Roket konvensional - dengan bahan bakarnya - mahal dan berbahaya. Konsep "inersia terkuantisasi" baru mungkin membuat peluncuran roket lebih murah dan lebih aman. Konsep ini baru saja menerima $ 1,3 juta dalam pendanaan baru.
Roket kimia konvensional, seperti Space Launch System NASA yang akan datang, menggunakan bahan bakar untuk listrik. Tetapi bagaimana jika mereka tidak membutuhkan bahan bakar lagi, dan dapat menggunakan inersia yang dikuantifikasi sebagai dorong? Sebuah konsep teori radikal mengusulkan yang sekarang telah didanai oleh DARPA. Gambar melalui Boeing.
Roket adalah mesin kuat yang dapat meluncurkan satelit ke orbit dan pesawat ruang angkasa ke bagian terluar tata surya. Namun mereka memiliki batasnya; roket kimia konvensional mahal untuk digunakan karena propelan yang mereka butuhkan. Tapi bagaimana kalau roket tidak lagi membutuhkan bahan bakar untuk daya dorong? Teori menakjubkan dari kuantifikasi inersia (QI) hanya mengajukan skenario itu. Konsepnya relatif sederhana. Anda hanya perlu mengubah radiasi Unruh - bentuk teori partikel kuantum - menjadi gaya dorong. Minggu ini (17 September 2018), Universitas Plymouth di AS mengumumkan bahwa salah satu perisetnya telah menerima dana pemerintah AS untuk mengeksplorasi gagasan ini.
Proposal yang kontroversial tetapi menarik berasal dari fisikawan Mike McCulloch. Dia pertama kali mengusulkan ide itu pada tahun 2007, tetapi sekarang Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan (DARPA) - sebuah agen dari Departemen Pertahanan AS - terlibat, memberikan $ 1,3 juta untuk studi empat tahun ke dalam konsep tersebut. Penelitian ini didanai melalui program Interaksi Nascent Light-Matter DARPA, yang tujuannya adalah untuk meningkatkan pemahaman mendasar tentang bagaimana mengendalikan interaksi bahan ringan dan bahan rekayasa.
Pernyataan McCulloch dari University of Plymouth mengatakan bahwa, jika jenis pendorong baru dapat dikembangkan yang hanya membutuhkan daya listrik, roket dapat membuat roket lebih murah dan lebih aman untuk digunakan.
Fisikawan Mike McCulloch dari University of Plymouth di Inggris telah menerima dana hibah pemerintah AS untuk mengeksplorasi metode propulsi QI. Gambar melalui Universitas Plymouth.
Untuk pekerjaan ini, McCulloch akan berkolaborasi dengan ilmuwan eksperimental dari Technische Universität Dresden di Jerman dan University of Alcala di Spanyol.
Langkah utama pertama adalah mengembangkan model teoritis yang sepenuhnya dapat diprediksi tentang bagaimana materi berinteraksi dengan radiasi Unruh menggunakan model inersia yang dikuantisasi. Ini akan memberi para ilmuwan alat prediksi baru untuk interaksi materi-ringan. Menurut McCulloch:
Pada akhirnya, apa artinya ini adalah Anda tidak perlu propelan untuk meluncurkan satelit. Tapi itu juga berarti Anda hanya perlu sumber daya listrik, misalnya tenaga surya, untuk memindahkan pesawat apa pun begitu berada di luar angkasa. Ini memiliki potensi untuk membuat perjalanan antarplanet jauh lebih mudah, dan perjalanan antarbintang dimungkinkan.
Mesin EMDrive. EMDrive adalah konsep propulsi tanpa bahan bakar lain, tetapi merupakan sistem tertutup, penggerak tanpa reaksi, tanpa interaksi antara "pelindung" dan partikel eksternal seperti radiasi Unruh. Makalah 2016 oleh Mike McColluch menunjukkan bagaimana QI dapat diuji pada EMDrive.Sejak saat itu, banyak ilmuwan menganggap EMDrive sebagai hal yang mustahil, karena kelihatannya akan melanggar kekekalan momentum dan hukum ketiga Newton. Gambar melalui SPR Ltd./www.emdrive.com.
Jadi, apa itu QI? Pada dasarnya, ini meramalkan bahwa benda-benda dapat didorong ke depan oleh perbedaan intensitas radiasi Unruh di ruang angkasa, mirip dengan bagaimana sebuah kapal dapat didorong ke arah dermaga karena ada lebih banyak gelombang yang menghantamnya dari sisi laut. Jika suatu objek dipercepat cukup - seperti disk berputar atau bahkan cahaya memantul di antara cermin - maka gelombang Unruh yang ditemuinya dapat dipengaruhi oleh perisai. Ini berarti bahwa jika damper ditempatkan di atas objek, maka secara teori, harus menghasilkan dorongan ke atas. McColluch berpikir ini dapat merevolusi berbagai jenis transportasi dan daya dorong di Bumi, bukan hanya roket:
Saya percaya QI bisa menjadi game changer nyata untuk ilmu antariksa. Saya selalu berpikir itu bisa digunakan untuk mengubah cahaya menjadi daya dorong, tetapi juga menyarankan cara untuk meningkatkan daya dorong itu. Sangat mengasyikkan untuk sekarang memiliki kesempatan untuk mengujinya.
Omong-omong, QI juga memiliki aplikasi dalam ilmu murni. Ini telah digunakan untuk memprediksi rotasi galaksi tanpa keterlibatan materi gelap.
Gagasan QI adalah bagian dari dorongan yang lebih besar untuk mengeksplorasi teknik propulsi baru untuk kemungkinan perjalanan ruang angkasa di masa depan. Pada 2010, NASA mengumumkan proyek Starship 100 Tahun, dengan tujuan menarik:
... beberapa generasi untuk berkomitmen pada penelitian dan pengembangan teknologi terobosan untuk memajukan tujuan akhir perjalanan ruang angkasa antarbintang.
Pada 2011, DARPA disponsori bersama, bersama dengan NASA, Simposium Starship 100 Tahun, yang mencakup presentasi tentang teknologi, biologi, fisika, filsafat, sosiologi dan ekonomi penerbangan antarbintang.
Pada 2016, McCulloch menerbitkan sebuah makalah tentang bagaimana QI dapat diuji pada EMDrive. Gagasan itu menarik banyak kritik, tetapi sekarang dana DARPA yang baru akan membiarkan para ilmuwan mengeksplorasi lebih lanjut.
Konsep radikal lain untuk kapal luar angkasa NASA futuristik yang juga akan menggunakan konsep pendorong bahan bakar-kurang - "drive warp" - untuk melakukan perjalanan di seluruh tata surya dan bahkan ke bintang terdekat. Gambar melalui Mark Rademaker / Flickr.
Intinya: Roket mahal, dan karena membawa bahan bakar dalam jumlah besar, mereka juga berbahaya. Yang baru kelembaman terukur Konsep - alias QI - dapat merevolusi meluncurkan satelit ke orbit, memasukkan pesawat ruang angkasa ke ruang angkasa yang dalam dan bahkan transportasi di Bumi ... jika berhasil.