webadmin's picture

NASA mempelajari pemindahan objek dengan sinar laser

Teknologi
Photo Credit: NASA's Goddard Space Flight Center, Debora McCallum

Seperti di film film sci-fi, "Tractor beams" adalah kemampuan untuk menjebak dan memindahkan objek menggunakan sinar laser, tim ilmuwan NASA telah memenangkan dana untuk mempelajari konsep pemindahan objek jarak jauh untuk menangkap partikel-partikel di atmosfer atau planet.

Paulus Stysley dan anggota tim Demetrios Poulios dan Barry Coyle di NASA Space Flight Center Goddard di Greenbelt , Md, kantor NASA Chief Technologist (OCT) telah dianugerahi Principal Investigator, sebesar $ 100.000 untuk studi tiga metode eksperimental "corralling particles" dengan transportasi melalui sinar laser dengan cara di hisap mirip dengan cara kerja vakum cleaner untuk mengumpulkan kotoran / partikel ke dalam tabung atau tas. Yang setelah itu, instrumen akan mencirikan komposisi partikel yang dihisap tersebut.

Tim telah mengidentifikasi tiga pendekatan yang berbeda untuk partikel transportasi, serta molekul tunggal, virus, asam ribonukleat, dan sel-sel yang berfungsi penuh, dengan menggunakan kekuatan cahaya.

"Pikiran yang utama adalah bahwa kita bisa menggunakan "Tractor beams" untuk membersihkan puing-puing orbital," kata Stysley. "Tapi untuk menarik sesuatu yang besar akanlah hampir mustahil - setidaknya sekarang ini adalah diaplikasikan untuk perpindahaan partikel / debu yang mungkin kita bisa menggunakan pendekatan yang sama untuk koleksi sampel dalam penelitian benda yang besar."

Dengan Tahap-1 dana dari Oktober baru-baru ini dibangun kembali Program Konsep NASA Lanjutan Inovatif (NIAC) yang dirancang untuk memacu pengembangan " revolusioner " teknologi ruang, tim akan mempelajari keadaan teknologi untuk menentukan yang mana dari tiga teknik akan berlaku lebih baik untuk koleksi sampelnya.



Replace Current Sample-Collection Methods

Saat ini, NASA menggunakan berbagai teknik untuk mengumpulkan sampel ekstraterestrial. Stardust, space probe diluncurkan tahun 1999, Agensi mengumpulkan sampel aerogel pada komet Wild 2. Sebuah kapsul sampel kembali pada tahun 2006. Kemudian NASA ke Mars, mem bor dan mengambuil sampel dari permukaan Mars yang kemudian melakukan analisis rinci dari bahan dengan salah satu dari banyak instrumen, termasuk Analisis Sampel Goddard-dibangun pada peralatan instrumen Mars tersebut.

"Teknik-teknik ini telah terbukti sangat sukses, tetapi mereka dibatasi oleh biaya yang tinggi dan jangkauan terbatas pada jarak dan sample rate nya," kata Stysley.

Team to Study Three Approaches

Salah satu pendekatan eksperimental tim berencana untuk studi - vortex ( pusaran ) optik atau "pinset optik" dengan metode - melibatkan penggunaan dua counter-penyebaran berkas cahaya. Cincin-seperti yang dihasilkan dari partikel batas geometri ke inti gelap dari tembakan cahaya yang overlaping. Dengan bergantian memperkuat atau melemahkan intensitas dari salah satu berkas cahaya - dalam efek panas udara di sekitar partikel yang tertangkap - peneliti telah membuktikan dalam uji coba laboratorium bahwa mereka dapat memindahkan partikel di sepanjang pusat cincin. Teknik ini, bagaimanapun, memerlukan adanya atmosfir.

Teknik lain menggunakan balok solenoida optik - Pengujian telah menunjukkan bahwa pendekatan ini dapat menjebak dan mengerahkan kekuatan yang mendorong partikel-partikel dalam arah yang berlawanan dari sumber tembakan cahaya. Dengan kata lain, partikulat ditarik kembali sepanjang seluruh berkas cahaya. Tidak seperti metode pusaran optik, teknik ini hanya mengandalkan efek elektromagnetik dan bisa beroperasi dalam ruang vakum ( hampa udara ), sehingga ideal untuk mempelajari komposisi bahan pada salah satu bulan planet hampa udara.

Teknik ketiga saat ini baru di atas kertas dan belum pernah dibuktikan di laboratorium, kata Poulios . Ini melibatkan penggunaan sinar Bessel. Sinar laser normal ketika bersinar melewati dindingakan tampak sebagai titik kecil. Dengan Bessel beams, bagaimanapun, cincin cahaya mengelilingi titik pusat. Dengan kata lain, jika dilihat lurus, sinar Bessel terlihat seperti riak layaknya kerikil jatuh pada permukaan kolam. Menurut teori, sinar laser dapat menginduksi medan listrik dan magnetik di jalur objek. Semprotan cahaya tersebar ke depan, dengan bidang ini bisa menarik objek mundur, melawan gerakan dari berkas itu sendiri.

"Kami ingin memastikan bahwa kami benar-benar memahami metode ini. Kami memiliki harapan bahwa salah satu akan bekerja untuk tujuan kita," kata Coyle. "Setelah kita memilih teknik, kita akan berada dalam kondisi untuk merumuskan suatu sistem mungkin dilakukan" dan bersaing untuk pendanaan NIAC untuk memajukan teknologi ke tingkat pembangunan berikutnya. "Kami berada di langkah awal ini," tambah Coyle. "Ini adalah aplikasi baru yang belum ada mengklaim."