犹他大学制作
犹他大学机械工程教授
雅培发现了一种利用旋转磁铁操纵轨道空间碎片的方法，让机构在清理太空垃圾或修理卫星时有更灵巧的动作
学分:丹·希克森/犹他大学工程学院 空间变成了垃圾堆
根据美国宇航局的数据，目前有超过27，000块比垒球大小的太空碎片在绕地球运行，它们的速度高达17，500英里/小时，速度之快足以让一小块碎片像星际炮弹一样损坏卫星或航天器
因此，如果各机构要向轨道发射更多的火箭和卫星，清理这些太空垃圾将是一项重要的任务
犹他大学机械工程教授
雅培领导着一个研究小组，他们发现了一种用旋转磁铁操纵轨道碎片的方法
有了这项技术，机器人有朝一日可以在不接触废料的情况下，轻轻地将废料转移到衰退的轨道或更远的太空中，或者它们可以修复故障物体以延长寿命
他们的研究在本月发表在科学杂志《自然》上的论文《导电非磁性物体的灵巧磁操纵》中有详细描述
合著者包括美国大学研究生兰·范、格里芬·塔博尔和前研究生雅各布·波尔坎
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阿曼和美国大学计算学院副教授塔克·赫尔曼斯
这个概念包括用旋转的磁铁在空间移动金属的、未磁化的物体
当金属碎片受到不断变化的磁场作用时，电子在金属中循环，就像“当你旋转你的咖啡杯时，它会绕来绕去，”阿博特说
这个过程把碎片变成了一个电磁体，产生扭矩和力，这可以让你控制碎片的去向，而不用用手去抓它
虽然使用这种磁流来操纵空间物体的想法并不新鲜，但雅培和他的团队发现，以协调的方式使用多个磁场源可以让它们以六个运动角度移动物体，包括旋转它们
以前，人们只知道如何在一个运动程度上移动它们，就像推它们一样
他说:“我们想做的是操纵这个东西，不只是推它，而是像在地球上一样操纵它。”
“这种形式的灵巧操作以前从未出现过
" 例如，有了这些新知识，科学家可以阻止一颗受损卫星疯狂旋转，从而修复它，这在以前是不可能的
“你必须拿着这个漂浮在太空中的疯狂物体，你必须把它放到一个可以被机器人手臂操纵的位置，”阿博特说
“但是如果它失去控制旋转，你可以打破机器人手臂这样做，这只会产生更多的碎片
" 这种方法也允许科学家操纵特别脆弱的物体
虽然机器人手臂可能会损坏物体，因为它的爪子会对物体的一部分施加力，但这些磁铁会对整个物体施加较轻的力，因此不会对任何一部分造成伤害
为了测试他们的研究，该团队使用了一系列磁铁来移动水箱中塑料筏上的铜球(模拟微重力下缓慢移动物体的最佳方式)
磁铁不仅使球体呈正方形移动，还使球体旋转
雅培说，这个新发现的过程可以用于机械臂上的旋转磁铁、产生旋转磁场的固定磁铁，或者像核磁共振扫描仪中使用的旋转超导电磁铁
雅培认为，这种用磁铁操纵非磁性金属物体的原理还可以应用于清除空间碎片以外的领域
“我开始考虑有哪些潜在的应用，”他说
“我们有一种新的方法，可以在不接触物体的情况下，对物体施加力，实现精确对准
" 但就目前而言，这个想法可以立即应用于帮助解决环绕地球运行的太空垃圾问题
“美国宇航局正在追踪数千个太空碎片，就像空中交通管制员追踪飞机一样
你必须知道它们在哪里，因为你可能会不小心撞到它们，”阿博特说
“美国
S
政府和世界各国政府都知道这个问题，因为越来越多的这种东西与日俱增
"
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