«Притягивающий луч» («луч захвата», tractor beam) из фантастических произведений может стать реальностью. НАСА заказала космическому центру Годдарда разработку устройства, которое сможет захватывать и притягивать предметы с помощью лазерного луча.
Для НАСА удаленный захват предметов решит проблему взятия образцов с поверхности или из атмосферы небесных тел. Сегодня приходится разрабатывать сложные механизмы для посадки, взятия проб и последующего взлета, которые удорожают космические программы и увеличивают шансы неудачи экспедиции из-за возможности крушения. Если удастся изобрести притягивающий луч, образцы для анализа можно будет брать прямо с орбиты или с небольшого расстояния, например, подлетев вплотную к астероиду.
Первоначально ученые хотели создать притягивающий луч для сбора космического мусора, однако поняли, что мощности современных устройств для этого недостаточно, и переключились на проект по захвату мельчайших частиц: пыли, отдельных молекул и даже ДНК и живых клеток.
Команда физиков из центра Годдара, получившая на исследования грант в размере 100 тыс. долларов, прорабатывает три подхода к решению проблемы, два из которых уже испытаны. Первый заключается в реализации «оптического вихря» или, как они говорят, «оптического пинцета». Он предполагает использование двух встречных пучков волн, формирующих кольцевую структуру. Изменяя интенсивность одной волны, по сути, нагревая воздух с одной стороны от захватываемой частицы, можно заставить ее двигаться. Этот способ годится для исследований в атмосфере.
Второй метод можно использовать в любой среде, поскольку он основан на электромагнитном взаимодействии. В нем используется «луч-соленоид», и пики интенсивности закручиваются по спирали вокруг оси взаимодействия. Тестирование показало, что так можно захватить и перемещать твердые предметы по направлению к источнику излучения.
Третий метод пока существует только на бумаге и использует пучки Бесселя. В отличие от обычного лазерного луча, который, будучи направленным на стену, выглядит одной точкой, пучок Бесселя представляет собой точку, окруженную концентрическими кругами. Такой луч может формировать электромагнитные поля перед объектом на своем пути и сразу за ним, и эти поля теоретически могут приводить частицы в движение.
Физики намерены исследовать все три варианта «лучей захвата» и предложить НАСА оптимальный.
