Si vous êtes Star Trek fan, vous serez bien sûr familiarisé avec les «faisceaux de tracteur», ces faisceaux laser d'aspect cool qui peuvent saisir un objet dans l'espace et le tirer vers l'arrière vers la source du faisceau (y compris piéger un vaisseau spatial comme le feraient souvent des extraterrestres maléfiques). Ils sont un autre aliment de base de longue date de la science-fiction qui est maintenant plus proche de la réalité scientifique. La NASA travaille actuellement au développement d'une telle technologie, qui aiderait principalement à obtenir des échantillons de matériaux dans des missions spatiales réelles, comme sur Mars ou un astéroïde ou une comète.
Une étude de 100 000 $ pour examiner trois méthodes possibles a été octroyée au Goddard Space Flight Center de la NASA par le bureau de la NASA du chef technologue (OCT). Selon le chercheur principal Paul Stysley, «Bien qu’un pilier de la science-fiction, et Star Trek en particulier, le piégeage au laser n'est pas fantaisiste ni au-delà du savoir-faire technologique actuel. "
Les méthodes développées peuvent piéger et déplacer des particules de matière ou même des molécules uniques, des virus ou des cellules, en utilisant la puissance de la lumière - peut-être pas encore un autre vaisseau spatial, mais le principe est le même.
La NASA a utilisé diverses méthodes de prélèvement d'échantillons, toutes avec beaucoup de succès, y compris l'aérogel sur lepoussière d'étoiles vaisseau spatial pour obtenir des échantillons de poussière de la comète Wild 2 et des pelles, des brosses et des outils d'abrasion de roche sur divers atterrisseurs et rovers martiens pour récupérer des échantillons de roche et de sol. Sur le prochain rover de Mars, Curiosity, qui doit être lancé plus tard ce mois-ci, il y aura un scoop ainsi qu'un exercice. Il comportera également un faisceau laser pour zapper les roches afin que les particules résultantes puissent être analysées; pas tout à fait comme une poutre de tracteur mais toujours cool.
La première technique étudiée est la méthode du vortex optique ou «pincette optique» qui utilise deux faisceaux de lumière contra-propagatifs. Les particules sont confinées au «noyau sombre» des faisceaux qui se chevauchent. Les particules peuvent être déplacées le long du centre de l'anneau en alternant la force ou la faiblesse de l'un des faisceaux. Le seul inconvénient de cette méthode est qu'elle nécessite une atmosphère pour fonctionner. Idéal alors peut-être pour sur la surface de Mars ou Titan par exemple, mais pas pour un astéroïde ou autre corps sans air.
La seconde technique utilise des faisceaux solénoïdes optiques, où les pics d'intensité spiralent autour de l'axe de propagation. Les particules peuvent être tirées vers l'arrière sur toute la longueur du faisceau, et il peut fonctionner dans le vide, sans atmosphère nécessaire.
Ces deux techniques ont été testées en laboratoire, mais la troisième méthode ne l'a pas encore été. Il utilise ce que l'on appelle un faisceau de Bessel qui, lorsqu'il est projeté sur un mur par exemple, présente des anneaux de lumière entourant le point central de la lumière. L'effet est similaire à regarder des ondulations entourant l'endroit où un caillou a été déposé dans une mare d'eau. Cependant, d'autres types de faisceaux laser ne présentent pas cela, n'apparaissant que comme un seul point de lumière. Un tel faisceau pourrait induire des champs électriques et magnétiques sur le chemin d'un objet, qui pourraient alors tirer l'objet vers l'arrière.
Selon le membre de l'équipe Barry Coyle, «nous voulons nous assurer de bien comprendre ces méthodes. Nous espérons que l'un d'eux fonctionnera pour nos besoins. » Il a ajouté: «Nous sommes à la porte de départ sur ce point. Il s'agit d'une nouvelle application que personne n'a encore revendiquée. »
Un aperçu plus technique de l'aspect pratique des poutres de tracteur est ici.
