine maand (23,15 dagen)
20.000.000 s = erg ruim half jaar (231,48 dagen)

[gjmi]

Inderdaad!
En dan worden er nog een paar dingen vergeten.
Er vliegen nog wat deeltjes rond daarboven afhankelijk van je richting je weer terug duwen. Denk aan zonnewind en rondvliegende ruimte deeltjes (nee, ik bedoel geen ruimte afval). Er zijn ideeën om met een enorm zeil/parachute een ruimte voertuig van de zo'n af te kunnen laten bewegen. Je hebt dus geen perfect vacuüm waarbij je alleen rekening houd met je voertuig en niet met andere invloeden.

[Tonko Boekhoud]

De Flintstones moesten ook met de voet bijsteppen, ofwel alle begin is moeilijk.
In het geval van een raket zal de eerste paar xxmeter wel met een andere voortstuwing gaan.

[MacD]

Zoals anderen al zeggen, dit is een testopstelling om de theorie te testen. Als het eenmaal bewezen is er een effect optreed, zal men eerst gaan kijken of men wekende theorien kan bedenken die stroken met de realiteit. Intussen zal de test op grotere schaal worden toegepast.

Als er blijkt dat dit werkt, zal het in ieder geval voor satelieten gebruikt worden. Die kan je dan met dit principe gevoed door de electriciteit van zonnepanelen positioneren; alleen al voor het op positie houden van de sateliet is dit heel erg gewenst omdat je geen stuwstof mee hoeft te sturen, een zwaar materiaal dat op gaat.

[Kaasbroodje]

Ach, ze dachten vroeger dat een motor op buskruit wat zou worden, maar daar is iets heel anders uitgekomen. Zo zou dat ook met deze techniek kunnen, misschien ontdekken ze wel een beter iets.

[Timoo.vanEsch]

Is het niet zo dat men in de ruimte geen afzettingspunt heeft?
Dus vooral zichzelf gebruikt als afzettingspunt?
-> vandaar dat een sturingsraket, eenmaal gebruikt, het vehikel "tot in het oneindige" de gekozen kant op zal laten draaien. Toch?

Deze emDrive wordt daarmee wel heel interessant, omdat het een "in zichzelf gekeerde" machine is; stuwkracht komt voort uit de veranderende polarisatie van moleculen.

Disclaimer: ik heb totaal geen verstand van quantummechanica, dus bovenstaand is vooral gebaseerd op de schaarse kennis die ik erover heb opgedaan, de afgelopen jaren.

[arjankoole]

Is het niet zo dat men in de ruimte geen afzettingspunt heeft?
Dus vooral zichzelf gebruikt als afzettingspunt?

Jep, net zoals een raketmotor, stuur raket (gas) of ionen motor.

De voortstuwing komt voort uit het uitstoten van deeltjes, die geven een (in dit geval kleine) impulse integenovergestelde richting.

[et36s]

Wat dat betreft begint het altijd met een gek die achteraf geniaal blijkt te zijn Kom maar op met een enkeltje richting Jupiter's Volcanic Moon: Io

[Juup]

Dit is fantastisch.
In plaats van raketbrandstof mee te nemen maak je gewoon deeltje + antideeltje (uit vacuum) en die schiet je beide dezelfde kant op, de raket gaat dan de andere kant op (wet van behoud van impuls blijft behouden).

[KoosKieper]

Dat is niet waar dit idee op werkt. Het deeltje-antideeltje verhaal hier wordt alleen gebruikt om een inbalans in impuls te verklaren. Voor wat ik ervan begrijp stuitert de elektromagnetische straling rond in een kamer en normaalgesproken zou de druk alle kanten op gelijk zijn. Dat dit niet het geval is zou dan komen doordat er ineens een deeltje en een antideeltje onstaan, het pad blokkeren van een richting straling, om vervolgens elkaar weer te vernietigen.
Op deze manier is er behoud van energie en massa en toch een impulsverschil. Al vraag ik me af of de wet van behoud van impuls daadwerkelijk gebroken wordt, de elektromagnetische straling moet tenslotte ergens vandaankomen. Een tekening van de opstelling of een link naar de bron zou welkom zijn.

[Silmarunya]

Als dit ding werkt wordt de wet van impuls hoe dan ook niet doorbroken - anders zou het niet werken.

Het probleem is dat we voorlopig niet meer kunnen doen dan speculeren. Zelfs de bedenkers van het systeem kunnen geen zinnige verklaring geven waarom het zou werken.

