إذا كنت ستار تريك المروحة ، سوف تكون بالطبع على دراية بـ "أشعة الجرار" ، تلك أشعة الليزر ذات المظهر البارد التي يمكن أن تلتقط شيئًا في الفضاء وتسحب للخلف نحو مصدر الحزمة (بما في ذلك اصطياد المركبات الفضائية كما يفعل الأجانب الشريرون غالبًا). إنها عنصر أساسي آخر من الخيال العلمي الذي أصبح الآن أقرب إلى الواقع العلمي. تعمل وكالة ناسا الآن على تطوير مثل هذه التكنولوجيا فقط ، والتي من شأنها أن تساعد في المقام الأول في الحصول على عينات من المواد في مهمات الفضاء الواقعية ، مثل المريخ أو الكويكب أو المذنب.
تم منح دراسة بقيمة 100000 دولار أمريكي للنظر في ثلاث طرق ممكنة إلى مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا من قبل مكتب ناسا لكبير التقنيين (OCT). وفقا للباحث الرئيسي بول ستيسلي ، "على الرغم من أن الدعامة الأساسية في الخيال العلمي ، و ستار تريك على وجه الخصوص ، المصيدة القائمة على الليزر ليست خيالية أو تتجاوز الدراية التكنولوجية الحالية ".
يمكن للطرق التي يتم تطويرها أن تلتقط وتحرك جزيئات المادة أو حتى الجزيئات الفردية أو الفيروسات أو الخلايا ، باستخدام قوة الضوء - ربما ليست مركبة فضائية أخرى حتى الآن ، ولكن المبدأ هو نفسه.
استخدمت وكالة ناسا طرقًا مختلفة لاسترجاع العينات ، وكلها بنجاح كبير ، بما في ذلك airgel علىستاردست مركبة فضائية للحصول على عينات غبار من المذنب وايلد 2 والمجارف والفرش وأدوات كشط الصخور على متن مركبات إنزال ومريخ مختلفة لاسترجاع عينات الصخور والتربة. في رحلة المريخ القادمة ، Curiosity ، التي من المقرر إطلاقها في وقت لاحق من هذا الشهر ، سيكون هناك مغرفة بالإضافة إلى تدريبات. كما سيحتوي على شعاع ليزر لصعق الصخور بحيث يمكن تحليل الجسيمات الناتجة ؛ ليس تمامًا مثل شعاع الجرار ولكنه لا يزال باردًا.
التقنية الأولى التي تتم دراستها هي الدوامة الضوئية أو طريقة "الملقاط البصري" التي تستخدم شعاعين من الضوء المضاد للانتشار. تقتصر الجسيمات على "القلب المظلم" للحزم المتداخلة. يمكن تحريك الجسيمات على طول مركز الحلقة عن طريق تبديل قوة أو ضعف أحد الحزم. الصيد الوحيد مع هذه الطريقة هو أنها تتطلب جوًا للعمل. قد يكون هذا مثاليًا على سطح المريخ أو تيتان على سبيل المثال ، ولكن ليس لكويكب أو جسم خال من الهواء.
تستخدم التقنية الثانية حزمًا لولبية بصرية ، حيث تبلغ ذروتها كثافة حول محور الانتشار. يمكن سحب الجسيمات إلى الخلف على طول طول الحزمة ، ويمكن أن تعمل في فراغ ، دون الحاجة إلى جو.
تم اختبار كل من هذه التقنيات في المختبر ، ولكن الطريقة الثالثة ، حتى الآن ، لم يتم اختبارها. ويستخدم ما يعرف باسم شعاع Bessel ، والذي يتم عرضه عند عرضه على الحائط على سبيل المثال ، على حلقات من الضوء تحيط بالنقطة المركزية للضوء. يشبه التأثير النظر إلى التموجات المحيطة بالمكان الذي تم فيه إسقاط الحصاة في بركة من الماء. لا تظهر أنواع أخرى من أشعة الليزر ذلك ، ولكن لا تظهر إلا كنقطة ضوء واحدة. يمكن أن تحرض هذه الحزمة المجالات الكهربائية والمغناطيسية في مسار الجسم ، والتي يمكن أن تسحب الجسم إلى الخلف.
وفقًا لعضو الفريق باري كويل ، "نريد التأكد من أننا نفهم تمامًا هذه الأساليب. لدينا أمل في أن يعمل أحد هذه الأهداف لأغراضنا ". وأضاف: "نحن عند بوابة البداية في هذا الصدد. هذا تطبيق جديد لم يطالب به أحد حتى الآن. "
نظرة عامة أكثر فنية على التطبيق العملي لحزم الجرار هنا.
