Un propulsore a cavità di risonanza funziona in base al principio della risonanza elettromagnetica all’interno di una cavità chiusa. Eccitando i modi elettromagnetici che risuonano all’interno della cavità, si generano forze asimmetriche dovute all’interazione dei campi elettromagnetici con le pareti della cavità. Questo fenomeno, teorizzato da alcuni ricercatori, suggerisce che la spinta potrebbe essere prodotta senza espellere la massa di reazione, consentendo potenzialmente la propulsione di veicoli spaziali senza propellente convenzionale.
Una cavità risonante, nella sua forma base, funziona confinando le onde elettromagnetiche all’interno di uno spazio definito dove risuonano a frequenze specifiche determinate dalle dimensioni della cavità. Questa risonanza amplifica l’intensità del campo elettromagnetico all’interno della cavità, che può essere utilizzata in varie applicazioni come forni a microonde, laser e acceleratori di particelle.
L’EmDrive, o azionamento elettromagnetico, rimane oggetto di dibattito in fisica. Propone un sistema di propulsione che genera spinta direttamente dalla radiazione elettromagnetica in una cavità risonante, violando presumibilmente la conservazione della quantità di moto. Sebbene alcuni ricercatori abbiano riportato risultati sperimentali, la base teorica su come tale impulso potrebbe funzionare all’interno delle leggi della fisica rimane controversa e manca di consenso tra la comunità scientifica.
Si ipotizza che l’EmDrive funzioni generando spinta attraverso l’interazione con campi elettromagnetici in una cavità risonante. Si suggerisce che la pressione di radiazione asimmetrica all’interno della cavità potrebbe risultare in una forza di spinta netta, sebbene ciò sia in conflitto con i principi della fisica classica come la terza legge del movimento di Newton, che afferma che ogni azione ha una reazione uguale e contraria.
In un sistema laser, una cavità di risonanza serve a migliorare e stabilizzare l’emissione luminosa coerente. La cavità è costituita da due specchi posti uno di fronte all’altro, tra i quali si trova il mezzo di guadagno del laser. Gli specchi riflettono la luce avanti e indietro, consentendo di amplificare attraverso l’emissione stimolata solo determinate lunghezze d’onda che corrispondono alle frequenze di risonanza della cavità. Questo processo definisce le proprietà spettrali e spaziali del raggio laser emesso dal sistema.