[Verwijderd]

Als het wel juist is wat ze beweren/gemeten hebben...
Ben trouwens benieuwd naar officiele persmededeling, de media heeft nogal de gewoonte om alles op te kloppen... Het gran sasso neutrino exp indachtig, sommige nieuwsbronnen schreven Einstein al af...

[Carbon]

Dat is niet waar dit idee op werkt. Het deeltje-antideeltje verhaal hier wordt alleen gebruikt om een inbalans in impuls te verklaren.

Op de EMDrive website staat een andere verklaring:

Principle of Operation

[Aial0n]

Wat je bedoeld is het Casimir-effect. 2 stukken informatie die je nodig hebt om het te begrijpen:
1) deeltjes zijn golven
2) In vacuüm ontstaan voortdurend deeltje-antideeltje paren (die vervolgens weer samen annihileren)

Als 2 ongeladen platen dicht (nanometers) tegen elkaar aanstaan dan zullen die een druk ondervinden. Die druk is omdat een kleine vergroting of verkleining van de onderlinge afstand ervoor zorgt dat de golven beter 'passen'. Zoals golven op een gitaarsnaar zeg maar.

[Verwijderd]

Dit is niet helemaal hoe het werkt. Er wordt gesproken over een gesloten kamer, waardoor de netto impuls 0 is als je uitgaat van twee gelijkwaardige deeltjes die elk de andere kant op gaan - je kan ook een vlam ontsteken in een afgesloten kamer en dan heb je met hetzelfde probleem te maken.

Wel vraag ik me af of jouw theorie zal werken indien de kamer niet afgesloten is en deeltjes kunnen ontsnappen, zodat, net als bij een traditionele raket, toch voortstuwing is. Als spontane deeltjes gericht kunnen worden - met microgolven bijvoorbeeld dus - en dit een grote voortstuwing kan brengen, zal het een enorme aanwinst zijn.

Echter vraag ik me wel af of de antideeltjes geen probleem gaan vormen op den duur, als die botsen met de wand van de kamer, zal deze op den duur breken door destructieve interacties.

[blorf]

Volgens mij is die gesloten kamer alleen om zoveel mogelijk microgolven in willekeurige richtingen binnen die ruimte te creeeren. Die ketsen op die spontane deeltje die vervolgens ook een willekeurige kant op gaan, maar door de vorm van het omhulsel icm relativiteits-effect meer stuwkracht naar voren opleveren dan in andere richtingen.

Dat van die slijtage zou ik niet weten. Als dat klopt lijkt het me aannemelijk dat er stof vrijkomt dat failure veroorzaakt. Afzuigen dus, die handel, en af en toe even nieuwe coating erop.

[Aial0n]

De 'gesloten kamer benadering' is niet een concrete gesloten kamer. Het idee is dat het systeem in de denkbeeldige kamer geen interactie heeft met het systeem erbuiten. Volgens puur Newtoniaanse natuurkunde zou dat moeten gelden voor de EMDrive. In dat geval moet er behoud van impuls zijn binnen het systeem en zou er dus onmogelijk een kracht geleverd kunnen worden.

De truc is dat er een quantummechanisch effect is dat er voor zorgt dat je het systeem niet als gesloten systeem maar als open systeem(dus met interactie met de omgeving) moet zien. Als dit zo is, dan kan er wél voorstuwing plaatsvinden.

[papa_san]

Site van de EMdrive bedenker geeft als theorie iets heel anders.

Druk van elektromagnetische straling. Verschillende oppervlaktes resulteren in een druk in een richting,...

[Reactie gewijzigd door papa_san op 27 juli 2024 17:02]

[papa_san]

Niet eens deeltjes aanmaken, alleen maar op afzetten voor ze weer verdwijnen.

Alleen weet schijnbaar niemand hoe dat ze dat precies doen.

Het Doppler effect maakt at de "afzet" kracht afneemt naar gelang je sneller gaat.

Dit is heel erg "cool", zeker omdat voorlopig niemand kan verklaren hoe het exact werkt.

[Aial0n]

NASA heeft dit niet getest als raketvoortstuwmethode. Dit is gedaan als proof-of-principle, in theorie kan dit gebruikt worden voor deep-space missies.

