Le rayon tracteur de Star Wars, voilà une chose qu’Han Solo peut maudire !
Comme son nom l’indique, ce faisceau lumineux permet d’arrêter un vaisseau se déplaçant dans l’espace et de le tracter vers la direction désirée.

Un rayon si extraordinaire peut-il exister dans notre monde ? Peut-être…

Il existe en fait plusieurs techniques plus ou moins proches de celle de Star Wars.
En 2011, la NASA avait ouvert un budget de 100 000 $ pour l’étude de trois méthodes expérimentales ayant comme point commun les rayons tracteurs. L’un des membres de l’équipe déclarait alors : « L'idée d'origine était que nous pourrions utiliser le rayon tracteur pour le nettoyage des débris orbitaux ». En effet, l’orbite de la Terre est une vraie décharge sauvage. Mais le rayon tracteur pourrait également servir à récolter des échantillons lors des missions spatiales.

Voici donc les techniques développées :

La pince optique (ou vortex optique)
Deux faisceaux lumineux se rencontrent et forment ensemble des anneaux qui piègent la particule. En alternant ensuite l’intensité des rayons, l’air autour de la particule chauffe. Les chercheurs peuvent ensuite déplacer la particule à l’intérieur de l’anneau. Pour cette expérience il faut de l’atmosphère, ce serait donc inutilisable dans le vide de l’espace.



Les faisceaux solénoïdes
Cette technique, qui utilise des faisceaux en forme de spirales, est fondée sur l’électromagnétisme.

Dans la zone choisie, le faisceau agit sur les particules et elles se déplacent dans le sens opposé de la source du rayon tracteur. Résultat : les particules remontent le long du faisceau. Cette méthode ne nécessite pas d’atmosphère et peut donc être utilisée dans l’espace.
Voir la vidéo de la NASA ci-contre.





On nous présente ici le faisceau tracteur comme un outil permettant de récupérer des échantillons de la queue d'une comète.



Le faisceau de Bessel (qui tire son nom d’un astronome et mathématicien allemand : Friedrich Wilhelm Bessel)
Pour comprendre ce qu’est le faisceau de Bessel, on peut noter la différence avec un laser classique. Contre un mur, un faisceau laser classique n’est qu’un petit point. Le faisceau Bessel, lui, serait comparable à un caillou jeté dans l’eau. Sa lumière se diffuse sous forme de cercles.
En 2011, la NASA expliquait que ce faisceau théorique pourrait induire des champs magnétiques et électriques près de l’objet visé. Il faudrait alors tirer parti de ces champs pour attirer les particules en leur faisant remonter le faisceau lumineux. L’équipe avait bien avancé (compte rendu en anglais).

Le 20 janvier, un article publié sur le site Nature.com annonçait que le même principe venait d’être employé avec succès. Des étudiants de l'Académie des Sciences de République Tchèque (ASCR) se sont penchés sur la question, accompagnés d’un étudiant en médecine de l’Université de St Andrews (Royaume-Uni). Ce dernier y voit déjà de possibles applications médicales (microfluides).

Leur technique utilise donc un laser qui est orienté à l’aide d’un miroir sur une lentille, le tout traverse un couvercle de verre derrière lequel on trouve les particules. Tout cela est filmé par l’intermédiaire d’un microscope dont se sert le capteur holographique (CCD) pour transmettre les images.
Le résultat est visible dans la vidéo ci-contre.

On peut voir comment la suspension des particules a été constatée en présence du faisceau. Les particules sont affectées par les changements de polarisation. C’est ce qui permet de les « tracter ». Si une application est développée pour la médecine, ce sera sans doute déjà une avancée spectaculaire.

Pour l’heure, il faut l’avouer, nous sommes bien incapables d’utiliser un faisceau tracteur sur un vaisseau spatial pour l’aborder. L’énergie nécessaire serait considérable. Mais qui sait ? L’avenir permettra peut-être de démultiplier la puissance des rayons tracteurs.

On pourra alors dépolluer l’orbite de la Terre, dévier des météores ou mettre en orbite des astéroïdes et les exploiter.
Affaire à suivre…

Sites officiels :

NASA
Compte rendu de l'expérience