Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Je kunt ook een cookievrije versie van de website bezoeken met minder functionaliteit. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 89 reacties, 30.102 views •

NASA heeft een onderzoeksteam opdracht en kapitaal gegeven om de haalbaarheid van een tractor beam of 'trekstraal' te onderzoeken. Daarmee moeten deeltjes uit de ruimte worden verzameld voor analyse aan boord van ruimtevoertuigen.

De gangbare manier om proefmonsters uit de ruimte te bemachtigen, bijvoorbeeld stukjes asteroide of meteoor, is bijzonder kostbaar. Zo lanceerde NASA de Stardust-satelliet die samples uit de staart van een komeet moest 'scheppen' en terug naar de aarde moest brengen. Met een trekstraal zou het verzamelen van proefmonsters vanaf een station op aarde of vanuit een satelliet vele malen goedkoper en sneller kunnen. Daarom heeft NASA een onderzoeksteam opdracht gegeven de haalbaarheid te onderzoeken van drie technieken die dat kunnen bewerkstelligen.

De onderzoekers, werkzaam bij het Goddard Space Flight Center, kregen een budget van honderdduizend dollar om te onderzoeken of de drie verschillende laser-technieken geschikt zijn om deeltjes uit de ruimte naar zich toe te trekken.

Daarbij worden bijvoorbeeld twee laserstralen gebruikt om een deeltje via verwarming van de atmosfeer erachter naar de bron van de laserstralen te duwen. Deze techniek is echter beperkt tot deeltjes die zich in de bovenste lagen van de atmosfeer bevinden; voor ruimtedeeltjes is dit niet geschikt. Een andere techniek is wel geschikt voor deeltjes die zich in een vacuüm bevinden. Daarbij worden laserstralen met een spiraalvormige intensiteit gebruikt die deeltjes door middel van een elektromagnetisch effect naar zich toe kunnen bewegen. Deze twee technieken zijn al eens in laboratoria gedemonstreerd, terwijl een derde techniek, gebaseerd op zogeheten Bessel-laserstralen, nog slechts theoretisch kan werken.

Het NASA-team, dat bestaat uit drie onderzoekers, zal eerst vaststellen welke van de technieken geschikt is om ruimtesamples te vergaren. Vervolgens kan op basis van de bevindingen een systeem worden ontwikkeld waarmee satellieten daadwerkelijk kunnen worden uitgerust.

Tractor Beam

Reacties (89)

Reactiefilter:-189084+154+27+30
Moderatie-faq Wijzig weergave
Met een trekstraal zou het verzamelen van proefmonsters vanaf een station op aarde of vanuit een satelliet vele malen goedkoper en sneller kunnen.

Het verzamelen vanaf een station op aarde lijkt mij niet. Aangezien die objecten dan de dampkring door moeten. Kleine opjecten vergaan dan sowieso en ik verwacht eigenlijk ook wel dat de chemische samenstelling van grotere objecten door de immense hitte wel zal veranderen.
Kleine opjecten vergaan dan sowieso en ik verwacht eigenlijk ook wel dat de chemische samenstelling van grotere objecten door de immense hitte wel zal veranderen.
Dat hangt er geheel vanaf hoe snel het object met de dampkring in contact komt he? Als je een tractorbeam zo kunt instellen dat ie wel trekt, maar tevens remt zodat het object niet te snel binnenkomt, dan zal er niets noemenswaardig gebeuren. De enige reden dat de spaceshuttle zoveel hitte te verduren kreeg was omdat 't ding met 35,000 km/u binnen kwam rammen. Dat tikt wel aan.

Echter, waar je een argument hebt is: chemische samenstelling. Zodra het object in aanraking komt met de bovenste lagen van de dampkring, bijvoorbeeld Ozon ( O3), dan kan er een reactie en dus contaminatie plaatsvinden.
Naar het ISS brengen en daar binnenhalen, eventueel daarna meevoeren met een Sojoez terug naar de Aarde. Problem solved.
Er kan dan nog een hybride oplossing gemaakt worden natuurlijk.
Je stuurt je tractorbeam vanaf aarde en laat die deeltjes naar een satelliet verplaatsen die ze vervolgens weer veilig naar de aarde kan brengen.

