NASA заказало учёным тянущий луч

По замыслу американцев, «силовой луч» можно будет применять для отбора проб на поверхности планет, а также в атмосфере и космосе (иллюстрация Paul Stysley).

Американские исследователи намерены научить космические аппараты забирать пробы при помощи лучей света. Новая технология расширит возможности по исследованию космических тел.

Группа физиков из космического центра Годдарда (Goddard Space Flight Center) получила от NASA $100 тысяч на изучение методов удалённого захвата небольших частиц. Причём пойманные пылинки или молекулы должны быть втянуты в космический аппарат или планетоход.

В рамках программы инновационных передовых концепций (NASA Innovative Advanced Concepts — NIAC) в центре Годдарда должны построить то, что до недавнего времени было лишь элементом фантастики – «тянущий луч» (Tractor beam).

Тянущий луч фигурирует во многих фантастических книгах и фильмах, но, пожалуй, наиболее часто и последовательно он применялся в сериале Star Trek (кадры с сайта menreport.com).

Поначалу группа размышляла над технологией перемещения лазером орбитального мусора. Но потом новаторы решили, что крупные объекты таким методом передвигать сложно. К тому же, хотя очевидно, как можно лазером отталкивать предметы (используя световое давление), не понятно — как их притягивать?

Оказывается, если объекты малы (космические пылинки, песчинки, живые клетки), с помощью лазеров их действительно можно тащить к источнику света.

Различные группы физиков давно проводят опыты с так называемыми оптическими ловушками, в которых при помощи лучей удерживаются во взвешенном состоянии или передвигаются отдельные молекулы, вирусы или микрочастицы. Эти опыты послужили отправной точкой в новой работе.

Группа исследователей, экспертов по лазерам, выигравших грант NASA по теме «тянущего луча» (слева направо): Барри Койл (Barry Coyle), Пол Стисли (Paul Stysley) и Деметриос Поулиос (Demetrios Poulios). Кстати, в программу NIAC 2011 было подано более 700 заявок, но финансирование получили только 30 проектов (фото NASA, Goddard Space Flight Center, Debora McCallum).

Команда определила три различных подхода для транспортировки частиц, гласит пресс-релиз NASA.

В одном случае она предлагает использовать некую вариацию оптических щипцов. Метод предполагает применение встречных пучков волн, формирующих световое кольцо (напоминающее луч-бублик, созданный некогда японцами).

В лабораторных опытах американцы уже показали, что попеременно регулируя интенсивность составляющих такого смешанного пучка, можно нагревать воздух с разных сторон от захваченной частицы, тем самым заставляя её двигаться. Правда, этот способ работает лишь в атмосфере.

Классический оптический пинцет использует для удержания микроскопических частиц электромагнитное взаимодействие со стороны луча, сфокусированного особым образом, а вовсе не нагрев воздуха вокруг цели, как в варианте центра Годдарда. Какая сила окажется более удобной в управлении – ещё предстоит понять (иллюстрации с сайтов techradar.com, advancedlab.org).

Второй вариант тянущего луча опирается исключительно на электромагнитное взаимодействие, так что годится для любой среды.

Этот метод назван луч-соленоид (solenoid beam). В нём пики интенсивности словно закручиваются спиралью вокруг оси распространения. Первые опыты учёных NASA показали, что такой световой «винт от мясорубки» способен тянуть мелкие частицы по направлению к источнику излучения.

Третий вариант предполагает использование пучков Бесселя (Bessel beam). Если направить такой луч на экран, можно увидеть яркую центральную точку, окружённую многочисленными кольцами, наподобие кругов на воде. Луч Бесселя обладает рядом интересных свойств, к примеру, он может восстанавливаться «за спиной» у небольшой преграды.

Луч Бесселя может формировать прямо перед объектом и за ним определённый набор электрических и магнитных полей, способных приводить частицы в движение, в том числе в сторону излучателя. (Как это работает, объяснила группа физиков из Китая в своей работе, появившейся в начале 2011 года.)

