Koe uusi yle.fi

Nasan testaama "mahdoton moottori" hämmentää tiedepiirejä

Koeympäristössä testattu tulevaisuuden avaruusmoottoriksi suunniteltu Cannae-laite tuotti työntöä, vaikka sen ei pitäisi fysiikan lakien mukaan olla mahdollista. Nasa vetoaa jatkotutkimusten tarpeisiin, ja monien mielestä kyseessä onkin mittausvirhe.

tekniikka
Soyuz TMA-12M
EPA/MAXIM SHIPENKOV

Yhdysvaltain ilmailu- ja avaruushallinto Nasa julkaisi heinäkuun lopulla vähin äänin häkellyttävän raportin (siirryt toiseen palveluun) avaruusmoottoriteknologian tutkimukseen liittyvästä kokeesta, jonka tulokset näyttäisivät uhmaavan perustavanlaatuisella tavalla fysiikan lakeja.

Nasan kokeellisen teknologian Eagleworks-laboratorion testaama niin kutsuttu Cannae-moottori on mikroaaltoja käyttävä työntömoottori, joka voisi toimiessaan liikuttaa avaruusaluksia muuntamalla sähkön suoraan työnnöksi ilman tarvetta painavalle polttoaineelle.

Polttoaineetonta työntömoottoria pidetään yleisesti mahdottomuutena, mutta kaikkien odotusten vastaisesti Nasan tutkijat kuitenkin mittasivat Cannae-moottorin tuottaneen hyvin pienen määrän työntöä, jonka voimakkuudeksi mitattiin 30–50 mikronewtonia.

Mahdoton moottori

Ajatusta polttoaineettomasta työntömoottorista pidetään mahdottomana, koska se rikkoo mekaniikan peruslakeja. Newtonin kolmas laki sanelee, että jos kappaleeseen vaikuttaa toinen kappale jollain voimalla, niin tuon kappaleen täytyy samalla vaikuttaa takaisin yhtä suurella, mutta suunnaltaan vastakkaisella voimalla.

Tämän säännön vuoksi avaruudessa käytetyt rakettimoottorit tarvitsevat polttoainetta, josta syntyviä palamiskaasuja moottorit suihkuttavat perässään ja täten vastavuoroisesti mahdollistavat aluksen kiihdyttämisen. Polttoaineettomasta moottorista tämä vuorovaikutussuhde puuttuu.

Mikroaaltoja käyttävä Cannae-moottori tai muunlainen polttoaineeton moottori olisi toimiessaan ennennäkemätön mullistus avaruuslentojen teknologiassa. Polttoaineettoman työntömoottorin avulla tulevaisuuden avaruusalus pääsisi vaivattomasti maan painovoiman piiristä ulkoavaruuteen ilman raskaiden polttoainesäiliöiden kantamista.

Hyvät syyt epäilykseen

Nasan tuloksista käynnistyi mediakohina, kun useat englanninkieliset mediat kirjoittivat Nasan siunaamasta vallankumouksellisesta avaruusmoottorista, joka oli kuin suoraan tieteisfiktiosta todeksi muuttunut. Raportista ensimmäisenä uutisoineiden joukossa oli Ison-Britannian teknologialehti Wired (siirryt toiseen palveluun).

Nasan tutkijat itse olivat kuitenkin tulostensa suhteen varovaisempia eivätkä raportissaan käsitelleet fysiikkaa ilmiön takana. Tutkijat korostivat raportin tiivistelmässään jatkotutkimusten tarpeellisuutta.

Useat fyysikot ovat esittäneet, että Nasan tulosten täytyy johtua jonkinlaisesta mittausvirheestä, joka voisi johtua esimerkiksi siitä, ettei koetta tehty tyhjiössä. Epäilystä on lisäksi herättänyt se, että kokeessa työntöä mitattiin myös Cannae-moottorin vertailukohtana toimineesta objektista, jonka ei ollut tarkoitus tehdä mitään.

Taivaanrantaa maalaava tutkija

Tiedepiireissä tutkimusta on pidetty epäilyttävänä myös yhden siihen osallistuneen tutkijan henkilökohtaisen maineen vuoksi. Kokeiden toteuttamiseen osallistunut Harold G. White tunnetaan astronomien keskuudessa korkealentoisista teorioistaan, joita kriitikot ovat pitäneet epätieteellisenä haihatteluna.

White tunnetaan julkisuudessa niin kutsutusta poimuajomoottorin (engl. warp drive) teoriasta, joka tämän mukaan mahdollistaisi valoa nopeamman matkustamisen suhteellisuusteorian sääntöjen puitteissa. Whiten korkealentoisesta hankkeesta on uutisoinut muun muassa CNN (siirryt toiseen palveluun).

Nasan Cannae-testi ei ollut ensimmäinen koejärjestely, jossa polttoaineettoman moottorin on havaittu tuottavan työntöä. Aiemmin samankaltaiseen teoriaan perustuvaa EmDrive-moottoria testattiin kiinalaisessa kokeessa, jossa vuonna 2012 kirjoitetun raportin (siirryt toiseen palveluun) mukaan onnistuttiin luomaan tarpeeksi työntöä kevyen satelliitin ohjaamiseen kiertoradalla. Vähälle huomiolle jääneestä kiinalaisten kokeesta raportoi tuolloin muun muassa Aviation Week -julkaisu (siirryt toiseen palveluun).