Het principe is eigenlijk een zeer kleine kracht die nagenoeg oneindig lang kan worden gegenereerd. Over een tijdsspanne die lang genoeg is, wordt dit effect significant(denk aan reizen buiten ons zonnestelsel). Aangezien het een ontzettend kleine kracht is, is het nutteloos om het tegen de zwaartekracht in te zetten.

Voor vluchten op (kosmisch) korte afstand is deze drive dus nutteloos. Op lange(re) afstand werkt een raket door 1x enorm te versnellen en dan niets meer te doen. Deze drive werkt dus totaal anders dan een raket en zal dus nooit de efficiëntie van een raket verhogen.

[Carbon]

Het principe is eigenlijk een zeer kleine kracht die nagenoeg oneindig lang kan worden gegenereerd.

Volgens de bedenker is dat slechts een kwestie van optimalisatie en schaalvergroting:

Second Generation Engines

Hybrid Reusable Launch Vehicle

[Reactie gewijzigd door Carbon op 27 juli 2024 17:02]

[Silmarunya]

Het kan in principe wel de efficiëntie vergroten. Net zoals bijvoorbeeld een ionenmotor zou deze techniek een klassieke aandrijving kunnen aanvullen: de eigenlijke lancering gebeurt op de traditionele manier, maar eens in de ruimte kan versnellen en bijsturen gebeuren met deze in theorie veel lichtere en kleinere motor.

Je post klinkt een beetje als zeggen dat een plug-in hybride niet efficiënter is dan een gewone wagen omdat ze nog altijd een brandstofmotor heeft.

[Aial0n]

Bij een hybride auto heb je 2 technologieën die hetzelfde doen maar op een andere manier. Ik beargumenteer dat je het niet echt 'efficiëntie van raketten verhogen' kan noemen als je 2 technologieën hebt die iets anders doen. Namelijk ontsnappen uit de atmosfeer versus langzame eenparige versnelling.

Ze vullen elkaar uiteraard wél aan, maar dat noem ik geen efficiëntie verhogen.

[Silmarunya]

In de meeste bestaande aandrijvingen wordt vaste brandstof gebruikt voor ontsnapping en voor eenparige versnelling. Deze technologie zou in theorie de tweede stap kunnen overnemen met minder gewicht en volume. Ergo: de raket als geheel kan hetzelfde traject afleggen met een kleinere massa en een kleiner volume.

Efficiëntie wordt best bekeken op systeemniveau (hier: het ruimtetuig), en daar zou deze techniek wel degelijk beter scoren.

[hardwareaddict]

Dit is efficiency tegen enorme meergewicht prijs, terwijl grootste probleem om andere sterren te bereiken toch uiteindelijk 't detecteren en ontwijken van objecten gaat zijn voor een ruimtevaartuig.

[Silmarunya]

Dat kunnen we eigenlijk niet zeggen. We weten niet eens of en hoe dit ding werkt (ik gok op 'niet), laat staan tegen welke prijs en met welk volume.

[NoMoreMusic]

Prachtig weer die wetenschappelijke wereld. Het voldoet niet aan een ons bekende natuurkundige wet dus bestaat het niet. De omgekeerde ongelovige Thomas zullen we naar zeggen.

Tesla lacht zich een stuip waar hij ook moge zijn.

Zo zijn vele uitvindingen weg gehoord. Vooral doorgaan zou ik zeggen, wetenschappers.

[Silmarunya]

Prachtig weer, hoe je de realiteit verdraait om kritiek te kunnen geven.

1) Men weet niet eens of men iets heeft ontdekt. Men heeft een kracht waargenomen, maar eentje die klein genoeg is om ook door een meetfout of externe invloed te ontstaan.

2) Naar alle waarschijnlijkheid voldoet het fenomeen, als het al bestaat, wel degelijk aan een bestaande wetmatigheid.

3) De wet in kwestie, de behoudswet, is de meest fundamentele van alle natuurkundige wetten. Ze volgt onvermijdelijk uit alle basiswetten van de fysica en in het hele universum is geen fenomeen te vinden dat ze schendt. Misschien is dit de eerste uitzondering, maar dat aannemen is een slechtere gok dan je geld inzetten op 's werelds dikste persoon als Miss World 2015.

[Verwijderd]

Volgens mij is het hier andersom. Men heeft iets uitgevonden/waargenomen en gaat nu verder kijken hoe het werkt en waarom het zo is...

[arjankoole]

Volgens mij is het hier andersom. Men heeft iets uitgevonden/waargenomen en gaat nu verder kijken hoe het werkt en waarom het zo is...