Пучок Бесселя, огибающий предмет, способен при ряде условий создать на его поверхности такое распределение интенсивности электромагнитных волн, что возникнет сила, направленная к источнику луча (иллюстрация с сайта wikipedia.org).

Группа из центра Годдарда намерена детально протестировать все три способа создания тянущего луча, отобрать оптимальный и далее уже развивать его.

Заметим, лазер для взятия проб имеется в арсенале американского аппарата Curiosity, который должен стартовать к Марсу в конце ноября. Но там луч лишь испаряет небольшую порцию камня, а состав паров дистанционно определяет спектрометр.

В случае успеха нового проекта луч лазера мог бы засасывать крошечные порции вещества на борт аппарата. Аналогичным способом спутник мог бы брать пробы из верхних слоёв атмосферы прямо с орбиты, или захватывать пылинки из кометного хвоста, пролетая на безопасном расстоянии от небесной странницы, или дистанционно вытягивать песчинки с поверхности астероида.

В отличие от механических пробоотборников тянущий луч мог бы работать длительный период времени без отключения, подчёркивают авторы проекта. Тем самым увеличивалась бы научная ценность миссии, и снижался технический риск.

Но пока этот проект находится лишь в начале пути. Американцам предстоит на практике создать систему, за которую ещё никто не брался.



Японцы показали трёхмерный эффект на планшетнике iPad

31 октября 2011

Массачусетский технологический институт пришёл в Россию

28 октября 2011

Физики начали повторные опыты по превышению скорости света

28 октября 2011

Французы придумали браслеты для забывчивых

27 октября 2011

Физики представили теорию полуторной сверхпроводимости

25 октября 2011
  • Андрей Данилейко  2 ноября, 13:25
    Первая мысль — Стар Трек. Включить луч захвата! :)
    ОтветитьНравится
  • Андрей Касьянов  2 ноября, 14:43
    Действительно, смотря что тянуть. Лучше всего светом ночные мотыльки притягиваются :)
    ОтветитьНравится
  • Илья Киселев  2 ноября, 14:45
    «Кстати, в программу NIAC 2011 было подано более 700 заявок, но финансирование получили только 30 проектов»

    Как жаль, что из наших никто не поучаствовал((
    Хотя что я тут... у этих треклятых америкосов все между собой то поделено давным давно, так что даже и пытаться не стоило! Но обязательно стоит написать об этом!!!

    И несмотря на то, что я понятия не имею, есть ли среди этих 700 заявок хоть одна из России, (что я дурак, что ли проверять, время тратить), все равно скажу «Все между собой поделили, пиндосы проклятые! Не дают продыху русскому человеку!»

