移民火星不是夢(mèng)！NASA電磁驅(qū)動(dòng)器70天就能到火星

隨著NASA“反物理”的電磁驅(qū)動(dòng)引擎（the 'impossible' EM Drive）測(cè)試結(jié)果的泄露，NASA也披露了這種富有爭(zhēng)議性的系統(tǒng)確實(shí)能夠運(yùn)行，而且在考慮到測(cè)量誤差的情況下能夠在真空中產(chǎn)生強(qiáng)大推力。

據(jù)稱，電磁驅(qū)動(dòng)可以不消耗燃料就能在70天內(nèi)飛抵火星，在過去一年內(nèi)它曾占據(jù)各大媒體頭條，但問題是，電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的工作原理違背現(xiàn)有物理定律。

問題的本質(zhì)是電磁驅(qū)動(dòng)違背牛頓第三定律，即相互作用的兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反。

根據(jù)牛頓定律我們有這樣的物理經(jīng)驗(yàn)：推動(dòng)系統(tǒng)必須向外物施加作用力才能獲得一個(gè)反沖力，比如火箭的推進(jìn)燃料。

但是電磁驅(qū)動(dòng)無(wú)需任何推進(jìn)劑，它通過在一個(gè)密閉錐形金屬腔內(nèi)不斷反射光子而在“尖端”產(chǎn)生動(dòng)力，并推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前行。

雖然電磁驅(qū)動(dòng)已經(jīng)測(cè)試與討論多年，它依舊飽富爭(zhēng)議。爭(zhēng)論最多的還是電磁驅(qū)動(dòng)在物理上是說不通的，但是，在經(jīng)過一次次測(cè)試之后，電磁驅(qū)動(dòng)確確實(shí)實(shí)在運(yùn)行了。

去年，NASA的Eagleworks實(shí)驗(yàn)室投入研究工作，決定憑一己之力一舉解決電磁推進(jìn)器的有效性問題。2015年末，NASA一篇有關(guān)電磁推進(jìn)器測(cè)試的論文泄露，論文顯示電磁引擎不僅能工作，還能產(chǎn)生可觀的推動(dòng)力。

需要澄清的是，雖然有傳言說有關(guān)這些測(cè)試的論文已經(jīng)經(jīng)過的同行評(píng)審，但這篇論文并沒有在學(xué)術(shù)論文上發(fā)表。所以目前的情況是，這只是NASA小組研究員的結(jié)果，它還沒有得到任何外部認(rèn)證。

論文指出，在考慮到測(cè)量誤差的情況下，在真空中電磁推進(jìn)器每千瓦功率可以產(chǎn)生1.2毫牛頓的力。

大功率的霍爾推進(jìn)器（Hall thruster）每千瓦功率產(chǎn)生的推力為60毫牛頓，比電磁驅(qū)動(dòng)多了一個(gè)量級(jí)，所以電磁驅(qū)動(dòng)器的推動(dòng)力不能說是微不足道。

但Eagleworks團(tuán)隊(duì)在論文中指出，霍爾推進(jìn)器需要攜帶沉重的推進(jìn)劑，這些額外質(zhì)量會(huì)使它的推力大打折扣。

另一方面，電磁驅(qū)動(dòng)的推力要比光帆多兩個(gè)數(shù)量級(jí)。光帆利用太陽(yáng)光進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，也是比較火的零燃料推動(dòng)器，它的推動(dòng)力僅為每千瓦6.67微牛頓。

Eagleworks團(tuán)隊(duì)的測(cè)試工作在約翰遜航天中心（Johnson Space Centre）進(jìn)行，測(cè)試功率選定為40瓦、60瓦和80瓦。

他們?cè)詾闇y(cè)試結(jié)果是系統(tǒng)異常造成的，但就目前結(jié)果來(lái)看并非如此。

“我們?cè)M(jìn)行過零推力測(cè)試以檢驗(yàn)系統(tǒng)是否有其他常規(guī)推動(dòng)源，但結(jié)果表明不存在常規(guī)推動(dòng)源。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人哈羅德?懷特（Harold White）在論文中說道。

“前向、后向和零推進(jìn)的測(cè)試數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)功率始終在1.2?.1毫牛頓每千瓦。”

但團(tuán)隊(duì)也坦言，熱膨脹也有可能造成此種結(jié)果，排除熱膨脹的影響還需要更進(jìn)一步的研究。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還明確指出，這些測(cè)試僅僅是作為檢驗(yàn)電磁驅(qū)動(dòng)的有效性，而不是對(duì)電磁驅(qū)動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化。

那么電磁驅(qū)動(dòng)會(huì)給我們的世界帶來(lái)怎樣的不同呢？這里需要再次提醒，雖然有傳言電磁驅(qū)動(dòng)已接近實(shí)現(xiàn)，但這些結(jié)果目前還沒有發(fā)表，所以我們對(duì)電磁驅(qū)動(dòng)仍要保持懷疑態(tài)度。

退一步來(lái)講，NASA也為電磁驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)實(shí)性提供了很多證據(jù)。所以，還是很有必要討論一些電磁驅(qū)動(dòng)將會(huì)如何影響我們的生活，尤其它對(duì)深空探索的影響。

幸運(yùn)的是，我們?cè)谖磥?lái)幾個(gè)月內(nèi)就能見分曉。第一個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)火箭已經(jīng)在今年九月份發(fā)射升空。

今年七月份，芬蘭的一個(gè)團(tuán)隊(duì)提出，電磁驅(qū)動(dòng)在某些層面上并不違背牛頓定律。他們認(rèn)為可以將光子等效于火箭噴氣，但這一假設(shè)還有待驗(yàn)證。

電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)究竟如何運(yùn)行，或者它是否能夠運(yùn)行，這還需要很多研究工作去做。地球上最杰出的大腦正為探索深空開辟新道路，我們姑且拭目以待吧。