Hiermee heb je in elk geval niet het probleem dat je veel energie moet opwekken om die lasers aan te sturen. Je hebt wel veel meer energie nodig omdat de afstand van de aarde tot het ruimtedeelte een stuk groter is, als dat je dat doet met vanaf een ruimtestation oid. Maar je kunt hier veel gemakkelijker grote hoeveelheden energie genereren dan in de ruimte. Je kunt daar wel werken met kernreactoren e.d, maar die zul je toch die kant op moeten krijgen.

Dit is natuurlijk er vanuitgaande dat ze het echt willen doen vanaf de aarde en dat ook mogelijk is (niet dat je nietsvermoedende 747s ineens uit de lucht plukt).
Het zou wel ideaal zijn als ze dit zouden kunnen laten werken. Niet enkel voor het verzamelen van deeltjes, maar ook voor het opruimen van alles ruimteafval dat toekomstige missies in gevaar kan brengen. Er slingert steeds meer en meer troep in de ruimte en dat kan problemen opleveren. Met zoiets als dit kunnen ze die deeltjes ook bij elkaar brengen en opruimen (of als het 1 groot object is, laten verbranden in de atmosfeer als het naar beneden komt).
Of je verbrandt ze gewoon met een normale laser die krachtig genoeg is, lijkt me een betere en goedkopere oplossing.
Als dat een oplossing zou zijn hadden ze het al lang gedaan, maar heel makkelijk is dat nog niet.
http://www.scientias.nl/n...mteafval-weglaseren/27495
Om iets te laten verbranden zoals op aarde heb je zuurstof nodig (of een andere oxidator). De ruimte is bijna 100% vacuum, dus verbranden werkt niet zo goed.

Het opruimen van ruimtepuin lijkt me wel een goed idee. Een klein zetje is voor de meeste deeltjes al voldoende om ze (na enkele dagen) in de dampkring te laten belanden.
Dat is ook weer waar. Schijnt dat NASA dit al eerder geprobeerd heeft:
http://en.wikipedia.org/wiki/Space_debris

Ze konden met een laser wel een soort remmende kracht uitoefen waarmee het ruimtepuin in de atmosfeer kon zakken. Project ging alleen niet door omdat een paar andere landen bang zijn dat de amerikanen dan ook werkende satellieten omlaag gaan halen :P
Of je verbrandt ze gewoon met een normale laser die krachtig genoeg is, lijkt me een betere en goedkopere oplossing.
Je zou alle troep wel kunnen verdampen (niet verbranden), maar er was een groter politiek probleem met dat idee:

Als je een stuk ruimtepuin kan verpulveren, dan is het natuurlijk ook net zo makkelijk om die laser naar beneden te mikken en één of ander gebouw ermee te pletten.

Erg James Bond, maar voor het slachtoffer wat minder gunstig. ;)
Golden eye volgens mij
Nee, Golden eye was een electro magnetische puls.
Ik weet het niet, maar is alle rotzooi in de baan om de aarde niet oude sattelieten? Ik weet niet of die toevallig een anti-verbrandingslaag hebben (net als space shuttles), en anders weet ik niet of het niet te veel is om helemaal te verbranden als het naar de aarde wordt gestuurd, dan kan je het beter in kleinere brokken naar beneden sturen.
Die rotzooi is inderdaad typisch van raketten en satellieten. Die hebben geen hitteschild, aangezien het niet de bedoeling is dat ze weer intact terug keren in de dampkring.
Gokken dat het ergens neer tettert waar het geen kwaad kan is goedkoper :+
ik had niet verwacht dat dit soort dingen echt zou kunnen :)
het is natuurlijk nog afwachten of het buiten een lab ook ooit iets wordt. maar toch, dat er mogelijkheden zijn is al meer dan ik zou hebben gedacht :)
Hadden ze ook niet verwacht van kirk's communicator destijds ;)
Vooral gedurende tng werd veel gebruik gemaakt van wetenschappelijk consult voor de show. Met vaak de vraag wat er in theorie mogelijk zou kunnen zijn naarmate technologie vordert. Ik geloof om die reden is het dat star trek in sommige aspecten bijna voorspellend is geweest.