    ОтветитьНравится
  • Александр Ромашов  2 ноября, 15:22
    Пускай занимаются фантастикой, если кошелёк позволяет... 100 тысяч и нашим бы не помешали, но ведь когда наши скажут, что на продолжение работ нужно в 100 раз больше, их просто пошлют! А вот если это будут свои, американцы — там посмотрят, оценят, и, может, раз в 50 больше дадут таки...
    ОтветитьНравится
  • Роман Сурков  4 ноября, 18:03
    Ну что за бред? Причём здесь нации? Американцы и русские сделаны из одного теста. Негодовать стоит лишь из-за нашего тупорылого правительства — наночубайса, нанопутинга, наномедведя и иже с ними, научившихся и освоивших технологию выпиливания капусты в 20-21 веках.
    ОтветитьНравится
  • Александр Ромашов  6 ноября, 17:06
    Бред — достаточно неуважительное слово. Капусту обычно стригут, а распиливают бюджет... Может приведёте, пример, ещё хоть одной страны, кроме США, где уходят миллиарды долларов на подобные фантастические проекты? Для справки, например, в последнее время только военный бюджет США в 30-50 раз больше такового у России.
    Негодовать можно сколько угодно, но сути это не меняет — наших денег на такие фантазии никто не даст. А в США, даже если бы и согласились профинансировать исследования местного института — то высосав все идеи за минимальные деньги, дальше развивали бы проект уже своими силами. Раньше бывало так, что местный институт даже такому варианту был рад. Но сейчас этим уже вряд-ли кто-то будет заинтересован — спасибо медведопутам за какую-никакую стабильность. Сделают в США тянущий луч — только порадуюсь за них, не сделают — не заплачу. Помогать же им, особого желания как-то нет.
    ОтветитьНравится
  • Потрясающе, неужели 700 заявок? Стало быть было 700 групп исследователей, берущихся за эту задачу. Это круто. Вряд ли были российские группы... Жаль если их не было. В штатах, такие проекты более чем прозрачны. Это не россия, с откатами и роспилами. Полагаю, что оргкомитет проекта был объективен — им очень нужн результат... Верю, что все у них получится...
    ОтветитьНравится
  • Александр Шаиров  2 ноября, 15:04
    Применительно в вакууме ещё понятно, а вот в атмосфере, хотят взять пробу грунта, тянут её тянут, а попадаются только молекулы атмосферы, да жуки какие-то. Это я смотря на иллюстрацию так себе на фантазировал, а вообще конечно замечательно.
    ОтветитьНравится
  • Илья Лягин  2 ноября, 15:19
    Гравицапа фарева!!
    ОтветитьНравится
  • Евгений Пахомов  2 ноября, 15:37
    скоро как у Айзека Азимова — мебель из силовых полей появится)
    ОтветитьНравится
  • Андрей Данилейко  2 ноября, 16:13
    или как в Стар Треке — голографические легкие :)
    ОтветитьНравится
  • Максим Крутько  2 ноября, 17:29
    Вы бы лучше не кляли «америкосов» и не желовались на «финансирование» а делали что-нибудь дельное. А то не наука уже а сплошной троллятник. Увы.
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  2 ноября, 18:17
    Такой луч, это не фэтази, а абсолютная реальность, так же как и выдвигающийся из источника. Но это же будет являться бесспорным доказательством лучевого эфира, вот что тут перевесит, нужда в этом луче или необходимость держать науку в тупике неведения? Посмотрим.
    Конечно же никакое тянущее влияние луча невозможно. Вектор движения всегда есть вектор силы. Но в эфирных лучах можно использовать давление лучей идущих сквозь объект к вам, методом устранения давления лучей идущих к объекту от вас. Вот и тянущий луч. но для разработки подобного луча надо очень хорошо разбираться в строении лучевого эфира, а это невозможно если отвергать его существование на корню.
    Так же устроен и выдвигающийся луч, это источник подобного эфиру излучения и это излучение подавляется встречным потоком эфира, но при увеличении мощности луч преодолевает сопротивление эфира и выходит из источника на некую длину, которая может изменяться с изменением мощности. Этот луч обладает твердостью для вещества и может служить своего рода дубиной которая может очень быстро выдвигаться из источника и моментально выключаться. Но опять же без лучевого эфира сие недоступно.
    ОтветитьНравится
  • Иван Касьянов  2 ноября, 20:56
    Ну знаете, если раньше ваши теоритизирования хоть на что то разумное были похожи, то теперь больше на бред в угаре. Вы там случем не в запой ударились? И почему же без знаний эфира не получится? Оптический пинцет по вашей логике не работает? Или это обман? И все пользуются приборами втайне сконструироваными на «эфирной силе»
