Se sei un Star Trek fan, ovviamente avrai familiarità con i "raggi del trattore", quei raggi laser dall'aspetto accattivante che possono afferrare un oggetto nello spazio e che si trascina all'indietro verso la fonte del raggio (incluso il blocco di veicoli spaziali come farebbero spesso gli alieni malvagi). Sono un altro elemento di lunga data della fantascienza che ora è più vicino alla realtà scientifica. La NASA ora sta lavorando allo sviluppo di tale tecnologia, che aiuterebbe principalmente a ottenere campioni di materiale in missioni spaziali nella vita reale, come su Marte o un asteroide o una cometa.
Uno studio da $ 100.000 per esaminare tre possibili metodi è stato assegnato al Goddard Space Flight Center della NASA dall'ufficio NASA del Chief Technologist (OCT). Secondo il principale investigatore Paul Stysley, "Sebbene sia un pilastro della fantascienza, e Star Trek in particolare, il trapping basato sul laser non è fantasioso o al di là dell'attuale know-how tecnologico. "
I metodi in fase di sviluppo possono intrappolare e spostare particelle di materia o persino singole molecole, virus o cellule, usando il potere della luce - forse non ancora un altro veicolo spaziale, ma il principio è lo stesso.
La NASA ha utilizzato vari metodi di recupero dei campioni, tutti con grande successo, tra cui l'aerografo supolvere di stelle veicoli spaziali per ottenere campioni di polvere dalla cometa Wild 2 e palette, spazzole e strumenti di abrasione su vari lander e rover su Marte per recuperare campioni di roccia e suolo. Sul prossimo rover su Marte, Curiosity, che dovrebbe essere lanciato alla fine di questo mese, ci saranno uno scoop e un trapano. Conterrà anche un raggio laser per zappare le rocce in modo da poter analizzare le particelle risultanti; non è lo stesso di un raggio traente, ma è comunque bello.
La prima tecnica che si sta studiando è il metodo del vortice ottico o "pinzette ottiche" che utilizza due fasci di luce controrotanti. Le particelle sono confinate nel "nucleo scuro" delle travi sovrapposte. Le particelle possono essere spostate lungo il centro dell'anello alternando la forza o la debolezza di una delle travi. L'unico problema con questo metodo è che richiede un'atmosfera per funzionare. Ideale quindi per esempio sulla superficie di Marte o Titano, ma non per un asteroide o un altro corpo senz'aria.
La seconda tecnica utilizza fasci di solenoidi ottici, dove l'intensità raggiunge picchi a spirale attorno all'asse di propagazione. Le particelle possono essere tirate all'indietro per tutta la lunghezza del raggio e possono operare nel vuoto, senza atmosfera.
Entrambe queste tecniche sono state testate in laboratorio, ma il terzo metodo non lo ha ancora fatto. Utilizza quello che è noto come un raggio di Bessel, che, ad esempio quando viene proiettato su una parete, presenta anelli di luce che circondano il punto centrale di luce. L'effetto è simile all'osservazione delle increspature che circondano il punto in cui un sassolino è stato fatto cadere in una pozza d'acqua. Altri tipi di raggi laser non mostrano questo, ma appaiono solo come un singolo punto di luce. Tale raggio potrebbe indurre campi elettrici e magnetici nel percorso di un oggetto, che potrebbe quindi tirare indietro l'oggetto.
Secondo il membro del team Barry Coyle, “Vogliamo essere sicuri di comprendere a fondo questi metodi. Speriamo che uno di questi funzionerà per i nostri scopi. " Ha aggiunto: "Siamo al gate di partenza per questo. Questa è una nuova applicazione che nessuno ha ancora rivendicato. "
Una panoramica più tecnica della praticità delle travi del trattore è qui.
