L’Em Drive (ElectroMagnetic Drive) ou propulseur à cavité résonante électromagnétique asymétrique, est un système de propulsion électrique qui pourrait produire une poussée sans carburant.

De nombreux amateurs de sciences restent perplexes sur la manière dont ce système de propulsion semble produire la poussée, car cela devrait être « impossible » selon une des lois fondamentales de la physique, soit la troisième loi du mouvement de Newton. Mais à présent, une équipe de physiciens a avancé une explication alternative : il s’avère que l’Em Drive pourrait effectivement fonctionner sans briser les lois scientifiques, si l’on tient compte d’une idée relativement étrange et souvent négligée de la physique quantique : la théorie de l’onde pilote (il s’agit d’une théorie visant à donner une interprétation à la dualité onde-corpuscule).

En réalité, le plus gros problème concernant l’EM Drive provient du fait que son moteur semble produire une poussée sans carburant ni propulseur. Et c’est formidable car, comme le système ne nécessite pas de réservoir de carburant, cela signifie que nous pouvons atteindre l’espace avec bien moins de charge utile que prévu (du point de vue du lanceur chargé d’amener l’engin en orbite). Certains scientifiques pensent qu’il pourrait même nous mener jusqu’à Mars en seulement 72 jours. Mais c’est également un système très complexe, car selon la troisième loi de Newton, toute action doit avoir une réaction égale et opposée. De ce fait, sans utiliser un propulseur à l’une des extrémités, l’EM Drive ne devrait pas pouvoir produire de poussée dans la direction opposée.

Pourtant, comme l’a souligné un article de la NASA, évalué par les pairs l’année dernière, l’EM Drive produit bel et bien une poussée. Donc, soit notre compréhension de la physique n’est pas correcte, soit il nous manque une grosse partie du puzzle en ce qui concerne l’EM Drive.

Un nouvel article publié dans The Journal of Applied Physical Science International présente l’argument selon lequel l’élément manquant serait la théorie de l’onde pilote : une interprétation alternative controversée de la mécanique quantique. Les chercheurs José Croca et Paulo Castro du Centre de philosophie des sciences de l’Université de Lisbonne (Portugal) ont en effet suggéré que non seulement la théorie de l’onde pilote permet d’expliquer le comportement mystérieux de l’EM Drive, mais qu’elle pourrait aussi contribuer à le rendre encore plus puissant : « Nous avons constaté que l’application de la théorie de l’onde pilote au cône de l’EM Drive de la NASA nous permettait d’expliquer sa poussée sans impliquer d’action extérieure appliquée au système, comme la loi de Newton l’exigerait », a expliqué Castro.

Mais alors, qu’est-ce réellement la théorie de l’onde pilote ? Actuellement, la majorité des physiciens adhèrent à l’interprétation de Copenhague de la mécanique quantique, qui indique que les particules n’ont pas d’emplacements définis jusqu’à ce qu’elles soient observées. Mais d’une autre part, la théorie de l’onde pilote suggère que les particules ont bel et bien des positions précises en tout temps.

Au cours de ces dernières années, la théorie de l’onde pilote a gagné en popularité au sein de la communauté scientifique. À présent, les chercheurs ont démontré grâce à leur dernière expérience, que cette théorie pourrait être légèrement modifiée pour s’appliquer à quelque chose de plus grand comme par exemple, l’EM Drive de la NASA.

Et cela pourrait expliquer les résultats que nous avons constatés à son sujet. De manière fondamentale, la théorie de l’onde pilote indique qu’un objet rayonne un champ d’onde, puis il est alors attiré vers des régions de ce champ qui ont une intensité (ou une densité d’énergie) plus élevée : le champ d’onde « pilote » en quelque sorte l’objet, d’où son nom de théorie de l’onde pilote.

C’est grâce à une modélisation que l’équipe a pu montrer qu’un champ électromagnétique suffisamment puissant et asymétrique pouvait agir comme une onde pilote. Et c’est exactement ce que génère l’EM Drive. En effet, le cône du système est asymétrique et il crée également un champ d’onde asymétrique. Par conséquent, les parois de l’EM Drive se déplaceraient vers des zones d’intensité élevées, créant alors une poussée.

Bien que cela puisse paraître improbable, il s’agit d’une solution réellement envisageable et proposée par les chercheurs de la NASA l’année dernière déjà, lorsqu’ils ont confirmé que le système générait bel et bien une poussée. « En bref, le modèle physique de soutien utilisé pour dériver une force en fonction des conditions de fonctionnement dans l’article de test peut être classé comme une théorie d’onde pilote », expliquait alors l’agence spatiale.

Pour que ce soit clair : les chercheurs de l’Université de Lisbonne n’ont pas encore testé leur idée sur un appareil réel. Ils ont seulement démontré que c’était possible, d’un point de vue de la modélisation, qu’une onde pilote puisse guider l’EM Drive de la NASA. De plus, ils ont également démontré comment l’idée pourrait effectivement être testée à l’avenir : « Pour le moment, les preuves empiriques les plus strictes proviennent du comportement de l’EM Drive. Cependant, nous avons également conçu une expérience pour détecter et moduler les ondes sous-quantiques », a déclaré Castro.

Si l’hypothèse venait à être confirmée, alors cela signifierait que l’EM Drive ne violerait pas réellement la troisième loi de Newton. L’équipe espère donc que cela puisse entraîner davantage de tests du système : « L’EM Drive est l’avenir des moteurs à propulsion spatiaux. Son marché initial se situera peut-être dans le domaine des nano-satellites ou des nano-drones, du moins avant que l’effet ne puisse être étendu à des machines plus grandes », ont déclaré les chercheurs.

Il est important de noter que, si une onde pilote permet d’expliquer la poussée de l’appareil, elle pourrait également conduire à un moyen de rendre ce système de propulsion encore plus puissant et efficace à l’avenir. « Nous avons constaté que l’effet pourrait être amélioré en utilisant une forme différente du cône. En fait, une forme exponentielle de type « trompette » devrait encore augmenter la poussée », a déclaré Castro. »

L’équipe envisage à présent de construire sa propre configuration expérimentale afin d’étudier le phénomène. Il y a également l’équipe de recherche Eagleworks de la NASA, qui continue de tester son appareil. D’autres groupes souhaitent également tester l’EM Drive dans l’espace.

Il y a encore beaucoup de mystères à élucider quant à l’EM Drive et son fonctionnement. Qu’il s’agisse ou non de l’avenir des voyages spatiaux, il est clair qu’il nous permet d’en apprendre davantage sur les lois de la physique qui régissent notre monde !

Source : The Journal of Applied Physical Science International

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