Ученые хотят установить на Луне супер лазер

Такого нет даже на Земле.

Сверхстабильный лазер мог бы обеспечить чрезвычайно точную синхронизацию времени и навигацию на Луне. Его можно разместить в одном из холодных и темных кратеров в районе одного из полюсов Луны.

Ученые хотят построить лазер внутри одного из самых холодных и темных кратеров на Луне. Он мог бы помочь лунным посадочным аппаратам и луноходам точно ориентироваться в пространстве. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, пишет New Scientist.

Сверхстабильные лазеры жизненно важны для систем синхронизации времени и навигации, требующих высокой точности. Такие лазеры работают за счет отражения луча между двумя зеркалами внутри оптического резонатора. Лазерный луч отражается между зеркалами с очень высокой точностью, отчасти потому, что камера резонатора остается практически неизменной по размеру, то есть она не расширяется и не сжимается. Для поддержания стабильности лазерного луча зеркала обычно находятся в вакууме при чрезвычайно низких температурах, и изолированы от внешних вибраций.

На Луне в сотни кратеров в районе южного и северного полюса никогда не попадает свет Солнца, потому что Луна имеет очень маленький наклон своей оси. Поэтому в этих темных кратерах очень холодно: температура может опускаться до минус 253 градусов Цельсия.

Авторы исследования считают, что такие холодные условия вместе с естественным отсутствием вибраций на Луне и практически полным отсутствием атмосферы делают эти кратеры идеальным местом для размещения сверхстабильного лазера. Расчеты показывают, что стабильность лазерного луча на Луне в таких условиях намного превосходит стабильность любого лазера на Земле.

Лазерное устройство, размещенное на Луне, будет похоже на устройство, которые ученые уже создали в лаборатории. Это оптический резонатор, который состоит из кремниевой камеры с двумя зеркалами.

Лучшие лазеры с оптическими резонаторами на Земле могут оставаться когерентными, то есть световые волны лазера остаются синхронизированными, только в течение нескольких секунд. Но ученые считают, что сверхстабильный лазер на Луне сможет оставаться когерентным по крайней мере в течение минуты.

Такой лазер можно будет использовать в качестве эталонного лазера для множества различных задач на Луне, таких как поддержание часового пояса на Луне или координация спутников, летящих строем и использующих лазеры для измерения расстояния между ними. Этот лазер можно использовать и в качестве эталонного лазера для задач на Земле, поскольку лучу требуется чуть больше секунды, чтобы достичь Земли с Луны, говорят ученые.

Хотя посторожить сверхстабильный лазер на Луне будет сложно, он сможет помочь обеспечить чрезвычайно точную синхронизацию времени и навигацию на Луне. Роботизированные и пилотируемые посадочные модули смогут точно приземляться в заданной точке благодаря точной ориентации в пространстве

Ученые считают, что использование сверхстабильного лазера на Луне для поддержки позиционирования, навигации и синхронизации времени может повысить надежность будущих лунных миссий.