На Луне появится собственная система GPS с сантиметровой точностью

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Команда физиков из Национального института стандартов и технологий США, института JILA и Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) предложила необычное решение для использования навигации на Луне. Ученые разработали концепцию сверхстабильного лазера внутри одного из постоянно затененных кратеров на полюсах спутника, который считается к тому же одним из самых холодных мест в Солнечной системе. Навигационное устройство, использующее естественный холод небесного тела, сможет служить эталоном времени и частоты, обеспечивая посадочным модулям и луноходам сантиметровую точность позиционирования.

Автор: Google Источник: gemini.google.com

Принцип работы сверхстабильных лазеров основан на отражении светового пучка между двумя зеркалами в замкнутой полости. Точность прибора напрямую зависит от стабильности длины этой полости, которую необходимо поддерживать при чрезвычайно низких температурах в вакуумной среде, изолированной от внешних вибраций. Лунные полярные кратеры, никогда не получающие прямого солнечного света из-за минимального осевого наклона Луны (1,5°), создают именно такие условия.

Важно отметить, что главная проблема современных атомных часов и лазеров на Земле — это тепловые флуктуации, которые вызывают микроскопические изменения в размере резонаторов, тем самым снижая точность приборов. Для борьбы с этим на Земле требуются громоздкие и энергоемкие криогенные установки. На Луне же природа создала идеальные условия: в кратерах, куда миллиарды лет не заглядывало Солнце (так называемые «ловушки холода»), температура держится на стабильном уровне ниже 50 кельвинов (-223°C).

Автор: NASA Источник: commons.wikimedia.org

Согласно концепции ученых под руководством известного физика Джуна Йе, в такой кратер можно поместить полость из монокристаллического кремния длиной 21 см. В условиях лунной «вечной мерзлоты» и вакуума кремниевое ядро достигнет температурного равновесия без активного охлаждения. Это позволит лазерному лучу сохранять когерентность (стабильность фазы) более одной секунды, что на порядки превосходит возможности наземных систем.

Фактически, такой лазер станет «сердцем» лунной системы GPS. Сигнал от него позволит аппаратам синхронизировать бортовые часы и определять свое положение независимо от земных станций слежения, сигнал от которых идет с задержкой. Кроме того, сеть из нескольких таких устройств может превратить Луну в гигантский детектор гравитационных волн, способный фиксировать малейшие искажения пространства-времени, недоступные для наземных обсерваторий.

Источник: newscientist.com

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор блока питания PCCooler YS1200 – что происходит с напряжением и пульсациями

PCCooler YS1200 — блок питания на 1200 Вт под мощные сборки. Есть поддержка ATX 3.1 и отдельный кабель 12V-2x6 для видеокарт. По характеристикам все выглядит как нужно, но такие вещи...

Как Huawei показала, что может быть альтернативой Samsung и Apple: смартфону Huawei P9 — десять лет

В наши дни между крупными китайскими компаниями и «выжившими» A-брендами (Apple и Samsung) уже давно нет чёткой грани, однако десять лет назад ситуация воспринималась по-другому. Рынок делился на...

Большой поту: птица, которая видит с закрытыми глазами

В густых тропиках Центральной и Южной Америки обитает птица большой поту (исполинский козодой). Эту пернатую часто называют «птицей-пнём» за её невероятную способность сливаться с природной средой....

Есть ли срок годности у поваренной соли и как её хранить

Мы привыкли видеть даты производства и сроки годности буквально на всём: от пакета молока, который скиснет через неделю, до рыбных консервов, способных, казалось бы, пережить ядерную зиму....

Обзор моющего пылесоса Redkey W11: Компактный помощник для комплексной уборки без лишних хлопот

Современные квартиры нуждаются не просто в сухой чистке полов, но и в регулярном влажном уходе. Традиционная швабра с ведром — устаревшее решение, которое лишь размазывает грязь,...