Μείον 223 °C και η αιώνια σκοτεινή: οι επιστήμονες προτείνουν να εγκαταστήσουν ένα λέιζερ GPS στη Σελήνη απευθείας στους κρυψοπηγούς

Νέο προσεγγιστικό μοντέλο για ηλιακή πλοήγηση: λέιζερ σε σκιερά κρατήρια

Οι επιστήμονες του Εθνικού Ινστιτούτου Πραγματικών Τεχνολογιών (NIST) πρότειναν την εγκατάσταση υπερσταθερών πηγών λέιζερ στα συνεχώς σκοτεινά κρατήρια της νότιας πόλης του Σελήνη. Στόχος τους είναι η δημιουργία ενός «σεληνιακού GPS» που θα επιτρέψει στους αστροναύτες, στις σεληνιακές οχήματα και στα διαστημικά όργανα να προσανατολίζονται χωρίς τη βοήθεια γης.

Γιατί ακριβώς σκιερά κρατήρια;
* Ακραία ψυχρότητα – η θερμοκρασία σε αυτά τα βαθιά πέφτει έως -223 °C, ακόμη πιο χαμηλή από την επιφάνεια του Πλούτωνα.
* Υπερ-υψηλό κενό και έλλειψη δονήσεων – φυσικές συνθήκες που εξασφαλίζουν τη σταθερότητα των αναγνώστηων χωρίς ανάγκη ψύξης ή περίπλοκης αποθορυβοποίησης.
* Συνεχής σκιά – λόγω της μικρής κλίσης του σεληνιακού άξονά, τα κρατήρια παραμένουν αιώνια σκιερά, καθιστώντας το ιδανικό περιβάλλον για υψηλής ακρίβειας λέιζερ.

Τεχνολογία
Η βάση είναι ένας πυρήνας κρυστάλλου πυριτίου: το ρεύμα αντανακλάται πολλές φορές μεταξύ δύο γυαλιών, που βρίσκονται σε σταθερό διάστημα. Αυτό εξασφαλίζει σχεδόν αμετάβλητη συχνότητα εκπομπής και κάνει το λέιζερ αξιόπιστο χρονομέτρη.

> «Όταν συνειδητοποιήσα ότι οι σκιερές περιοχές μπορούν να προσφέρουν τέτοια σταθερότητα, είδα σε αυτές την ιδανική βάση για ένα υπερσταθερό λέιζερ», – αναφέρει ο κυριότερος συγγραφέας της έρευνας Τσούν Γκέ (Jun Ye).

Πώς θα βοηθήσει στην πλοήγηση
* Το σεληνιακό GPS θα βασίζεται σε ακριβείς χρονικές σήματα που μεταδίδονται από τα κρατήρια.
* Οι δορυφόροι και οι επικοινωνιακές δικτυώσεις μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτά τα σήματα σε συνδυασμό με ατομικά ρολόγια για την ακριβή προσδιορισμένη τοποθεσία.
* Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στη νότια πόλη, όπου οι περίπλοκες συνθήκες φωτισμού δυσχεραίνουν τη συμβατική πλοήγηση.

Πλαίσιο
Η ιδέα των υπερσταθερών λέιζερ συμπληρώνει τις ήδη υπάρχουσες προτάσεις της NASA για την δημιουργία ενός σεληνιακού συστήματος πλοήγησης: βοηθητικοί δορυφόροι, ραδιοπύργοι και ατομικά ρολόγια. Η νέα έρευνα ανοίγει τη δυνατότητα χρήσης των φυσικών χαρακτηριστικών της Σελήνης ως «φυσικό» στοιχείο ψύξης και σταθεροποίησης.

Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στις 8 Μαΐου στο περιοδικό *Proceedings of the National Academy of Sciences* και μπορεί να αποτελέσουν ένα κρίσιμο βήμα προς την αυτόνομη σεληνιακή πλοήγηση, απαραίτητη για τις μακροπρόθεσμες αποστολές Artemis.