Propulsión sin reacción - Enciclopedia

Un motor de desplazamiento sin reacción es un dispositivo hipotético que produce movimiento sin la expulsión de un propelente. Un motor propelenteless no es necesariamente sin reacción cuando constituye un sistema abierto interactuando con campos externos; pero un motor de desplazamiento sin reacción es un caso particular de un motor propelenteless que es un sistema cerrado, posiblemente en contradicción con la ley de conservación de momento. Los motores de desplazamiento sin reacción son a menudo considerados similares a una máquina de movimiento perpetuo. El nombre proviene de la tercera ley de Newton, que se expresa a menudo como: "Para cada acción, hay una reacción igual y opuesta."

Muchos motores de desplazamiento sin reacción infeasibles son un elemento básico de la ciencia ficción para la propulsión espacial.


Sistemas cerrados
A lo largo de los años se han presentado varias afirmaciones sobre diseños de motores de desplazamiento sin reacción funcionales utilizando mecánica ordinaria (es decir, dispositivos no basados en mecánica cuántica, relatividad o fuerzas o efectos atómicos). Dos de estos representan sus clases generales: el motor de Dean es tal vez el ejemplo más conocido de un "mecanismo oscilante lineal" de motor de desplazamiento sin reacción; el impulsor inercial giratorio es tal vez el ejemplo más conocido de un "mecanismo giratorio" de motor de desplazamiento sin reacción. Estos dos también se destacan ya que ambos recibieron mucha publicidad de sus promotores y la prensa popular en su día y, finalmente, fueron rechazados cuando se demostró que no producían fuerzas de desplazamiento sin reacción. El ascenso y caída de estos dispositivos ahora sirven como una lección de cautela para aquellos que hacen y revisan afirmaciones similares. Más recientemente, el EmDrive fue tomado lo suficientemente en serio como para ser probado por un puñado de laboratorios de física, pero también se demostró que no producía una fuerza de desplazamiento sin reacción.


= Motor de Dean =
El motor de Dean fue un concepto de dispositivo mecánico promovido por el inventor Norman L. Dean. Dean afirmó que su dispositivo era un "impulsor sin reacción" y que sus modelos funcionales podrían demostrar este efecto. Realizó varias demostraciones privadas pero nunca reveló el diseño exacto de los modelos ni permitió un análisis independiente de los mismos. Las afirmaciones de Dean sobre la generación de empuje sin reacción resultaron ser erróneas y el "empuje" que producía el movimiento direccional probablemente se debió a la fricción entre el dispositivo y la superficie sobre la que descansaba el dispositivo y no funcionaría en el espacio libre.


= Impulsor inercial giratorio (GIT) =
El impulsor inercial giratorio es un motor de desplazamiento sin reacción propuesto basado en los principios mecánicos de un mecanismo giratorio. El concepto implica varios métodos de palanca aplicados contra los soportes de un gran giróscopio. Se supone que el principio operativo de un GIT es un masa viajando alrededor de una trayectoria circular a una velocidad variable. Se asegura que la parte de alta velocidad de la trayectoria genera una mayor fuerza centrífuga que la baja, por lo que hay un mayor empuje en una dirección que en la otra. El inventor escocés Sandy Kidd, un ex técnico de radar de la RAF, investigó la posibilidad (sin éxito) en los años 1980. Propuso que un giróscopio configurado a diversos ángulos podría proporcionar una fuerza ascensional, desafío a la gravedad. En los años 1990, varias personas enviaron sugerencias al Programa de Exploración del Espacio de la NASA (SEOP) recomendando que la NASA estudiara un impulsor inercial, especialmente los desarrollos atribuidos al inventor estadounidense Robert Cook y al inventor canadiense Roy Thornson. En los años 1990 y 2000, los entusiastas intentaron construir y probar máquinas de GIT.
Eric Laithwaite, el "Padre del Maglev", recibió una patente de EE. UU. para su propio sistema de propulsión, que se afirmaba que creaba un empuje lineal a través de fuerzas giratorias e inerciales. Sin embargo, después de años de análisis teórico y pruebas de laboratorio de dispositivos reales, no se ha encontrado ningún dispositivo mecánico giratorio (o cualquier otro) que produzca un empuje sin reacción unidireccional en el espacio libre.


= Motor espiral =

David M. Burns, ex ingeniero de la NASA en el Centro de Vuelo Espacial Marshall en Alabama, teorizó un potencial motor de propulsión para naves espaciales que podría explotar los efectos de cambio de masa conocidos que ocurren cerca de la velocidad de la luz. Escribió un artículo publicado por la NASA en 2019 en el que lo describe como "Se propone un nuevo concepto para la propulsión espacial en el que no se expulsa propelente del motor, sino que se captura para crear una impulsión específica prácticamente infinita".


Sistemas abiertos


= Movimiento con empuje =
Se utilizan o han propuesto varios métodos de generación de empuje que son propelenteless, ya que no funcionan como los cohetes y no se lleva ni se expulsa masa del dispositivo. Sin embargo, no son sin reacción, ya que constituyen sistemas abiertos que interactúan con ondas electromagnéticas o varios tipos de campos.
Los métodos propelenteless más famosos son las maniobras de asistencia gravitacional o el slingshot gravitatorio de una nave espacial que se acelera en detrimento del momento del planeta que orbita, a través del campo gravitatorio, o la propulsión impulsada por haces y la vela solar, utilizando la presión radiante de ondas electromagnéticas de una fuente distante como un láser o el sol.
También se han propuesto métodos más especulativos, como el efecto de Mach, el impulsor de plasma de vacío cuántico o varias hipótesis asociadas con los impulsores de cavidad resonante.


= Movimiento sin empuje =

Debido a que no existe un "centro de masa" bien definido en el espacio-tiempo curvo, la relatividad general permite que un objeto estacionario, en cierto sentido, "cambie su posición" de manera contraintuitiva, sin violar la conservación de momento.

El motor Alcubierre es un método hipotético de propulsión aparentemente más rápida que la luz para el viaje interestelar postulado desde la teoría de la relatividad general. Aunque este concepto podría estar permitido por las leyes físicas aceptadas en la actualidad, sigue siendo inprobado; su implementación requeriría una densidad de energía negativa y posiblemente una mejor comprensión de la gravedad cuántica. No está claro cómo (o si) este efecto podría proporcionar un medio útil para acelerar un vehículo espacial real y no se han propuesto diseños prácticos.


Véase también
Propulsión impulsada por haces
Bernard Haisch
Propulsión de campo
Harold E. Puthoff
Motor inercial sin resistencia
Movimiento perpetuo
RF resonant cavity thruster (EmDrive)
Propulsión de naves espaciales
Electrodinámica estocástica


Referencias


Enlaces externos
"Breakthroughs" comúnmente enviados a la NASA
Motor de propulsión inercial
Propulsión sin reacción (No) en MathPages