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《星际旅行》牵引波束问世:利用激光移动飞船
2011-11-03 08:52:41   编辑:上方文Q   点击可以复制本篇文章的标题和链接
 
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美国航空航天局(NASA)投入10万美元研发具有科幻色彩的牵引波束,利用激光将颗粒从火星车“拖拽”到轨道中的航天器。在经典科幻作品《星际旅行》(Star Trek)中,牵引波束用于驱动飞船在太空中行进,捕获飘浮的太空舱和诱捕逃走的敌人。

航空航天局研发的牵引波束只能移动体积相当于一个活细胞的物体,大一点就无能为力。航空航天局表示这种能力并不是当前的技术无法做到的。首席研究员保罗-斯泰斯利以及戈达德太空飞行中心的德米特里-波利奥斯和巴里-科勒将研究3种实验性方式,利用激光将颗粒“赶进”一台仪器。这台仪器类似于一台真空吸尘器,后者利用吸力将灰尘吸入袋子。

斯泰斯利表示:“虽然牵引波束是科幻作品的一个主要元素,尤其是《星际旅行》,但激光捕获并不是一种科幻,或者说并不是当前的技术无法做到的。

研究小组采用3种不同的方式,利用激光移动颗粒、单个分子、病毒、核糖核酸和机能齐全的细胞。斯泰斯利说:“我们最初的想法是利用牵引波束清理轨道中的碎片,但拖动个头较大的物体几乎是不可能的,至少现在无法做到。一旦研发出这项技术,我们便可利用同样的方式收集样本。”

研究小组计划探索的一种实验性方式是光学漩涡或者说“光学镊子”,利用两个彼此环绕的光束。这种类似环的几何结构用于将颗粒“诱捕”到相互叠加的光束的中央。研究人员在实验室进行的测试证明,通过提高或者降低其中一个光束的能量——改变目标颗粒周围空气的温度——他们能够将颗粒移动到这个环的中央。

另一种方式采用“光学螺线管”光束,环绕物体做螺旋运动。测试结果显示,这种方式能够产生一种力,驱使颗粒朝着与光束源相反的方向移动。研究人员发现这项技术能够在真空内发挥作用。

第三种方式采用“贝塞耳光束”,这种激光在中心点周围形成光环,在物体移动轨迹上产生磁场,将其向后推,方向与光束相反。

科勒说:“我们希望做到的是,彻底了解这些方式,希望其中一种方式能够满足我们的需要。我们的研究还处于初级阶段。这是一项此前从未有人做到的新技术。”(文/新浪科技)

《星际旅行》牵引波束问世:利用激光移动飞船
《星际旅行》中的“进取”号飞船利用牵引波束拖拉物体,穿过太空。航空航天局表示研发这种牵引波束可能并不是一个遥不可及的梦想

《星际旅行》牵引波束问世:利用激光移动飞船
戈达德太空飞行中心的激光专家,从左至右分别是巴里-科勒、保罗-斯泰斯利和德米特里-波利奥斯。他们获得航空航天局提供的资金,研发用于收集其他天体颗粒标本的先进技术

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美国航空航天局的一幅图解,展示了火星车如何利用激光“吸取”颗粒,而后将它们移动到轨道中的航天器

 

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