Ze hebben het overigens over een manier om deeltjes te verzamelen, ze hadden het beter kunnen vergelijken met de bussard ramscoop (o god dat ik dat nog weet van startrek)
Tractor beams werden niet gebruikt voor deeltjes maar massieve objecten.
Een beetje achtergrond informatie voor de liefhebber:

De besproken technieken vallen binnen de categorie “optical tweezers” en “optical traps”. Deze technieken zijn gebaseerd op een principe dat al meer dan 40 jaar terug beschreven is. In de hier op volgende jaren is dit principe doorontwikkeld tot een techniek die vandaag de dag met regelmaat gebruikt wordt in de biochemische en medische wetenschappen. (google weet 35k artikelen te vinden waarin over deze techniek gesproken wordt).

Doordat “bessel-beams” op een andere manier breken, kunnen deeltjes over een afstand van enkel milimeters in plaats van enkele micrometers verplaats worden. Deze techniek is weldegelijk ook met bessel beams uitgevoerd en daarom niet puur theoretisch zoals gesuggereerd wordt.
Je mag niet vergeten dat de krachten die met een dergelijke laser uitgeoefend kunnen worden zeer gering zijn, dit is ook de reden dat deze techniek alleen toegepast wordt in het lab op deeltjes in de orde grootte van nanometers tot micrometers. Dit is dus (inderdaad) niet te vergelijken met de tractor beam die we kennen uit star trek, het aangehaalde artikel spreekt over het nemen van ruimte samples van enkele moleculen.

Dit klinkt leuk, maar het lijkt mij om tal van redenen niet praktisch, ik denk persoonlijk dat NASA om andere redenen in deze technieken geïnteresseerd is. Voor de liefhebber.
Hadden ze ook niet verwacht van kirk's communicator destijds ;)
Een communicator wel, dat is een evolutie van de standaard walky talky. Beamen daarentegen lijkt minder waarschijnlijk.
Die communicators werken wel over afstanden van tienduizenden zoniet honderdduizenden kilometers... Dat zie ik echt niet gebeuren in een apparaat met het formaat van een mobieltje.

[Reactie gewijzigd door _Thanatos_ op 1 november 2011 20:24]

Dus je kunt met je mobieltje niemand in Nieuw Zeeland bellen?
Je kunt in de woestijn van Australie waar je geen dekking hebt idd met niemand bellen.
Probeer de satelliet telefoon maar eens dan.
Wat denk je van een satelliet telefoon?
Een GSM of een sateliet telefoon is geen vergelijking met Star Trek's communicator.

De communicator werkt rechtstreeks van zender naar ontvanger, zonder tussenstation.

Dus in dat aspect hebben wij een communicator nog niet ontwikkelt waarbij real-time communicatie mogelijk is over dit soort lange afstanden.
klopt. maar onmogelijk lijkt het niet. En tracktor beams leken dat (voor mij) in ieder geval wel. Totdat ik dit artikel las dan.
Dat zou heel handig zijn. Hopelijk gaat dit ook werken voor grotere objecten zoals astronauten, mocht zo'n veiligheids kabel loslaten en ze de ruimte in drijven tijdens onderhoud aan de hubble of iss
Ja, handig, even een laserstraal op een astronaut schieten om 'm binnen te halen :P Ik neem aan dat de techniek alleen werkt bij ordegrootte stofdeeltjes.
Net even wat meer over gelezen en nee in theorie kun je dit ook met een mens doen het enige kleine nadeel is dat je dan wel een erg hoog vermogen laser nodig hebt en dat een mens dan redelijk snel meer als een gebraden kippetje er uit komt te zien voor hij of zij helemaal in as veranderd.

In theorie zou het dus kunnen maar in de praktijk kon het nog wel eens lastig zijn om een mens op deze manier te verplaatsen.

