miércoles, mayo 02, 2012
Rayos tractores de naves espaciales podrían ser una realidad
¿Tienes una nave espacial abandonada que necesita ser remolcada a base ? O quizás estas tratando de impedir que una nave enemiga se escape. No hay problema: utiliza el rayo tractor.
Esta herramienta es básica en la ciencia ficción al lado de los láseres y los viajes más rápidos que la luz.
Un rayo tractor invisible se ubicaba en la Estrella de la Muerte en "La guerra de las galaxias", mientras que también hace su aparición un rayo brillante en "Viaje a las estrellas".
En la ciencia ficción, un rayo tractor a menudo consiste en partículas exóticas de energía que pueden capturar cualquier cosa. En nuestra época,es utilizando regularmente para sostener y manipular objetos , ya es una realidad, aunque a escalas muy pequeñas.
Los biólogos, por ejemplo, han usado "pinzas ópticas" para estudiar las células, el ADN y otros pedacitos pequeños desde finales de 1980. "El Atrapamiento óptico ha existido desde hace mucho tiempo", dijo Paul Stysley, un ingeniero de láser en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales.
Pero la Organización Stysley, entre otros, les gustaría ver el rayo tractor a gran escala. La luz podría ser utilizada para estos propósitos, los investigadores de la NASA , están estudiándolo para recoger partículas grandes de polvo en Marte o de la cola de un cometa con mejores resultados que los típicos basados en los métodos de contacto.
En teoría, la mejora continua podría algún día remolcar con el rayo, algo muy parecido a como lo hace la nave Enterprise. "No parece haber ninguna razón fundamental por la que no podríamos tener un rayo tractor", dijo Sidney Perkowitz, un físico de la Universidad de Emory en Atlanta, Georgia
La luz no tiene la capacidad de agarre obviamente. Sin embargo, los fotones que componen la luz se pueden utilizar para atraer o repeler.
Los fotones poseen ímpetu, y así, cuando golpean un objeto y pierden el impulso, una pequeña cantidad de la fuerza se aplica, explico Perkowitz . "Se puede pensar que la luz es algo parecido a bolitas pequeñas", comento.
El empujoncito de los fotones, conocida como la presión de radiación, se demostró en el espacio recientemente con el experimento de la "vela solar" .
La luz del sol golpeo una hoja de espejo como el viento en las velas terrenales , impulsó a la nave espacial japonesa Ikaros a velocidades superiores a 200 mph en una misión del año 2010.
El tractor de luz, sin embargo, no es tan simple, pero puede ser hecho con el aprovechamiento de las propiedades electromagnéticas de fotones y diversas formas inteligentes de brillantes rayos láser.
Tres métodos prometedores de rayo tractor se destacan, según la NASA, y podrían estar en servicio en las sondas espaciales en el futuro. "Creemos que estas tecnologías podría estar listas en 10 años", comento Stysley.
Un concepto que consiste en los llamados rayos de Bessel. Más que el disco de la luz que se ve en una pared de un rayo láser normal,los rayos de Bessel parecen un objetivo de tiro con arco, con los anillos que rodean a un punto central. El trabajo teórico sugiere que los campos eléctricos y magnéticos en el camino de los rayos de Bessel pudieran conspirar para "crear una fuerza frente a la propagación del haz láser en sí", dijo Stysley.
Una segunda técnica sigue el enfoque de pinzas ópticas utilizado en biología. Dos haces de luz se superponen, cuando brilla en un objeto, hay que encerrarlo en un anillo con una zona central menos iluminada. Los rayos calientan el aire alrededor de la partícula, y cambiando la intensidad de los haces de ida y vuelta, la partícula puede ser jalada por el pasillo central. (Este método óptico no puede funcionar en el vacío del espacio.)
El tercer método se basa en vigas de solenoide. La intensidad de este haz de espigas forman un espiral a lo largo de su longitud, y un brillo estilo remolino señalo, Stysley .
Los picos de intensidad pueden atraer la materia, y en función del ángulo o la intensidad del haz, un operador puede controlar si va hacia adelante o hacia atrás.
Hasta el momento, dijo Stysley, rayos tractores sólo han jalado pequeñas motas de algunos centímetros. "Para ser realmente viable para un instrumento de espacio, tendríamos que impulsar cosas de metros o kilómetros, comento.
Además de superar las distancias, los rayos tractores necesitan más potencia para mover los objetos con mayor rapidez. Sin embargo, con que el poder viene el riesgo de sobrecalentamiento del objetivo.
Teniendo en cuenta esos obstáculos, "nosotros no vamos a ser capaces de tomar un objeto del tamaño de un satélite y moverlo por un tiempo muy largo", dijo Stysley.
Por otra parte, tal vez "Star Trek" y sus acólitos podrían tener cosas buenas y si alguna vez descubrimos las teóricas partículas portadoras de fuerza de la gravedad, llamadas gravitones, podría ser mucho mas fácil.
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