-223 °C és örök sötétség: a tudósok javasolják, hogy helyezzenek el egy lézeres GPS-t a Holdra közvetlenül a kráterekbe

Új megközelítés a hold navigációjához: lézerek az árnyékban maradó kráterekben

A Nemzeti Szabvány- és Technológiai Intézet (NIST) tudósai javasolták, hogy állandóan sötét kráterekbe telepítsenek ultra stabil lézerforrásokat a Hold déli pólusán. Céljuk egy „hold GPS” létrehozása, amely lehetővé teszi az űrhajósoknak, holdjárók és űrrepülőgépek számára, hogy földi állomások segítsége nélkül tájékozódjanak.

Miért pont árnyékban maradó kráterek?
* Extrém hideg – a hőmérséklet ezekben a mélyedésekben -223 °C-ig csökken, még alacsonyabb, mint Plútó felszínén.
* Rendkívül magas vakuumban és rezgésmentességben – természetes körülmények, amelyek biztosítják a rezonátorok stabilitását anélkül, hogy kriogén hűtést vagy bonyolult vibrációs szigetelést igényelnének.
* Állandó árnyék – a Hold tengelyének alacsony dőlése miatt a kráterek örökké sötét maradnak, ami ideális környezetet teremt a nagy pontosságú lézerek számára.

Technológia
A szilícium optikai rezonátorra épül: egy sugár többször visszaverődik két tükör között, amely fix távolságnál helyezkedik el. Ez közel állandó sugárzásfrekvenciát biztosít és a lézer megbízható kronográfot tesz.
> „Amint rájöttem, hogy az árnyékban maradó területek ilyen stabilitást kínálhatnak, látom bennük az ideális környezetet egy ultra stabil lézerhez”, – mondja a kutatás vezető szerzője, Jun Ye.

Hogyan segíti a navigációt
* A hold GPS alapul fog állni a kráterekből továbbított referencia időjelekre.
* Műholdak és kommunikációs hálózatok ezeket az jeleket atomórákkal kombinálva használhatják a pontos helymeghatározáshoz.
* Ez különösen fontos a déli póluson, ahol a bonyolult fényviszonyok nehezítik a hagyományos navigációt.

Környezet
Az ultra stabil lézerek ötlete kiegészíti már meglévő NASA javaslatait a hold navigációs rendszerének létrehozására: segítő műholdak, rádiójelzők és atomórák. Az új kutatás lehetőséget nyújt a Hold természetes jellemzőinek használatára „természetes” hűtő- és stabilizáló elemként.

A munka eredményeit május 8-án publikálták a *Proceedings of the National Academy of Sciences* folyóiratban, és kulcsfontosságú lépés lehet az autonóm hold navigáció felé, amely szükséges az Artemis hosszú távú misszióihoz.