|
Сверхстабильный лазер на Луне для хронометражирования
|
|
|
|
Ученые предлагают установить лазер в кратере на Луне, чтобы помочь будущим лунным миссиям безопасно приземляться в темноте и ориентироваться на местности. Этот сверхстабильный источник света также может помочь нам более точно отслеживать время, как они объясняют в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
На Луне есть много зон с постоянной тенью (PSR) - кратеров, которые никогда не видят солнечного света и расположены на полюсах Луны. Это идеальные места для высокоточных приборов, потому что там чрезвычайно холодно и на удивление тихо. Наша планета подвержена многим экологическим воздействиям, которые могут повлиять на стабильность работы лазера, таким как сотрясение почвы и изменение атмосферного давления.
|
|
|
|
План работы лунного лазера
|
|
|
|
Чтобы решить эту проблему, международная команда, включающая исследователей из NIST (Национального института стандартов и технологий) и Лаборатории реактивного движения НАСА, разработала концептуальный план создания главных часов на Луне. Это включало бы транспортировку материалов на Луну и создание лазерной системы внутри темного, замерзающего кратера.
|
|
|
|
|
|
|
Речь идет о криогенном кремниевом лазере с резонатором, который представляет собой специализированное устройство, использующее блок чистого кремния для идеальной синхронизации световых волн. Чтобы эта система полностью раскрыла свой потенциал, ее необходимо поддерживать при постоянной температуре -430°F. В кратере холодно, но не всегда настолько. Температура там составляет примерно -350 ° F, поэтому, чтобы сократить разрыв, ученые планируют использовать панели пассивного охлаждения.
|
|
|
|
Система работает за счет отражения лазерного луча от двух зеркал внутри небольшого отверстия в кремниевом блоке. Поскольку блок поддерживается при оптимальной температуре, он не сжимается и не увеличивается в размерах. Благодаря этому расстояние, которое проходит луч, остается неизменным при каждом отражении, что обеспечивает исключительную точность. На Земле расстояние постоянно менялось бы из-за шума и высокой температуры.
|
|
|
|
Навигационный инструмент
|
|
|
|
Так как же эта система может помочь астронавтам или марсоходам ориентироваться? Лазер будет передавать постоянный сигнал на сеть спутников, вращающихся вокруг Луны, - лунную версию GPS, которая есть у нас на Земле.
|
|
|
|
Хотя это концептуальный план, исследователи полагают, что, как они пишут в своей статье, это стало бы большим шагом вперед для будущих высокоточных космических технологий, если бы это стало реальностью.
|
|
|
|
"Успех этой миссии станет исторической вехой, демонстрирующей способность человечества построить фундаментальную квантовую инфраструктуру на другом небесном теле, а также обеспечить постоянное присутствие на Луне".
|
|
|
|
Команда, стоящая за проектом, также считает, что эти лунные часы могут улучшить хронометраж на Земле. Они говорят, что его можно было бы использовать в качестве эталонного лазера для синхронизации атомных часов по всему миру.
|
|
|
|
Источник
|