Niet helemaal, de oorspronkelijke bedenker van dit principe werd jarenlang voor compleet gek versleten. De wetenschappelijke wereld zit vol met dat soort akkefietjes. Zelfs Einstein maakte zich er schuldig aan. (later gaf hij toe dat dat het domste was wat ie had kunnen doen, hij paste z'n modellen aan en werkte om een probleem heen, terwijl het oorspronkelijke model werd bevestigd door het werk van LeMaitre en Hubbel en toch echt klopte).

Het theoretisch model is nu bevestigd met iets wat practisch werkt, met andere woorden, de hypothese wordt bevestigd door een praktijk observatie.

Dat is naar voor de mensen die de bedenker voor gek versleten, maar ik heb zo'n vermoeden dat dit niet de laatste keer is. Het was zeker niet de eerste keer.

[Reactie gewijzigd door arjankoole op 27 juli 2024 17:02]

[HKS-Skyline]

Ik vind het een gaaf systeem, maar ik ben benieuwd hoe lang het duurt voor je een beetje een fatsoenlijke snelheid haalt en of het ook nogsteeds werkt als je verder bij de zon vandaan komt. Het energieverbruik zal vrij hoog zijn als je een beetje snelheid wilt maken lijkt me.

[Verwijderd]

Het energieverbruik zal vrij hoog zijn als je een beetje snelheid wilt maken lijkt me.

Ik denk dat het verbruik wel meevalt. Sowieso is het desnoods mogelijk om een kernreactor in te bouwen, dat is allesbehalve de eerste keer dat ze dat gebruiken.
Met een continue versnelling kost het wel wat tijd om hard te gaan, maar uiteindelijk kom je er wel, net als bij een iondrive.

[gjmi]

Die kernreactor weegt ook erg veel, mede omdat er veel bescherming om heen moet zitten voor het geval de lancering misgaat. En ze willen juist gewicht besparen.

[Verwijderd]

Misschien de kernreactor van een onderzeeër opnieuw engineering op basis van gewicht?

[gjmi]

Waarom niet die ze al gebruiken voor de ruimtevaart verder door ontwikkelen? Die worden al zo klein en lucht mogelijk gemaakt, maar dan zij ze nog steeds wel zwaar.

Ik snap niet waarom je die uit onderzeeërs zou willen gebruiken. Die zijn van een veel, heel veel groter formaat, waar gewicht niet zo'n probleem is. Plus in geval van ongeval spelen heel andere krachten. Die van een onderzeeër zal nooit van grote hoogte neervallen. Dus daar spelen heel andere issues.

[Erikvanulsen]

Maar een hoge acceleratie is ook niet noodzakelijk, met een zeer klein stuwvermogen en dat een aantal maanden achter elkaar kan je een ruimtesonde een enorme snelheid laten opbouwen. En alle ruimte die gaat worden bespaard kan worden gebruikt voor meer instrumenten en uiteindelijk meer resources voor astronauten.

[izegrin]

Je kunt ook nog een zeiltje bij zetten zo lang je nog genoeg zonnewind kan vangen.
http://www.astroblogs.nl/...uimtezeil-is-uitgevouwen/

[Wolfos]

Als je een sonde als Voyager hebt, of zelfs een onbemande raket die naar een andere planeet gaat dan mag de acceleratie (voor Mars bijvoorbeeld zo'n 1500 meter per seconde) best een aantal dagen duren volgens mij.

[Verwijderd]

Geweldig dat ze blijkbaar een werkend schaalmodel hebbengemaakt maar nog niet weten waarom het zo werkt:-p

[Silmarunya]

Bijna alle belangrijke technologie is zo ontstaan. We bouwden eenvoudige batterijen lang voordat we echt doorhadden hoe ze werkten. We veredelden gewassen lang voordat we genetica begrepen. We gebruiken talloze medicijnen waarvan we tot op heden nog altijd niet goed begrijpen hoe en waarom ze werken.

[Superstoned]

Bijzonder wijnig moderne technologie is gemaakt zonder dat we begrepen hoe hetwerkte. Dingen als kern energie of GPS of transistors zijn gebaseerd op theorie, niet andersom. De voorbelden die jij geeft zijn van een tijd waarin we gewoon nog geen serieuze wetenschap hadden...

[Silmarunya]

Ik kan je genoeg medicijnen recente (en oude) medicijnen opnoemen waarvan het werkingsmechanisme tot op heden onbekend is.