    ОтветитьНравится
  • Александр Давронов  3 ноября, 23:39
    Где-то я уже слышал про эфир......
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  3 ноября, 01:29
    Я всего лишь утверждаю что бросая камни невозможно их импульс передать в сторону, противоположную их движения. И эта невозможность сохраняется независимо от размеров этих камней.
    Потому все что я написал о лучах строго вытекает из этого постоянства совпадения вектора движения материи с вектором импульса. А излучения есть потоки материи, то есть те же летящие камни.
    С запоем правда вы угадали, запил не на шутку, каждый день по литру молока выпиваю.
    ОтветитьНравится
  • Илья Лягин  3 ноября, 13:00
    Охохохо....
    Почему же тогда эмиссия флуоресценции происходит равнозначно ВО ВСЕ стороны??? Почему флуоресцирующие молекулы не разлетаются аки «летящие камни»: они же получают «импульс движения» да ещё и переиспускают?... Каким волшебным образом мы работаем с такими системами и работаем ли вообще?.. Или это миф и сказки?..
    Пока что всё сказанное вами ЕРЕСЬ ВЕЛИКАЯ ЕСТЬ!!
    ОтветитьНравится
  • Антон Брандт  3 ноября, 13:05
    Лалетин, вы в курсе что такое «крученый» мяч?
    В спорте часто встречается такое явление.
    Луч Бесселя, как я понял, создает нечто подобное — на одну часть облучаемого объекта создается давление ниже чем на другое, и вращательный моментменяет траекторию объекта.
    Если учесть, что рассчеты по интенсивности и прочим параметрам излучения будет просчитывать компьютер, то можно предположить, что облучаемый объект и впрямь полетит к излучателю.
    Но тут мне не ясно как будет рассчитываться воздействие на объект других излучений, искусственных и естественных.
    Скорее всего в природе существуют излучения еще неизвестные науке, и не исключено, что и они оказывают влияние на объект.
    ОтветитьНравится
  • Игорь Машко  9 ноября, 23:31
    На мой взгляд, уважаемый Илья, когда-то и то, что Земля круглая считали ересью...
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  10 ноября, 15:49
    Крученый мяч не нарушает классической механики, как вам это могло показаться. Более плотный воздух переднего фронта по линии полета создает более плотный же и контакт с вращающимся мячом, и он естественно смещается в сторону, как бы катясь по плотной фронтальной стене воздуха. При этом все импульсы действуют исключительно по всем правилам механики.
    Это при ваших расчетах на компьютерах с использованием мутных математических формул может возникнуть полнейшая неопределенность, а в реальной природе все честно, просто и однозначно, и потому для вас совершенно не привлекательно, то ли дело квантовая физика, ну просто сказка.
    ОтветитьНравится
  • Илья Лягин  10 ноября, 20:59
    Игорь
    Будьте добры, перечитайте, пожалуйста, моё сообщение ещё раз. И, если вам несложно, мои дальнейшие сообщения Александру в этом обсуждении. Если вы после этого останетесь при своём мнении, что его «теория» не ересь, то, видимо, мне придётся вам доказать, что земля плоская...
    ОтветитьНравится
  • Илья Лягин  10 ноября, 21:03
    Александр
    К сожалению, вы меня как-то обделили с ответом, что же за чудеса творятся при флуоресценции... Да и про оптически активные вещества постеснялись сказать что-либо... Откройте! Откройте же мне глаза на ИСТИНУ!..
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  10 ноября, 22:54
    Если все ранее мною написанное для вас есть ересь, то нет сомнений что объяснять вам явление флуорисценции нет никакого смысла, этого вы не поймете тем более, если не смогли понять простейших азов.
    ОтветитьНравится
  • Александр Морозов.  10 ноября, 22:58
    Лалетин — вы тряпка. чуть что — сразу в кусты. Слабак.
    ОтветитьНравится
  • Степан Рылобуров  3 ноября, 02:28
    Разработки Aperture Science действительно вдохновляют.
    ОтветитьНравится
  • Владимир Куприн  3 ноября, 10:31
    Для создания такого механического эффекта, необходимо будет обеспечить приличную плотность излучения, а это, по всей видимости, приведёт к изменениям в структуре образцов, забираемых для исследования. Какова будет цена таким исследованиям?
    Не проще было бы создать гравитационный винтовой луч, например, вращающейся массой, что не изменило бы структуры исследуемых образцов.
    ОтветитьНравится
  • Антон Брандт  3 ноября, 13:07
