מנוע הטילים שמבלבל את נאס"א ושובר את חוקי הפיזיקה

סוכנות החלל האמריקאית נאס"א חשפה מנוע קוואנטי שמצליח לייצר תנע ללא שימוש בדלק. המנוע פותח בידי החוקר האמריקאי גווידו פטה, שנתן לו את השם "Cannae". המנוע מבלבל פיזיקאים ומהנדסים בכל העולם; שיטת הפעולה שלו סותרת כל היגיון פיזיקלי. כל מנועי ספינות החלל פועלים לפי עקרון דומה: הם הודפים מסה במהירות גבוהה. למשל, מנועים רקטיים שורפים תערובת של חמצן ומימן ופולטים אותה בעוד שמנועי יונים מעוררים חלקיקי גז במטען חשמלי ופולטים אותם.

לעומתם, מנוע Cannae אינו פולט או הודף שום דבר. הוא מחולל קרינה אלקטרו-מגנטית בתדר של מיקרוגל, שמוקרנת אל תוך תא שמצופה בחומרים משקפים. אחד מחוקי ניוטון קובע כי לא ניתן ליצור או להרוס תנע אלא רק להעביר אותו - כך שכל מנוע שהוא צריך דלק, מסה שיוכל לפלוט. לפיכך, מהווה מנוע Cannae פריצת דרך מדעית.

מגרגירי חול לטיסה בחלל

ראשית הטכנולוגיה בתיאוריה שהציג החוקר הבריטי רוג'ר שאוייר ב-2006. לטענתו, ניתן לייצר תנע גם בלי להדוף מסה, באמצעות קונספט הנעה שנקרא EmDrive. ב-2008 טענו חוקרים סיניים שהצליחו לייצר מנוע EmDrive פועל, אך הקהילה המדעית התעלמה מכך בשל היעדר הוכחות. ב-2012 פיתח גווידו פטה מנוע EmDrive פעיל, שנבחן מאז בידי נאס"א. הוא הצליח לייצר תנע זעיר של 50 מיקרו-ניוטון, מספיק כדי להעיף גרגירי חול.

בעתיד, צופים מדענים, יוכלו מנועים שכאלה להטיס חלליות לגלקסיות שכנות מבלי להשתמש בדלק. מנועים שאינם זקוקים למסת תגובה יכולים לעבוד לנצח כל עוד יש להם אספקת אנרגיה, (למשל, מלוחות סולריים). הם יכולים להיות קטנים יותר, יעילים יותר ועם פחות חלקים נעים.

איך זה עובד? עדיין לא ברור

על אף הפוטנציאל הברור של הפיתוח, לנאס"א יש עוד מספר רב של בעיות לפתור. בראשן העובדה שאף אחד עדיין לא יודע בדיוק כיצד המנוע הזה פועל, ברמה הפיזיקלית.

נרמז כי הוא הודף חלקיקים כנגד השדה הקוונטי של היקום. פיזיקאים מסבירים כי החלל אינו באמת ריק אלא מאוכלס באינסוף חלקיקים וירטואליים שנוצרים ונהרסים כל הזמן - ומדענים מחפשים דרך להשתמש בשדה הזה כמקור לכוח או תנע. שאוייר מצידו מסביר את המנוע בדרך אחרת: לדבריו, הוא יוצר אזורים של לחץ מופחת בשדה המיקרוגל והלחץ הנמוך מושך את המנוע קדימה.