Elk jaar worden nog tientallen gewassen in de handel gebracht zijn die een product zijn van veredeling, zonder dat we de genetische basis van de gewenste eigenschap begrijpen.

In de chemie gebruiken we tientallen katalysatoren waarvan het exacte katalysemechanisme niet begrepen is (onder meer de vraag waarom bepaalde katalysatoren enantioselectief zijn of selecteren op de minder stabiele cis-configuraties zijn voor veel katalysatoren nog onbeantwoord).

In dezelfde richting kan ik je verzekeren dat meer gevorderde cursussen chemie vol staan met onvolledige mechanismes, omdat we hele delen van het mechanisme niet begrijpen (zeker inserties van bepaalde verbindingen zijn niet altijd goed begrepen).

In de biotechnologie gebruiken we enzymen die reacties katalyseren waarvan we amper begrijpen dat ze kunnen plaatsvinden, laat staan hoe.

We weten dat diverse chemische structuren onze smaak- en reukzin uitgesproken prikkelen en gebruiken dat gegeven gretig in de voedingstechnologie, zonder echt te weten hoe smaak werkt.

In de genetica vertonen bepaalde moleculen (vrije RNA's onder meer) interactie met genen die we totaal niet begrijpen, maar wel gebruiken (onder meer als verdedigingsmechanisme in planten tegen ziektes).

Ook in de fysica kennen veel fenomenen in onder meer de vloeistofmechanica praktische toepassingen, zonder dat de onderliggende mechanica begrepen wordt (al zijn er wel nauwkeurige benaderingen beschikbaar).

Als je je echt gaat verdiepen in wetenschap, het maakt niet uit welke discipline, zul je merken dat we talloze fenomenen kennen en gebruiken, zonder het hoe en waarom te begrijpen. En dat is mooi, want dat geeft me werkzekerheid

Overigens: moderne veredeling is begonnen met het werk van Gregor Mendel. Als jij dat geen serieuze wetenschapper wilt noemen is dat jouw zaak, maar de man was een geschoold wiskundige en zijn experimentele methodes (gebruik van controlegroepen, controleerbaarheid, statistische analyse van de bekomen resultaten) getuigen van een diepgaand begrip van de wetenschappelijke methode, lang voor die echt formeel werd geïntroduceerd.

En zo ging het wel vaker in die tijd. Mensen als Newton, Leibniz, Darwin, Mendel, Laplace etc deden wel degelijk aan 'echte wetenschap', hoewel ze veel van hun geobserveerde fenomenen niet konden verklaren (en vele ervan kunnen we nog altjid niet verklaren, hoewel we ze elke dag gebruiken).

[Reactie gewijzigd door Silmarunya op 27 juli 2024 17:02]

[Amped]

Mooi bericht.

[Verwijderd]

Hoe groter een raket (eigenlijk gewicht) des te meer energie heb je nodig. Meer brandstof is ook weer meer gewicht dus blijf je bezig.

Net als het verschil tussen een trein (moter aanboord) en een maglev (moter in de rails) denk ik dat ze veel beter dingen de ruimte kunnen inschieten met een soort van railgun. Dit werkt natuurlijk niet met mensen vanwege de hoge G krachten maar een capsule met minimale brandstof voor correcties / koerswijzigen lijken me ideaal voor bv het bevoorraden van de IIS en evt lanceren van satelieten.

Maarja, NASA is nu eenmaal wat conservatief. Zo hadden we al lang op mars kunnen staan (Robert Zubrin) . In plaats van grote complexe zaken liever de eenvoud behouden.

Mars:
> Lanceer onbemande terugkeer module naar mars.
> Lanceer materialen / benodigheden
> Lanceer reservers en laat deze niet landen maar in Oribt. Mocht er ergens iets misgaan dan kun je deze reserven alsnog op een te kiezen locatie laten landen.
Indien alles goed aangekomen
> Stuur mensen ernaar toe, minder complex voertuig van terugkeer module en materialen aanwezig.

Nee, laten we wachten tot we een hyper drive hebben uitgevonden....

[Silmarunya]

Vraag: waarom zou de NASA haar toch al vrij bescheiden budget moeten steken in bemande vluchten naar Mars als onbemande ruimtevaart (en dan nog het 'saaie' soort naar earth orbit en eventueel asteroïden) vanuit wetenschappelijk, praktisch en commercieel oogpunt veel interessanter is?