    Мне кажется тут скорее вопрос рентабельности встанет.
    Может оказаться банально дешевле подлететь вплотную к объекту и захватить его иными средствами, чем обеспечить достаточную мощность излучателю
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  3 ноября, 19:49
    А кто вам сказал, что вращающаяся масса создаёт «гравитационный винтовой луч»? :-)
    Что до световой техники удержания — если имеющиеся оптические пинцеты объекты не разрушают, то и новая техника, видимо, не должна.
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  3 ноября, 10:39
    Вращение создает центробежную силу, которую ничто не будет сдерживать, потому ваша идея неосуществима.
    ОтветитьНравится
  • Владимир Куприн  3 ноября, 12:21
    Если ваш ответ предназначался мне, то вспомните о двойных системах.
    ОтветитьНравится
  • Илья Лягин  3 ноября, 13:10
    Александр Лалетин
    Ахтунг какой-то...
    Скажите, кто или что сдерживает центробежную силу оптически активных веществ, подвергнутых воздействию света? Почему образцы не улетают «за горизонт» с ускорением? Как в таких условиях может существовать все живое (напомню, почти ВСЕ аминокислоты оптически активны)?.. Рацематы — это взрывоопасные вещества (под воздействием света происходит компрессионный взрыв)?
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  3 ноября, 13:49
    Вы говорите о луче который подобно сверлу мог бы создавать обратную тягу давлением по касательной при вращении. Это неосуществимо.
    Двойные системы из фрагментов излучения будут иметь слишком малые размеры, на порядок меньше толщины луча.
    Расположить их винтом вообще не мыслимо. Да даже нет смысла это обсуждать.
    А про вещества тут вообще разговор неуместен, никто не проектирует создание луча толщиной в один атом, в котором благодаря массивному центру центробежка уравновешена. Разговор идет о гораздо более объемных формированиях состоящих из массы атомов, и вот они при вращении будут разлетаться, и удержать их нечем.
    Выдумываете так, на шармака, ну как-то вобщем так сработает. Ничего подобного не происходило никогда, все работает строго по законам механики, и нечего фантазировать.
    ОтветитьНравится
  • Илья Лягин  3 ноября, 14:54
    Александр Лалетин
    Эээээ....
    Это не я фанатзирую, а вы... Это вы смели утверждать про центробежную силу... Именно эта центробежная сила будет воздействовать на вещество, заставляя его двигаться с ускорением (это по вашей любимой механике)... Так что на макроуровне будет наблюдаться разлетание вещества, о чём я и написал...
    Для самообразования: что за «фрагменты излучения» ©??? И да: почему вращающиеся галактики (например, спиральные) до сих пор не разлетелись в разные стороны???? Кто прибил гвоздями галактики к небесной тверди?????
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  3 ноября, 16:07
    Было предложено вращение в луче и я утверждаю что это невыполнимо из за центробежного разлета фрагментов излучения.. Любой луч является аномалией фонового эфирного излучения. и состоит из фрагментов материи проявляющих некие аномальные в сравнении с эфиром, свойства.
    Спиральные образования бывают двух основных разновидностей, в одних спирали образованы выбросом вещества из центра, в других спирали образованы массами движущимися к центру. Все в космосе прибивается только давлением лучевого эфира. Потому ни кто, а что прибило.
    Спиральные образования разлетающиеся от центра со временем замедляют свое движение именно по причине эфирного давления в сторону масс центра, то есть то что мы наз гравитацией. Энергия первичного выброса со временем нейтрализуется и разлет вообще прекращается.
    ОтветитьНравится
  • Илья Лягин  3 ноября, 16:40
    Вы уж там определитесь: в 13.49 вы писали «Разговор идет о гораздо более объемных формированиях состоящих из массы атомов, и вот они при вращении будут разлетаться, и удержать их нечем», а в 16.07 — «Спиральные образования разлетающиеся от центра со временем замедляют свое движение именно по причине эфирного давления в сторону масс центра, то есть то что мы наз гравитацией». Очень уж быстрые метаморфозы в вашей теории происходят... Или галактическое вещество разлетается строго до 16.00 по летнему московскому времени?..
    И да: не слишком ли много аномалий в космосе (я про свет)?.. Звёзды, коричневые карлики, газопылевые диски, планеты...
    А ещё: я умею управлять вашими аномалиями — у меня есть фонарик... Когда я его включаю, аномалия возникает в одном месте, а когда включаю в другом — то вдругом... Я — повелитель эфирных аномалий.
    И таки да: вы так и не поделились, что такое «фрагменты излучения» ©... У нас должна быть одна терминология, чтобы было взаимопонимание!
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  11 ноября, 18:11
    Да вообще о чем речь? Как вы собираетесь закрутить луч?! Флаг вам в руки, делайте закрученный луч, вам понадобится сто жизней, но их не хватит, потому что это вообще невыполнимо.
    А про разлет, так надо было сообразить где разговор идет о луче, а где о галактике. Фрагменты, это куски материи, они могут быть и в излучении и не в излучении, но фрагменты они и в Африке, фрагменты.
    Но вас коробило не это, вы очевидно считаете что излучения вообще не материальны и потому в толк взять не можете, так вот усвойте, излучения всегда состоят из фрагментов материи и нематериальных излучений не бывает.
    ОтветитьНравится
  • Илья Лягин  11 ноября, 20:53
    Александр
    1). Не нужно сто жизней. Изучайте:
    ttp://ru.wikipedia.org/wiki/Вращение_плоскости_поляризации
    ttp://ru.wikipedia.org/wiki/Оптически_активные_вещества
    Повторюсь: как ваша теория обосновывает подобные эффекты?
    2). В обоих случаях речь вы вели о материи. Будьте добры, перечитайте свои сообщения: особливо акцентируйте своё внимание на выделенных мной цитатах. В них наблюдается прямое противоречие.
    3). С какой скоростью двигаются и какова длина единичного «фрагмента излучения»?
    4). Нет, я не считаю, что излучения (в частности, свет) имеют только электромагнитную природу. Я знаком с корпускулярно-волновой теорией света. И попросил бы вас не додумывать за меня: я сам замечательно с этим справляюсь.
    5). Для самообразования: какая «материя» входит в гамма-излучение?
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  11 ноября, 21:29
    Материя однородна и не имеет разновидностей. Потому в гамма излучении участвует такая же самая материя как и всюду. Но строение образованных из материи частиц и их размер и движение создают невероятно обширную и разнообразную гамму.
    Свойства излучения характеризуют и состав. Ясен пень, гамма излучение состоит из тяжелых, плотных и без спина частиц. Частоту определяет не колебание частиц а порционный их выброс. Это возникает в случае большого выделения энергии в условиях почти невозможного освобождения. Только чрезмерный разгон некоторой части фрагментов позволяет им вырваться и тут же энергетический уровень снижается и выброс приостанавливается, за тем опять происходит переизбыток энергии, опять малый выброс и опять тишина. Ну только все это очень быстро происходит, с частотой рентгеновского излучения.
    Своей фразой что вы не считаете излучение только эл.магн. природой, вы выдали все же свое заблуждение. Эл.магн. природу вы все же считаете нематериальной. А это опять же проявление материи. В природе вообще нет никаких процессов основу которых составляло бы нечто нематериальное. Потому что нематериальная субстанция только одна, пространство, а оно совершенно нейтрально и никогда не участвует ни в каких процессах. Трудно это представить что всегда и везде присутствует, но никогда не участвует, но это так. Потому любые разговоры о виртуальных процессах или о нематериальном мире не имеют отношение к реальному бытию.
    О фрагменте излучения можно было бы и поинтересоваться, да почитать что я писал в теории ЛЭ https://docs.google.com/View?docid=dfhrxzng_28d3pwh89c
    Там я очень дотошно описываю про то как и почему фрагменты тонкого эфира не способны изменять свое линейное движение и потому во всех вращательных движениях участвуют только фрагменты грубого эфира.Скорости вам можно легко посчитать, размеры орбит атомов известны, частота вращения, это резонансная спектральная частота, вот и скорость отсюда, путь на время поделить. В общем они в районе околосветовых.
    ОтветитьНравится
  • Александр Морозов.  12 ноября, 08:47
    Лалетин, это у вас моск однороден и не имеет разновидностей.
    А материя очень даже разновидна.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Гиваргизов  5 ноября, 22:49
    На Википедии по ссылке в статье даётся дайджест таких исследований с 60 гг, в том числе и известная антигравитационная фигня Подклетного. Думаю завтра разместить на руссвики, как я понял там не всё Fringe science :) вот только толка что-то не заметно.
    ОтветитьНравится