Minus 223 °C și întuneric etern: oamenii de știință propun instalarea unui GPS laser pe Lună direct în cratere

Nouă abordare pentru navigația lunară: laser în craterele întunecate

Cercetătorii de la Institutul Național de Standarde și Tehnologii (NIST) au propus amplasarea surselor de laser ultra-stabile în craterele permanent întunecate din polul sud al Lunii. Scopul lor este să creeze un „GPS lunar” care să permită astronauților, roverilor lunari și vehiculelor spațiale să se orienteze fără ajutorul stațiilor terestre.

De ce craterele întunecate?
* Răcirea extremă – temperatura în aceste adâncități scade până la −223 °C, chiar mai jos decât suprafața lui Pluto.
* Vacuum ultra-înalt și absența vibrațiilor – condiții naturale care asigură stabilitatea rezonatorilor fără necesitatea răcirii criogenice și izolației vibraționale complexe.
* Umbra permanentă – datorită unui unghi mic al axei lunare, craterele rămân întotdeauna întunecate, făcându-le mediul ideal pentru laser de înaltă precizie.

Tehnologia
În esență se folosește un rezonator optic din siliciu: fasciculul se reflectă de mai multe ori între două oglinzi situate la o distanță fixă. Acest lucru asigură o frecvență aproape constantă a emisiunii și face laserul un cronometru fiabil.

> „Când am realizat că zonele întunecate pot oferi o astfel de stabilitate, am văzut în ele mediul ideal pentru un laser ultra-stabil”, afirmă autorul principal al studiului, Jun Ye.

Cum va ajuta navigația
* GPS-ul lunar se va baza pe semnale temporale de referință transmise din cratere.
* Sateliții și rețelele de comunicație vor putea utiliza aceste semnale în combinație cu ceasuri atomice pentru a determina poziția exactă.
* Acest lucru este deosebit de important în polul sud, unde condițiile complexe de iluminare îngreunează navigația tradițională.

Context
Ideea laserelor ultra-stabile completează deja propunerile NASA privind crearea unei sisteme de navigație lunară: sateliți asistenți, faruri radio și ceasuri atomice. Noua cercetare deschide perspectiva utilizării caracteristicilor naturale ale Lunii ca element „natural” de răcire și stabilizare.

Rezultatele studiului au fost publicate pe 8 mai în jurnalul *Proceedings of the National Academy of Sciences* și ar putea deveni un pas cheie spre navigația lunară autonomă necesară pentru misiunile Artemis pe termen lung.