De NRC (National Research Council) schreef in juni een lijvig rapport over bemande Marsvluchten. Haar conclusie gaat samengevat als volgt: bemande ruimtevaart is niet populair en niet nuttig; we doen het al sinds de eerste maanlanding enkel vanuit een negatieve overweging: 'de anderen doen het, dus Amerika mag als grootmacht niet achterblijven'.

Onbemande ruimtevaart heeft zowel de wetenschap als jan met de pet enorm vooruitgeholpen. Bemande ruimtevaart is nooit meer geweest dan een prestigeproject en Mars heeft niets in de aanbieding dat die analyse zou kunnen veranderen.

[Reactie gewijzigd door Silmarunya op 27 juli 2024 17:02]

[Verwijderd]

Ik denk niet dat NASA zich commercieel bezig houd en het coloniseren van een andere planeet zal nieuwe kennis brengen die puur onbemand niet kan worden opgedaan. Als hou het maar zijn hoe mensen reageren op een dergelijke situatie. Bijvoorbeeld hoe kunnen we mensen goed vervoeren over lange afstanden / tijden in de ruimte. Wat zijn de obstakels bv mbt tot communicatie.

Stel dat we over 10 jaar horen dat er een grote inslag zal zijn op aarde, het zou fijn zijn om wat jaren ervaring aan boord te hebben met het wonen buiten de aarde. Tuurlijk zal niet iedereen ge-evacueerd worden maar de mensheid als geheel zou een kans hebben op overleven.

Ook valt er veel meer onderzoek te doen op locatie dan alles op afstand en kunnen dingen zich sneller ontwikkelen als er mensen aanwezig zijn. Denk aan een bemand laberatorium op mars, mogelijk worden daar dingen gevonden / bedacht / ontwikkeld die hier op aarde heel bruikbaar zijn.

Dat dat ook te simuleren is weet ik, echter er is altijd nog een verschil tussen simulatie en de werkelijkheid.

Op dit moment worden marsvluchten als onbetaalbaar gezien, vooral op de wijze zoals men denk op mars te kunnen komen.

Vanuit commercieel oogpunt gezien, laat dat maar over aan het zakenleven, zoals spaceX die dingen efficienter en vaak ook beter doen dan bijvoorbeeld een overheid.

Verder zou het niet alleen voor NASA moeten zijn maar een joint effort van meerdere partijen.

[Silmarunya]

De mensheid zou bij een meteorietinslag nog altijd de beste kans op overleven hebben op aarde. De geo-engineering nodig om Mars min of meer bewoonbaar te maken en te houden, is een stuk veeleisender dan wat nodig is om de stofwolk ten gevolge meteorietinslag te overleven. Uiteindelijk waren de omstandigheden op aarde in de nasleep van de grootste bekende meteorietinslagen nog altijd stukken milder dan die op de aangenaamste plekjes op Mars.

Daarbij komt nog dat we stilaan de technologie hebben om inkomende objecten tijdig te detecteren en eventueel uit baan te duwen. Dat is een veel nuttiger en goedkoper manier om ons te beschermen tegen dergelijke events dan meteen met ons hele hebben en houden te willen verhuizen.

Feit is en blijft dat geen enkele planeet of maan in ons zonnestelsel echt geschikt is voor bewoning, behalve de onze. Niets dat je op Mars zou kunnen of willen doen kan niet op aarde, het omgekeerde is helaas wel het geval. Daarom steken we beter onze beperkte middelen in het beschermen en optimaal benutten van onze eigen planeet.

Terzijde: welke concreet onderzoek dacht je te doen op Mars dat niet op aarde mogelijk is? En als je iets kunt bedenken, kan dat dan niet even goed worden gedaan door een onbemand laboratorium?

[Reactie gewijzigd door Silmarunya op 27 juli 2024 17:02]

[hardwareaddict]

Wishful thinking dat die geo-engineering ooit gaat lukken.

Er is geen magnetisch veld rondom Mars.

[Silmarunya]

Waarmee je mijn post enkel maar bevestigt.

In theorie kun je ook rond dat probleem heenwerken (het belangrijkste nadeel van het ontbrekend magnetisch veld is de enorme kosmische straling waaraan men blootgesteld wordt, iets dat kan vermeden worden door ondergronds te leven). Maar hoe je het ook draait of keert: de aarde leefbaar houden zal altijd eenvoudiger en aangenamer zijn dan verkassen naar een andere planeet.

