科学者は月にスーパーレーザーを設置したいと考えている

月の南極近くの暗いクレーターの図 サイエンスフォトライブラリー / Alamy 科学者たちは、月の最も寒いクレーターの1つに、月面着陸船や月探査車の正確な航行に役立つレーザーを構築したいと考えている。 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 システムにとって重要です。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されます。その理由の 1 つは、チャンバーが拡大または縮小せずにほぼ同じサイズのままであるためです。このビームの長さを一定に保つために、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、月は自転してもあまり傾かないため、直射日光がまったく当たりません。このため、これらの永久に影に覆われた地域は非常に寒くなり、月の冬の間、一部のクレーターの温度は約 -253°C (20 ケルビン) になると推定されています。 コロラド州ボルダーにあるJILAのJun Ye氏とその同僚らは、月の自然振動の欠如と実質的に存在しない大気と組み合わせたこれらの低温条件により、これらのクレーターは、潜在的な安定性が地球上のどのレーザーよりもはるかに優れている超安定レーザーにとって完璧な場所となる可能性があると提案した。 彼らは「環境全体が安定している、それが鍵だ」と言います。 「月では夏と冬を経験しても、気温はわずか20ケルビンから50ケルビンの間です。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の研究室ですでに構築されている光空洞と呼ばれる装置と同様のもので、シリコン製のチャンバーと2枚のミラーで構成されている。 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。つまり、レーザーの光波は数秒間同期を保ちます。しかし研究者らは、月面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。また、ビームが月から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いう。 実現は難しいが、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、と英国オープン大学のシメオン・バーバー氏は言う。 「最近のさまざまな月極着陸船が、視覚ベースの着陸システムの使用を妨げる照明条件のために最適とは言えない着陸イベントを経験しているのを私たちは見てきました」とバーバー氏は言います。 「安定化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ることで、高緯度での着陸成功の信頼性を高めることができます。」 主題：