Maar goed een paar jaar geleden leek het ook wel haast onmogelijk om 1Gbps naar een mobiele telefoon te sturen. In middels is het iets dat op de planning staat voor over een paar jaar. Over een paar jaar zullen we waarschijnlijk kijken naar een 10Gbps mobiele verbinding en ons af vragen waarom dat zo lang heeft moeten duren...
Met dit soort dingen als een theoretische tractor beam zal het niet veel anders zijn. Eerst hebben we de radio equivalent van de tractor beam maar een paar jaar later misschien maar 100 jaar later hebben we een mogelijkheid om miljoenen malen meer te verplaatsen... Uiteindelijk is de uitdaging om het eerste begin te maken als dat eenmaal achter de rug is dan is het een kwestie van verbeteren.
En zo als heel erg vaak in onze geschiedenis bewezen is innoveren is heel erg moeilijk maar al de uitvinding er eenmaal is weet in eens iedereen hoe dingen beter gedaan kunnen worden.
Dat is momenteel nog toekomst muziek ben ik bang, het aantal watt dat nodig is om een mens naar binnen te trekken blijkt gigantisch te zijn:
“You’d need a terawatt [or trillion-watt] laser to pull a person,” says Grier. Being struck by that much energy, though, would likely incinerate the person being pulled. “It would be a short trip.”
Denk voorlopig nog maar niet aan zelfs kleine objecten. We praten hier over minuscule deeltjes gemeten in micrometers. Als de huidige techniek op een groter object zou worden uitgevoerd hebben we een terawat laser nodig die waarschijnlijk het object in de fik zou steken.
Check, maar om nou in de ruimte iets in de hens te zetten...?
Als je er over nadenkt kan het interressant zijn, omdat je op deze manier met spectrometrie beter stoffen kan analyseren.
In de ruimte brand niets bij afwezigheid van voldoende zuurstof. Je kan hooguit iets tot vlak boven het absolute nulpunt verwarmen op deze manier (afhankelijk van de intensiteit van de laser).
Hoezo tot vlak boven het absolute nulpunt? Denk je dat het in de ruimte overal zo koud is? Zelfs in het diepste, donkerste, koudste gedeelte van de ruimte bereikt een object nooit het absolute nulpunt, het laagste punt wat je in de ruimte kan bereiken is 2,7K.

Daarnaast kan je (ook) in de ruimte gewoon objecten laten smelten met een laser.

Opwarming is gewoon een simpel rekensommetje van hoeveel energie gaat erin en hoeveel gaat eruit. Engergie eruit gaat in de ruimte grotendeels alleen via straling (convectie / geleiding zijn er niet). Als je dus meer energie in een object stopt met een laser dan dat het object kwijt raakt via straling, dan warmt het dus "eindeloos" op.

[Reactie gewijzigd door knirfie244 op 1 november 2011 15:04]

Verhitten hoeft niet per sé verbranden te zijn. Dat zijn verschillende Natuurkundige termen.
Toch leuk hoe Star Trek ideeen blijft leveren voor de toekomst. We hebben toch al div. dingen gezien die ook daadwerkelijk bestaan tegenwoordig.
Denk aan de pad's of de pleisters met kunstmatig vlees.
Dermal regenerator of "knopjes chirurgie" komt er ook, en een moderne telefoon is de oorspronkelijke communicator én tricorder al haast voorbij! Interfaces en semantische technologieën halen "computer, doe dit en dat" ook al in de buurt, en de Replicator is ook vrij dichtbij. Jammer dat fusie-reactoren en anti-materie generatie nog niet je-van-het is, zelfs als bij-product van de LHC is de anti-materie productie eigenlijk miniem. Hoewel het steeds beter op te slaan valt, en de productie lijkt een wet-van-moore te volgen. De daadwerkelijke energie-potentielen om een warpdrive te bouwen op basis van matter-antimatter reactie moet nog blijken, echter...

Ik vond Roddenberry en zijn team echt visionairs, en hoeveel ik ook genoten heb van de 2009 star-trek revival (DOORZETTEN! DOORZETTEN! Totdat er weer een serie is met minimaal 7 seizoenen van 26 afleveringen!!!), vind ik ze qua futuristische, goed doordachte "utopieën" niet echt sterk als revival.

In de jaren 60 was het een idilische samenleving en utopie, maar ze zijn niet "meegegaan", waardoor je in de 2009 film Kirk met een, volgens Next Generation stijl, ouderwetse communicator ziet werken van het soort: dat kan ons mobieltje beter!

