“Rayos atrayentes”, ¿ciencia ficción o realidad?

Científicos estadounidenses desarrollan rayos de luz capaces de arrastrar objetos y tomar muestras de partículas en el espacio. Esta nueva tecnología aumentaría las herramientas para investigar los cuerpos celestes.

Un grupo de físicos del Centro Espacial Goddard recibió 100.000 dólares de la NASA para el estudio de los métodos de captura remota de pequeñas partículas de materia con un rayo de luz. La idea consiste en capturar granos de polvo o moléculas para ser arrastrados por un rayo y luego “aspirados” hacia la nave cósmica o un vehículo planetario, como ocurre en las películas de ciencia ficción. 

Como parte del Programa de Conceptos Innovadores Avanzados de la NASA (NASA Innovative Advanced Concepts, NIAC) se construirá en el Centro Goddard el equipo necesario para hacer que la ficción del "rayo atrayente" se convierta en realidad.

Primeramente, el grupo de investigadores experimentó con la posibilidad de mover con un rayo la basura cósmica, pero concluuyó que es muy difícil desplazar de esa manera los objetos grandes. Además, es más fácil inventar un modo de empujar estos objetos con un láser (para este fin teóricamente se puede utilizar la presión de luz), pero el problema de atraerlos aún permanecía irresuelto.

Moviendo partículas

Sin embargo, si se trata de pequeños objetos, como granos de polvo os células vivas, pueden ser arrastrados con ayuda de un láser hacia la fuente del haz. Varios grupos de científicos experimentan  con las denominadas "trampas ópticas" para atraer moléculas, virus o micropartículas del aire. Estos experimentos sirven ahora de punto de partida para el nuevo trabajo.

Los científicos determinaron tres formas para la transportación de partículas. Una de ellas es una versión de la llamada pinza óptica. Regulando la intensidad de los haces, se puede calentar el aire por varios lados del objeto microscópico haciendo que se mueva. Pero este método funciona solo donde hay atmósfera.

Otro método se llama el "rayo solenoide" y atrapa partículas gracias a las fuerzas electromagnéticas Este rayo teóricamente puede funcionar en el vacío, lo que serviría para  estudiar objetos cósmicos en donde no hay atmósfera. Y el tercer métodos consiste en usar los llamados "rayos Bessel", que tienen la capacidad de formar delante y detrás del objeto campos eléctricos y magnéticos que pueden moverlo, incluso en la dirección del emisor de luz. Pero este principio todavía no ha sido probado en el laboratorio.

El grupo del Centro Goddard probará los tres métodos y elegirá el más prometedor y solo después desarrollarán el “rayo atrayente”. Mientras tanto, ya se ha instalado un láser para tomar muestras en el aparato Curiosity, que será lanzado a Marte a finales de noviembre. Pero en este caso se trata solo de que un rayo que evaporará una pequeña cantidad de rocas del suelo marciano, tras lo cual la composición de la sustancia se analiza a distancia por un espectrómetro.

Agarrando asteroides

En el caso de tener éxito, un rayo de láser podría transportar pequeñas porciones de materia a bordo de un vehículo cósmico, tomar muestras de la atmósfera de los planetas desde su órbita o atrapar granos de polvo de la cola de un cometa manteniéndose a una distancia segura del cuerpo celeste. Pero este proyecto esta dando apenas sus primeros pasos.

Por el momento, la compañía estadounidense Altius Space Machines ya ha desarrollado un manipulador cósmico capaz de atrapar y sostener cualquier tipo de objetos, desde el cargamento que se transporta al espacio hasta los satélites que quedaron en desuso, sus pedazos o incluso pequeños asteroides. El problema de estos manipuladores es que no basta conque aprieten sus "dedos" para sostener un objeto, a menudo las cosas se deslizan de las manos robóticas.

Así, los ingenieros lograron "pegar" los objetos a los "dedos" del nuevo manipulador, que en realidad se parecen más a unos pétalos que se abren cuando el aparato está a punto de agarrar el objeto. Esto se debe al efecto de la electroadhesión: el objeto se electriza y es atraído por los pétalos gracias fuerzas electroestáticas, no importa si es metálico o no.

Este prototipo ya pasó las pruebas al vacío y en estado de ingravidez, pero la compañía diseñadora piensa  crear una mano robótica cósmica de hasta 100 metros de largo. Esto podría hacer más barato el abastecimiento a las plataformas orbitales, porque se podría solo descargar los materiales en las proximidades de la estación y recolectar los envíos con el manipulador sin tener que acoplarse.