Proyecto revolucionario de física de la propulsión

El Breakthrough Propulsion Physics Project ( BPP ) fue un proyecto de investigación financiado por la NASA de 1996 a 2002 para estudiar varias propuestas de métodos revolucionarios de propulsión de naves espaciales que requerirían avances en física antes de poder realizarse. ^{[ 1 ] [ 2 ]} El proyecto terminó en 2002, cuando el Advanced Space Transportation Program fue reorganizado y toda la investigación especulativa (menos del nivel de preparación tecnológica 3) fue cancelada. ^{[ 2 ]} Durante sus seis años de financiación operativa, este programa recibió una inversión total de $1.2 millones.

El proyecto Breakthrough Propulsion Physics abordó una selección de preguntas de investigación "incrementales y asequibles" con el objetivo general de la propulsión sin propelente, los viajes hiperrápidos y los métodos de propulsión revolucionarios. ^{[ 3 ]} Seleccionó y financió cinco proyectos externos, dos tareas internas y una subvención menor. ^{[ 2 ]} Al final del proyecto, el director del programa, Marc G. Millis, resumió las conclusiones sobre catorce temas, incluidos estos proyectos financiados. ^{[ 1 ]} De estos, se determinó que seis líneas de investigación no eran viables, cuatro se identificaron como oportunidades para continuar la investigación y cuatro permanecen sin resolver. ^{[ 1 ] [ 3 ]}

Un experimento interno probó la antena propulsora de Schlicher, que según Schlicher ^{[ 4 ]} genera empuje. No se observó empuje. ^{[ 2 ] [ 5 ]}

Otro experimento examinó un mecanismo de protección contra la gravedad propuesto por Podkletnov y Nieminen. ^{[ 2 ] [ 6 ]} La investigación experimental sobre el BPPP ^{[ 7 ]} y otros experimentos ^{[ 8 ]} no encontraron evidencia del efecto. ^{[ 1 ]}

La investigación sobre el efecto túnel cuántico fue patrocinada por el BPPP. Se concluyó que este no es un mecanismo para viajar más rápido que la luz. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Otros enfoques clasificados como no viables son los propulsores de oscilación y la antigravedad giroscópica, las bobinas antigravedad de Hooper y los sopladores coronales. ^{[ 1 ]}

Se realizó un examen teórico de niveles de energía atómica adicionales (niveles de Dirac profundos). Algunos estados fueron descartados, pero el problema sigue sin resolverse. ^{[ 2 ]}

Los experimentos pusieron a prueba la teoría de Woodward ^{[ 9 ] [ 10 ]} sobre la inducción de inercia transitoria mediante campos electromagnéticos. El pequeño efecto no pudo confirmarse. Woodward continuó perfeccionando los experimentos y la teoría. Experimentos independientes ^{[ 11 ]} también resultaron inconclusos. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

En experimentos se buscó un posible efecto de torsión en el acoplamiento entre el electromagnetismo y el espacio-tiempo, ^{[ 12 ]} que podría ser útil para la propulsión. Los experimentos fueron insuficientes para resolver la cuestión. ^{[ 2 ]}

Otras teorías que Millis incluyó en su evaluación final como no resueltas son el momento electromagnético de Abraham-Minkowski , la interpretación de los efectos cuánticos del vacío de la inercia y la gravedad, y el haz de fuerza de Podkletnov. ^{[ 1 ]}

Una de las ocho tareas financiadas por el programa BPP fue definir una estrategia para los motores espaciales. ^{[ 2 ]}

Como motivación, al inicio del proyecto se describieron siete ejemplos de propulsores espaciales hipotéticos. ^{[ 1 ]} Estos incluían el propulsor de cabeceo basado en la gravedad, el propulsor de polarización, el propulsor de disyunción y el propulsor diametral; el propulsor de Alcubierre ; y la vela diferencial basada en la energía del vacío. ^{[ 13 ]}

El proyecto analizó los mecanismos que subyacen a estos impulsos. Al finalizar el proyecto, se identificaron tres mecanismos como áreas para futuras investigaciones. Uno de ellos considera la posibilidad de una masa de reacción en un espacio aparentemente vacío, por ejemplo, en materia oscura , energía oscura o energía de punto cero . Otro enfoque consiste en reconsiderar el principio de Mach y el espacio euclidiano . Una tercera línea de investigación que podría resultar útil para la propulsión de naves espaciales es el acoplamiento de fuerzas fundamentales a escalas subatómicas. ^{[ 1 ]}

Un tema de investigación fue el uso del campo de energía de punto cero . Dado que el principio de incertidumbre de Heisenberg implica que no existe una cantidad exacta de energía en una ubicación exacta, se sabe que las fluctuaciones del vacío producen efectos perceptibles como el efecto Casimir . La vela diferencial es un sistema de propulsión hipotético, basado en la posibilidad de inducir diferencias en la presión de las fluctuaciones del vacío a ambos lados de una estructura similar a una vela —con la presión reducida de alguna manera en la superficie delantera de la vela, pero empujando normalmente en la superficie trasera— y así propulsar un vehículo hacia adelante. ^{[ 2 ] [ 13 ] [ 14 ]}

El efecto Casimir se investigó experimental y analíticamente en el marco del proyecto Breakthrough Propulsion Physics. Esto incluyó la construcción de cavidades Casimir rectangulares microelectromecánicas (MEM). ^{[ 3 ] [ 15 ]} El trabajo teórico demostró que el efecto podría utilizarse para generar fuerzas netas, aunque estas serían extremadamente pequeñas. ^{[ 1 ] [ 3 ] [ 16 ]} Al concluir el proyecto, el efecto Casimir se clasificó como una línea de investigación futura. ^{[ 1 ]}

Tras finalizar la financiación, el director del programa, Marc G. Millis, recibió apoyo de la NASA para completar la documentación de los resultados. El libro Frontiers of Propulsion Science fue publicado por la AIAA en febrero de 2009, ^{[ 17 ]} proporcionando una explicación más detallada de varios métodos de propulsión.

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