Daar vond ik Stargate met z'n atlantis, Asgard en Ancients toch uiteindelijk beter in, in de zeroes era dan. Stargate Universe vond ik erg sterk (ik zou het haast de laatste goede SciFi noemen, op TV is het nu uitgestorven), maar richtte zich ietsie teveel op het menselijk drama in een poging te veel publieksgroepen aan te trekken. SyFy, zoals de zender nu heet, zend nu 95% reality TV uit, of herhalingen.

Wat we nodig hebben is, nu 50 jaar na dato haast, een star-trek drawingboard. We hebben namelijk een hoop van de dingen die Roddenbery & Co. bedachten. Laten we nu een hoop nieuwe dingen bedenken die we in de komende 50 jaar kunnen gaan nabouwen! Gewoon vanuit de visie... zover in de toekomst, alle problemen zijn weg, geld is geen issue meer, heerlijk relaxed. Net zoals de oorspronkelijke Star Trek. Uiteraard wel met coole aliens. Maar de mensheid an-sich zit wel snor en is in eerste instantie altijd vriendjes met iedereen, tenzij...

IIG... voor mensen als mij moeten er dingen zijn om na te bouwen uit TV series die zich in een verre, betere toekomst afspelen :'(

[Reactie gewijzigd door Umbrah op 1 november 2011 14:14]

Off-topic: syFy: Haven, Eureka, Being Human, Doctor Who, Warehouse 13, Primeval, Enterprise, verschillende films. En ja, inderdaad herhalingen. Hoe dan ook: keuze zat.

En Stargate Universe heb ik nooit naar gekeken: ik HAAT shaky-cam. En ik HAAT als de camera verstoppertje speelt. Naam i.i.g. bij mij het hele kijkplezier weg en was dé reden om al naar een halve aflevering te stoppen met kijken. (Voor dezelfde reden heb ik ook Battlestar Galactica niet gekeken) En niet te vergeten: veel en veel te donker. Helemaal niet in de stijl van Stargate en Stargate Atlantis.
Ik vrees dat je verschillende genres vergelijkt. De Originele poster heeft het blijkbaar over wat we leer aks SciFi omschrijven.

Warehouse 13, Eureka, Primeval Haven, ... dit val veel meer onder een ander type genre dan wat je puur SciFi zou noemen.

* Enterprise is al lang geleden gecanceld.


Van die lijst dat je opnoemt, zijn allemaal "aardse" producties, waarbij men meer de "moderne" stijl opgaat. Minder Science Fiction, maar eerder Science / Korte toekomst / Fantasie mogelijkheden.

SciFi als je dat opnoemt, dan denken de meeste mensen toch aan Star Trek, Star Wars, Babylon 5, FireFly, Farscape, etc ... En wat hebben deze series gemeen, dat het allemaal niet afspeelt op deze planeet.

Stargate speelt idd op de Aarde af, maar 80% van de tijd zitten ze ergens anders.

Als ik denk aan series zoals Eureka, Haven, etc, dan spreek je meer over korte toekomst. Zaken dat mogelijk zouden zijn op korte tijd. Gene Manipulatie, Bepaalde technologie, enz enz.

Misschien is mijn definitie anders, maar er zijn al LANG geen deftige SciFi series meer ( of toch niet wat in mijn definitie van SciFi valt ). Vaak zijn juist deze SciFi series hun probleem, omdat ze niet op de Aarde afspelen, dat de kosten voor de Series veel hoger zijn ( omdat men deze "buitenaardse" locaties moet aanmaken, de kostuums, de CGI, de "poppen" enz ... ).

Als je ziet, dat veel van die series juist geannuleerd werden, omdat de kosten te hoog waren.

Reality show zijn lekker goedkoop. Kost bijna niks, beetje incorrect samen plakken van de events voor een beetje meer drama, beetje opwindende muziek, en voila...
Farscape was inderdaad geweldig, maar in een interview over SGU (ja, shaky cam was wennen en dat was ook wat ik bedoelde met dat men toch buiten de doelgroep zoekt) was de algemene conclusie ook wel: de kosten zijn immens! En met de komst van HD zie je elk detail, het feit dat Pilot bijvoorbeeld een van z'n tentakels vast heeft laten plakken met overgeschilderd Duckttape... tsja... dat had je met SD niet.

