虽然 NASA 目前可能已经暂停了载人航天任务，但这并不意味着它没有在为实现我们最迷人的科幻梦想做准备。该机构的首席技术官办公室 (OCT) 已向三位研究人员提供资金，用于研究三种不同的“牵引光束”的创建方式——一种能够捕获物体并使其沿与光束相反的方向移动的激光束。
但我们还不能立刻用它来捕捉和拉动叛军的货船。对牵引光束技术的探索旨在为轨道科学探测器和行星探测车提供一种远距离收集和捕获微小大气粒子的方法。例如，这样的工具可以使轨道器和探测车能够对行星大气层的不同层进行采样，或者使探测器能够采样彗星的尾部，而不会将其置于其碎片遍布的轨迹中。
那么，如何建造一个牵引光束呢？三位 NASA 科学家正在研究三种不同的方法。第一种——“光镊”方法——依赖于两个反向传播的光束，它们形成一种环形几何形状，将粒子限制在内部。在实验室测试中，研究人员已经证明，通过交替增强或减弱其中一个光束，他们可以在粒子被捕获的环的中心产生向后的拉力，使粒子沿与光束相反的方向移动。然而，这种方法需要大气，因为它依赖于温差来移动粒子。它在太空真空中，或在没有大气可言的卫星或小行星上不起作用。
第二种技术使用光学螺线管光束，这些光束围绕传播轴螺旋形传播——可以将其想象成一个螺旋形的激光束，可以将粒子沿传播方向的相反方向拉动。它通过激光引起的电磁效应来实现这一点，因此不需要大气。
然后是第三种方法，它完全是理论性的。这种被称为贝塞尔光束的方法，如果你将它照射到墙上，基本上看起来会像一束单一的光，周围环绕着同心光环。这种光束的排列方式会产生奇怪的电磁场，可以将物体拉回与光束本身相反的方向。这里的重点是“奇怪”，因为我们自己也不太明白。
这就是为什么 NASA 找来了激光领域的顶尖人才来解决这个问题。团队将探索这三种方法，并确定哪种方法具有最稳健的技术和科学应用。请观看下面的视频，了解牵引光束的一些实际应用示例。
