Electrically powered spacecraft propulsion
개요
이론 상으로는 추진제가 필요하지 않고, 전자기파로 추진력을 얻을 수 있다고 하는 엔진이다. 이온 엔진보다 수십배의 효율을 가지고 있으며, 실용화될 경우 우주 탐사를 훨씬 능률적으로 진행할 수 있다.
현재 이론상으로 em드라이브와 칸나에 드라이브가 설계되어 있다.
그러나 em드라이브와 칸나에 드라이브의 작동원리를 살펴본 과학자들은 '전자기 추진 엔진'의 작동이 불가능하다고 이야기하였다. 그 이유는 물리학의 기본 법칙인 ‘운동량 보존 법칙’을 위배하고 있기 때문이다.
그러나 실험 결과, ‘운동량 보존 법칙’을 위배하기 때문에 작동할수 없는 전자기 추진 엔진이 작동하였다.[1] 현재 작동 원리를 실험하고 있는 중이다.
종류
Em드라이브
em드라이브는 영국의 Roger Shawyer가 고안하였다.
작동원리는 깔때기 모양의 도파관에 마이크로파를 보내면, 이 마이크로파는 도파관 내부에서 반사되면서 벽에 복사압을 가한다.
이 깔때기 모양의 도파관은 비대칭적인 모양을 가지고 있으므로, 양쪽 끝에 가해지는 복사압의 크기에는 차이가 생기게 되고, 따라서 총 힘은 0이 아닌 값을 가질 수 있게 된다. 이로 인해 추력을 얻을 수 있게 된다…… 는 것이 고안자 Roger Shawyer의 주장이다.
그러나 과학자들은 이 작동원리가 불가능하다고 이야기하고 있다. 왜냐하면 ‘운동량 보존 법칙’을 위배하고 있기 때문이다.
칸나에 드라이브
칸나에 드라이브는 미국의 Guido Fetta가 고안하였다.
만약 실제로 작동 된다면
우주선에 실리는 추진제를 전자기 추진 엔진과 태양전지 또는 핵전지로 교체하여 무게를 대폭 줄일수 있다. 추진제를 줄이는게 얼마나 중요하고 어려운지는 KSP를 해보면 바로 이해가된다.