科学者たちは月にスーパーレーザーを設置したいと考えている

科学者は構築したいと考えています レーザー 月の最も冷たいクレーターのひとつの内側で、月着陸船や月探査車が正確に航行できるようになる可能性がある。

超安定レーザーは、極めて高い精度を必要とするタイミングおよびナビゲーション システムに不可欠です。これらは、キャビティ内の 2 つのミラー間でビームを反射させることによって機能します。ビームはミラー間で非常に正確な速度で反射します。その理由の 1 つは、チャンバーが拡大または縮小するのではなく、ほぼ正確に同じサイズのままであるためです。このビームの長さを安定に保つために、ミラーは通常、外部振動から隔離された極低温の真空内に保管されます。

月では、極の周りに何百ものクレーターがあり、月は自転するときにあまり傾かないため、直射日光がまったく当たりません。これにより、これらが作成されます 永続的に影になっている領域 非常に寒く、月の冬にはいくつかのクレーターは約 -253°C (20 ケルビン) になると予測されています。

ジュンイェ コロラド州ボルダーのJILAと彼の同僚らは、これらの極寒の条件と、月の自然な振動の欠如と事実上存在しない大気により、これらのクレーターは、地球上のどのレーザーよりもはるかに高い潜在的な安定性を備えた超安定レーザーの最適な場所となる可能性があると提案した。

「環境全体が安定している、それが鍵です」と Ye 氏は言います。 「月で夏と冬を経験しても、温度の変化はわずか 20 ケルビンから 50 ケルビンの間です。それは信じられないほど安定した環境です。」

Ye氏と彼のチームのレーザー装置は、JILAの研究室で既に構築されている光空洞と呼ばれる装置に似たものとなる。この装置は、2枚のミラーを備えたシリコン製のチャンバーで構成される。

地球上で最高の光共振器レーザーは、コヒーレントを維持できるのは数秒間だけです。これは、レーザーの光波が同期を維持できることを意味します。しかし研究者らは、月ベースのレーザーは少なくとも1分間はコヒーレントを維持できると考えている。

これにより、月のタイムゾーンを維持したり、編隊を組んで飛行し、レーザーを使用して互いの距離を測定する衛星を調整したりするなど、さまざまな月活動の基準レーザーとして機能することが可能になります。月からビームが地球に到達するまでにわずか 1 秒強しかかからないため、地球上での活動の基準レーザーとしても使用できる可能性がある、と Ye 氏は言います。

実装は難しいが、根底にあるアイデアは理にかなっており、将来の月面着陸に役立つ可能性があると氏は言う。 シメオン・バーバー 英国オープン大学にて。 「最近のさまざまな月極着陸船が、照明条件のせいで最適とは言えない着陸イベントを起こしているのを私たちは見てきました。これが視覚ベースの着陸システムの使用を妨げています」とバーバー氏は言います。 「安定したレーザーを使用して測位、ナビゲーション、タイミングをサポートすれば、高緯度での着陸成功の信頼性が高まる可能性があります。」