Un equipo de la Nasa obtuvo el financiamiento para llevar a cabo un estudio que busca desarrollar "rayo tractores" para recoger muestras en futuras misiones espaciales, una técnica que hasta ahora sólo ha sido posible en las películas de ciencia ficción.
Las partículas planetarias o atmosféricas serían acorraladas y viajarían a través de la luz.La lógica detrás de esa técnica es que el rayo láser funcione como un instrumento que succiona y atrapa, por ejemplo, el polvo espacial y lo introduce en un dispositivo para después ser analizado.
La suma de US$100.000 será usada para examinar tres métodos que se basados en el uso de láser con este fin.
Muchas de las ideas sobre "rayo tractores" han sido publicadas en la literatura científica, pero ninguna se ha implementado.
El científico de la NASA Paul Stysley señaló que el enfoque podría "mejorar los objetivos de la ciencia y reducir los riesgos de las misiones".
"Aunque es uno de los pilares fundamentales de la ciencia ficción y de Star Treck (Viaje a las estrellas) en particular, la captura (de partículas) utilizando láser no es algo descabellado o que vaya más allá del actual desarrollo tecnológico", indicó el doctor Stysley, del Centro de vuelo espacial Goddard de la Nasa, grupo que fue galardonado con la suma de dinero.
Probando
El equipo ha identificado tres posibles opciones para poder acorralar y recoger muestras de materiales desde naves espaciales en órbita o estacionadas.
Uno de esos métodos es una adaptación del bien conocido efecto "pinzas ópticas" o vórtice óptico, en el cual los objetos pueden ser atrapados en el foco de uno o dos rayos láser.
Sin embargo, esta técnica requeriría de la atmósfera para funcionar.
Los otros dos métodos dependen de rayos láser especialmente diseñados, pues se quiere buscar una alternativa al haz cuya intensidad máxima se ubica en el centro y se va dispersando gradualmente hacia otras partes de su cuerpo.
El equipo está investigando dos alternativas: los rayos de solenoide y los rayos de Bessel.
Dentro de un rayo de solenoide, la intensidad se encuentra en una espiral alrededor del eje de propagación.
Los rayos solenoides ejercen una fuerza en dirección opuesta al rayo y pueden atraer partículas atrapadas en el haz de luz.
Uno de esos métodos es una adaptación del bien conocido efecto "pinzas ópticas" o vórtice óptico, en el cual los objetos pueden ser atrapados en el foco de uno o dos rayos láser.
Sin embargo, esta técnica requeriría de la atmósfera para funcionar.
Los otros dos métodos dependen de rayos láser especialmente diseñados, pues se quiere buscar una alternativa al haz cuya intensidad máxima se ubica en el centro y se va dispersando gradualmente hacia otras partes de su cuerpo.
El equipo está investigando dos alternativas: los rayos de solenoide y los rayos de Bessel.
Dentro de un rayo de solenoide, la intensidad se encuentra en una espiral alrededor del eje de propagación.
Los rayos solenoides ejercen una fuerza en dirección opuesta al rayo y pueden atraer partículas atrapadas en el haz de luz.
Rayos Bessel
Los rayos Bessel, por su parte, emiten un haz conformado por varios anillos capaces de introducir campos electromagnéticos en su trayecto. Eso permitiría atraer objetos.
La intensidad en el haz de Bessel crece y cae en picos, lo que permite que se distribuya alrededor del punto central y alcance distancias más largas.
La facultad de ser un "rayo tractor" o la capacidad de arrastre de los rayos solenoide ya ha sido probada en el laboratorio. Los ensayos fueron dados a conocer en la publicación especializada Optics Express.
El poder de arrastre de los rayos Bessel se mantiene en periodo de prueba.
En los tres casos, explicó Stysley, el efecto es pequeño, pero podría superar en algunas circunstancias los métodos que ya existen para la recolección de muestras.
"Las técnicas actuales han probado ser muy exitosas, pero están restringidas por los altos costos, su alcance limitado y la reducida capacidad de arrastre".
"Un sistema óptico de recolección, por otra parte, podría recoger moléculas deseables de la atmósfera superior cuando una nave espacial está en órbita o atraparlas desde la atmósfera inferior desde un módulo de aterrizaje".
"En otras palabras, ellos podrían capturar partículas de forma continúa y a larga distancia por periodos de tiempo más extensos", señaló el experto.
La intensidad en el haz de Bessel crece y cae en picos, lo que permite que se distribuya alrededor del punto central y alcance distancias más largas.
La facultad de ser un "rayo tractor" o la capacidad de arrastre de los rayos solenoide ya ha sido probada en el laboratorio. Los ensayos fueron dados a conocer en la publicación especializada Optics Express.
El poder de arrastre de los rayos Bessel se mantiene en periodo de prueba.
En los tres casos, explicó Stysley, el efecto es pequeño, pero podría superar en algunas circunstancias los métodos que ya existen para la recolección de muestras.
"Las técnicas actuales han probado ser muy exitosas, pero están restringidas por los altos costos, su alcance limitado y la reducida capacidad de arrastre".
"Un sistema óptico de recolección, por otra parte, podría recoger moléculas deseables de la atmósfera superior cuando una nave espacial está en órbita o atraparlas desde la atmósfera inferior desde un módulo de aterrizaje".
"En otras palabras, ellos podrían capturar partículas de forma continúa y a larga distancia por periodos de tiempo más extensos", señaló el experto.
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