Ik blijf bij mijn punt dat we juist dit soort SciFi nodig hebben om te "inspireren" naar een betere morgen, al was het maar puur technologisch. Veel credit voor de GSM zoals we hem nu hebben is door Motorola gegeven aan de communicator van Star Trek. Het feit dat NASA nu zelf over tractor beams spreekt... 'nuff said. Om over de aardse toepassingen nog maar te zwijgen!
Toch leuk hoe Star Trek ideeen blijft leveren voor de toekomst. We hebben toch al div. dingen gezien die ook daadwerkelijk bestaan tegenwoordig.
Ik denk dat ze echt Star Trek niet nodig hebben gehad om met het concept van een tractor beam te komen. Ze zoeken een oplossing om goedkoper monsters uit de ruimte te kunnen halen; dat is niet eens waar de tractor beam voor wordt gebruikt in Star Trek (daar hebben ze probes voor volgens mij).
[...]
(daar hebben ze probes voor volgens mij).
Die probes gebruiken ze alleen om op afstand te zoeken naar spul waar je met het grote schip niet bij kon omdat het te klein/gevaarlijk/onhandig was om even ergens een Enterprise van 300 meter lang in te parkeren. :+

Voor het ophalen van allerlei microscopische deeltjes hadden ze de Bussard Collectors, en dat is ook waar dit aardig bij in de buurt aan het komen is.
Eigenlijk was de tractor beam in Star Trek een oplossing voor precies hetzelfde probleem. Een realistische landingsscene in een shuttle was veel te duur, destijds, bij gebrek aan CGI. Probes kwamen pas in latere ST films.
Dat was het idee achter de teleporter, een shuttle was te duur, en touwtjes wou Roddenberry absoluut niet té zichtbaar hebben. Het idee achter de tractorbeam kwam uit het feit dat ze niet zo graag die modellen met enterkabels aan elkaar koppelden, of vrijheden wouden opgeven om docking ports mogelijk te maken. Iets wat hij sowieso niet als optie zag omdat... tsja... 2 vreemde culturen wel héél toevallig een aansluitende poort moesten hebben!
En weer een stapje dichter bij de koemonst a la Star Trek en andere SF.
Maar ze zijn enkel nog bezig met te bekijken welke theorien het meest veelbelovend zijn en of het überhaupt haalbaar is.
Bij positieve uitkomst zal het toch zeker minimaal 50 jaar duren voordat zoiets ontwikkeld is gok ik (niet gehinderd zonder enig kennis van zaken.)
ik wist niet dat dit in de kleinste kans haalbaar was ! ik hoop dat het echt eeng rote kans van success heeft want dit lijkt me wel super.


a bit off topic : velen denken nu waarschijnlijk aan star trek ; maar wegens mij jeugd moest ik toch wel direct aan eve online denken ;D . nu nog salvaging beams onderzoeken? XD
zou de straal het deeltje misschien te veel beinvloeden zodat al je sample data niet meer is zoals het was toen het nog op de grond lag/in de ruimte zweefde?

lijkt me in ieder geval een gave techniek.
snel even een filmpje zoeken...
Het gaat hier natuurlijk in eerste instantie om het bewegen van moleculen. Maar als het werkt zou het een kwestie van opschalen kunnen zijn. Hopelijk zit er niet al te veel tijd in het ontwikkelpad. Vaak duurt het jammer genoeg jaren voordat zo'n product het laboratorium verlaat.

Neemt niet weg dat dit zooo gaaf is. Sci-fi wordt Sci-fact. Je weet gewoon niet wat je mee maakt. Eerst zo'n filmpje over Quantum Levitation, waarin een object als een soort UFO gewoon zweeft. Dan een tractorbeam, en denk maar aan al die Exo-planeten. Man, man, man. Misschien ben ik de enige, Maar ik wordt zo vrolijk van dit soort nieuws. Ik ben echt een wetenschapjunky!

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



HTC One (M9) Samsung Galaxy S6 Grand Theft Auto V Microsoft Windows 10 Apple iPad Air 2 FIFA 15 Motorola Nexus 6 Apple iPhone 6

© 1998 - 2015 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True