[arjankoole]

Wishful thinking dat die geo-engineering ooit gaat lukken.

Er is geen magnetisch veld rondom Mars.

Kwestie van genoeg kernfusie reactors bouwen (of antimaterie reactors) en kunstmatig een magnetisch veld opweken. Dat is niet ondenkbaar.

Dat we nu de technologie nog niet hebben, betekend niet dat we de technologie over 100 jaar ook niet hebben. Kijk eens hoeveel er in iets meer dan honderd jaar hier op aarde veranderd is. We zijn van paard en wagen naar bemande ruimtevaart gegaan. We bewegen ons routinemachtig met 800 - 1000 km/u voort als we vliegen. ( 1020 was de hoogste die ik zag, in een boeing 747 op weg terug van NYC, met 170km/u rugwind )

Als we ons laten beperken door 'dat kan niet' roepen, komen we inderdaad nergens. Als we blijven volharden en blijven onderzoeken, kunnen we veel meer.

[samos]

Ik snap je punt helemaal. Maar wat is er mis met gewoon ouderwets verkennen van onbekende plekken? Boldly go, de final frontier enzo ;-)

[Silmarunya]

Daar zou niets mis mee zijn moesten we beschikken over een onbeperkt aantal grondstoffen en manuren en alle prangende problemen op onze eigen planeet al hebben opgelost.

Maar zolang onze middelen schaars zijn, moeten we prioriteiten stellen. En dan geef ik liever prioriteit aan projecten die het grootste nut voor de meest beperkte kost realiseren dan aan kinderlijke nieuwsgierigheid bevredigen.

Even terzijde: als je echt een final frontier wilt, kies dan voor de oceaanbodem. Onze kennis daarvan is beperkter dan van Mars of de Maan.

[Reactie gewijzigd door Silmarunya op 27 juli 2024 17:02]

[Verwijderd]

"Net als het verschil tussen een trein (moter aanboord) en een maglev (moter in de rails) denk ik dat ze veel beter dingen de ruimte kunnen inschieten met een soort van railgun."
Dit wordt een Mass driver genoemd. Een bekend concept hiervan is de StarTram. Hierbij lijken ook bemande vluchten mogelijk bij een lancering op 22 km hoogte dmv kabels.

Ik vind je kritiek op Nasa's mars-missie opmerkelijk gegeven het politieke klimaat. Obama heeft Nasa vleugellam gemaakt (bijv. afblazen Project Constellation en ExoMars Robotic Spaceflight program).

[Verwijderd]

Dus als ik het goed begrijp is dit een "brandstof"-loze aandrijving ? (of misschien beter gezegd "drijfstof"-loze)

[Silmarunya]

Niet helemaal. De microgolven moeten immers nog worden opgewekt met gebruik van elektriciteit (net zoals je magnetron thuis). Die elektriciteit moet ergens vandaan komen - maar je kunt een licht zonnepaneeltje gebruiken als 'brandstof' in plaats van zware tanks vol oxideerbare verbindingen.

Daarnaast zou dit ding vrij kleine krachten ontwikkelen. Dat is prima om in de ruimte zelf rond te reizen (door het bijna-vacuüm en de zwakke zwaartekracht kan een heel kleine kracht je al flink versnellen of afbuigen), maar je hebt wel nog altijd een klassieke aandrijving nodig om uit de aardse atmosfeer te ontsnappen.

Vergelijk het met een hybride wagen: een deel van de route wordt elektrisch afgelegd, maar een deel vereist nog altijd ouderwetse brandstof.

Dat is overigens in de veronderstelling dat dit principe (a) werkt en (b) schaalbaar is. Nu hebben ze enkel wat prototypes die een miniscuul krachtje genereren (ver binnen de foutmarge van het experiment) en waarvan de werking niet eens begrepen wordt. Als je moet gokken, zet je hier je geld best op een mislukking.

[jezzer]

Nee maar je kan wel een kernreactor gebruiken om hoger rendement te krijgen met VASIMR, de techniek zelf gebruikt het niet maar je kan het er wel voor gebruiken waardoor je een zeer hoog rendement kan krijgen. De techniek heeft een energie bron nodig en dat kan nucleair zijn.
Enkeltje MARS is dan iets van 6 maanden

Hier een leuk artikel; http://www.space.com/2361...ulsion-vasimr-engine.html

[Reactie gewijzigd door jezzer op 27 juli 2024 17:02]