Als je een bent Star Trek ventilator, zult u natuurlijk bekend zijn met "tractorstralen", die cool uitziende laserstralen die een object in de ruimte kunnen grijpen en naar achteren trekken naar de bron van de straal (inclusief het opsluiten van ruimtevaartuigen zoals kwade buitenaardse wezens vaak zouden doen). Ze zijn een ander langlopend hoofdbestanddeel van sciencefiction die nu dichter bij de wetenschappelijke realiteit staat. NASA werkt nu aan de ontwikkeling van precies zo'n technologie, die voornamelijk zou helpen bij het verkrijgen van materiaalmonsters in echte ruimtemissies, zoals op Mars of een asteroïde of komeet.
Een NASA-onderzoek naar het Goddard Space Flight Center van $ 100.000 om te kijken naar drie mogelijke methoden is toegekend door het NASA Office of the Chief Technologist (OCT). Volgens hoofdonderzoeker Paul Stysley: “Hoewel een steunpilaar in science fiction, en Star Trek met name lasergebaseerde trapping is niet fantasievol of overtreft de huidige technologische knowhow. "
De methoden die worden ontwikkeld, kunnen deeltjes van materie of zelfs afzonderlijke moleculen, virussen of cellen vangen en verplaatsen met behulp van de kracht van licht - misschien nog geen ander ruimtevaartuig, maar het principe is hetzelfde.
NASA heeft verschillende methoden voor het ophalen van monsters gebruikt, allemaal met groot succes, waaronder aerogel op desterrenstof ruimtevaartuig om stofmonsters te verkrijgen van de komeet Wild 2 en scheppen, borstels en rotsschuurinstrumenten op verschillende Mars-landers en rovers om rots- en grondmonsters op te halen. Op de volgende Mars-rover, Curiosity, die later deze maand wordt gelanceerd, zal er een primeur en een oefening zijn. Het zal ook een laserstraal bevatten om rotsen te zappen zodat de resulterende deeltjes kunnen worden geanalyseerd; niet helemaal hetzelfde als een tractorbalk maar nog steeds cool.
De eerste techniek die wordt bestudeerd is de optische draaikolk of 'optische pincet'-methode die gebruik maakt van twee contra-voortplantende lichtbundels. Deeltjes zijn beperkt tot de "donkere kern" van de overlappende balken. Deeltjes kunnen langs het midden van de ring worden verplaatst door de sterkte of zwakte van een van de balken af te wisselen. Het enige nadeel van deze methode is dat het een atmosfeer vereist om te werken. Ideaal dan misschien voor bijvoorbeeld op het oppervlak van Mars of Titan, maar niet voor een asteroïde of ander airless lichaam.
De tweede techniek maakt gebruik van optische solenoïde bundels, waarbij de intensiteitspieken spiraalsgewijs rond de voortplantingsas lopen. Deeltjes kunnen over de gehele lengte van de balk naar achteren worden getrokken en het kan in een vacuüm werken, geen atmosfeer nodig.
Beide technieken zijn getest in het laboratorium, maar de derde methode is dat tot nu toe niet. Het maakt gebruik van een zogenaamde Bessel-bundel, die bij projectie op een muur bijvoorbeeld lichtringen rond de centrale lichtpunt heeft. Het effect is vergelijkbaar met het kijken naar rimpelingen rond de plek waar een kiezelsteen in een plas water is gevallen. Andere soorten laserstralen vertonen dat echter niet en verschijnen alleen als een enkel lichtpunt. Een dergelijke bundel kan elektrische en magnetische velden in het pad van een object veroorzaken, die het object vervolgens naar achteren kunnen trekken.
Teamlid Barry Coyle: “We willen ervoor zorgen dat we deze methoden goed begrijpen. We hopen dat een van deze voor onze doeleinden zal werken. ” Hij voegde eraan toe: 'We staan hiermee aan de starthek. Dit is een nieuwe applicatie die nog niemand heeft geclaimd. ”
Een meer technisch overzicht van de bruikbaarheid van tractorbalken vindt u hier.
