دراسات ناسا 'حزم الجرارات' لمجسات روبوت خطف ستاردست

يظهر هذا من الرسوم المتحركة لوكالة ناسا كيف يمكن أن توظف مهمة مستقبلية افتراضية في النهاية

يظهر هذا من الرسوم المتحركة لوكالة ناسا كيف أن مهمة مستقبلية افتراضية قد تستخدم في النهاية تقنية 'شعاع جرار'. (رصيد الصورة: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، مختبر الصور المفاهيمية)



لم تكن أشعة الجرار موجودة حتى الآن لانتزاع السفن الفضائية الهاربة ، لكن أشعة الليزر في التجارب المعملية أظهرت قدرتها على حبس وتحريك الجزيئات الصغيرة. أقنع ذلك وكالة ناسا بإنفاق 100000 دولار لمعرفة ما إذا كان يمكن استخدام الليزر في مهمات فضائية روبوتية لالتقاط غبار النجوم.



يهدف التحقيق الذي أجراه فريق في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا إلى دراسة ثلاث طرق ممكنة للتحكم في الجسيمات بأشعة الليزر. سوف تسمح هذه التكنولوجيا المركبات الروبوتية والمركبات المدارية لجمع عينات من الغلاف الجوي للمريخ ، على سبيل المثال ، أو إعطاء مسابر الفضاء السحيق مدى أطول لالتقاط الجسيمات العابرة.

قال بول ستيسلي ، مهندس الليزر في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت: `` على الرغم من كونها الدعامة الأساسية في الخيال العلمي ، و'ستار تريك '' على وجه الخصوص ، فإن الاصطياد المستند إلى الليزر ليس خياليًا أو يتجاوز المعرفة التكنولوجية الحالية. ام دي.



نظرت ناسا في الأصل في فكرة عوارض الجرار لحل مشكلة مشكلة الفضاء غير المرغوب فيه التي أوجدت سحابة من الحطام المداري حول الأرض.

أوضح ستيسلي: 'لكن سحب شيء بهذا الحجم سيكون شبه مستحيل - على الأقل الآن'. عندها ظهرت فقاعات ربما يمكننا استخدام نفس النهج لجمع العينات. [ أفضل 10 تقنيات Star Trek اليوم ]

تتضمن إحدى طرق جمع العينات في الغلاف الجوي الكوكبي طريقة 'الملاقط الضوئية'. شعاعتا ليزر تتداخلان أثناء السير في اتجاهين متعاكسين يمكن أن تخلق شكلًا يشبه الحلقة يحبس الجسيمات. يمكن أن يؤدي تقوية أو إضعاف شدة أي من شعاع الليزر إلى تسخين الهواء حول الجسيم المحاصر وتحريكه على طول مركز الحلقة.



بالنسبة لفراغ الفضاء ، يستخدم تكتيك تجريبي مختلف حزم الملف اللولبي الضوئية القادرة على محاصرة الجسيمات وسحبها مرة أخرى بطول الحزمة الضوئية بالكامل.

التقنية الثالثة لم تخضع بعد لتجربة معملية. إنه يتضمن 'شعاع بيسيل' الذي يخلق حلقات من الضوء حول نقطة مركزية عندما يتم تسليطه على الحائط. تقترح النظرية أن مثل هذا التشتت لضوء الليزر يمكن أن يخلق مجالات كهربائية ومغناطيسية في مسار الجسيم الذي يسحب الجسم للخلف عكس حركة الحزمة نفسها.

إذا سارت الأمور على ما يرام ، يمكن أن يحل الليزر يومًا ما محل تقنيات جمع العينات الحالية في الفضاء. استخدمت مهمة Stardust التابعة لناسا airgel - وهي مادة خفيفة الوزن ومسامية تُعرف أيضًا باسم الدخان المتجمد - لحبس العينات أثناء تحليق المسبار عبر الغلاف الجوي الخارجي للمذنب Wild 2. سطح المريخ .



قال ستيسلي: 'من ناحية أخرى ، يمكن لنظام الاصطياد البصري أن يمسك الجزيئات المرغوبة من الغلاف الجوي العلوي على مركبة فضائية تدور حول الأرض أو يحبسها من الأرض أو الغلاف الجوي السفلي من مركبة هبوط'. وبعبارة أخرى ، يمكنهم التقاط الجسيمات بشكل مستمر وعن بعد على مدى فترة زمنية أطول ، مما يعزز الأهداف العلمية ويقلل من مخاطر المهمة.

يمكنك متابعة ابتكارأخبار يومية الكاتب جيريمي هسو على تويتر تضمين التغريدة . تابع InnovationNewsDaily على Twitter تضمين التغريدة أو في موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك .