《星际迷航》牵引波束问世：利用激光移动飞船
孝文
2011年11月03日
美国宇航局的一幅图解，展示了火星车如何利用激光“吸取”颗粒，而后将它们移动到轨道中的航天器
《星际迷航》中的“进取”号飞船利用牵引波束拖拉物体，穿过太空。宇航局表示研发这种牵引波束可能并不是一个遥不可及的梦想
戈达德太空飞行中心的激光专家，从左至右分别是巴里-科勒、保罗-斯泰斯利和德米特里-波利奥斯。他们获得宇航局提供的资金，研发用于收集其他天体颗粒标本的先进技术
新北京时间11月3日消息，美国宇航局投入10万美元研发具有科幻色彩的牵引波束，利用激光将颗粒从火星车“拖拽”到轨道中的航天器。在经典科幻作品《星际迷航》中，牵引波束用于驱动飞船在太空中行进，捕获飘浮的太空舱和诱捕逃走的敌人。
宇航局研发的牵引波束只能移动体积相当于一个活细胞的物体，大一点就无能为力。宇航局表示这种能力并不是当前的技术无法做到的。首席研究员保罗-斯泰斯利以及戈达德太空飞行中心的德米特里-波利奥斯和巴里-科勒将研究3种实验性方式，利用激光将颗粒“赶进”一台仪器。这台仪器类似于一台真空吸尘器，后者利用吸力将灰尘吸入袋子。
斯泰斯利表示：“虽然牵引波束是科幻作品的一个主要元素，尤其是《星际迷航》，但激光捕获并不是一种科幻，或者说并不是当前的技术无法做到的。”研究小组采用3种不同的方式，利用激光移动颗粒、单个分子、病毒、核糖核酸和机能齐全的细胞。斯泰斯利说：“我们最初的想法是利用牵引波束清理轨道中的碎片。但拖动个头较大的物体几乎是不可能的，至少现在无法做到。一旦研发出这项技术，我们便可利用同样的方式收集样本。”
研究小组计划探索的一种实验性方式是光学漩涡或者说“光学镊子”，利用两个彼此环绕的光束。这种类似环的几何结构用于将颗粒“诱捕”到相互叠加的光束的中央。研究人员在实验室进行的测试证明，通过提高或者降低其中一个光束的能量——改变目标颗粒周围空气的温度——他们能够将颗粒移动到这个环的中央。
另一种方式采用“光学螺线管”光束，环绕物体做螺旋运动。测试结果显示，这种方式能够产生一种力，驱使颗粒朝着与光束源相反的方向移动。研究人员发现这项技术能够在真空内发挥作用。第三种方式采用“贝塞耳光束”，这种激光在中心点周围形成光环，在物体移动轨迹上产生磁场，将其向后推，方向与光束相反。科勒说：“我们希望做到的是，彻底了解这些方式，希望其中一种方式能够满足我们的需要。我们的研究还处于初级阶段。这是一项此前从未有人做到的新技术。”（孝文）
来源：新浪科技
