孙琼阁 刘正君 张兵 刘军虎（ 北京电子工程总体研究所 哈尔滨工业大学自动化测试与控制系）

激光负向牵引技术及其在空间领域中的应用

Negative Tractor Laser and its Application in Space

孙琼阁1刘正君2张兵1刘军虎1（1 北京电子工程总体研究所 2 哈尔滨工业大学自动化测试与控制系）

近年来，采用光力迫使物体运动的技术逐渐在航天领域中得到应用，例如：太阳帆技术，然而这种物体的运动是背向光源的。通过光来实现对物体的吸引一直是人类的梦想，随着光力的证实和激光矢量调制技术的发展，这种梦想逐渐成为可能。作为功率密度最高的光源，用激光牵引物体向着光源运动，通过对激光光场的设计实现光力对微粒的逆光吸引，是目前最前沿的科学研究之一。而这类实验的成功，使得科学家们对这种研究的兴趣达到了高峰，并被美国航空航天局（NASA）认为是最有可能实现非接触式吸引物体的超前技术。

1 光力概述

光对被照射物体施加光力的概念，最早由德国数学家和天文学家开普勒在1619年观测彗星时提出。1871年，麦克斯韦在理论上证实了光力现象。对于一个以光速运动着的光子，它具有传统意义上的动量，称其为线性动量，其值为普朗克常数除以波长。光照射在物体上，因线性动量的交换而施加力的作用，最初称之为辐射压力。辐射压力很小，仅有10-6N/m2，所以人们很难察觉。

作为光功率密度最高的光源，激光的发明使得光力得到了实际的应用，最典型的例子就是光镊，是激光与物质间进行动量传递时形成的三维光学势阱。……