Сегодня 09 июня 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Минус 223 °C и вечная тьма: учёные предложили разместить лазерную лунную GPS прямо в кратерах

Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) предложили разместить ультрастабильные лазеры в постоянно затенённых кратерах вблизи южного полюса Луны, чтобы создать навигационную систему, подобную глобальной системе позиционирования (GPS). По замыслу авторов, лазеры могли бы стать хронометрической основой для ориентирования астронавтов, луноходов и космических аппаратов без опоры на наземное слежение.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

Идея лунной GPS набирает популярность на фоне подготовки NASA к долгосрочным миссиям Artemis. Прежде учёные предлагали навигационные спутники на лунной орбите, радиомаяки и атомные часы — технологии, аналогичные земной GPS. Новая работа добавляет к ним необычный элемент: ультрастабильные лазеры, размещённые в вечно тёмных кратерах. Такой лазер излучает свет с почти идеально постоянной частотой, что позволяет точно измерять расстояния между объектами и в перспективе может пригодиться для построения лунных навигационных систем.

Затенённые кратеры не получают солнечного света из-за малого наклона лунной оси, а температура в них опускается до минус 223 градусов Цельсия — ниже, чем на поверхности Плутона. Те же впадины давно рассматривают как возможные хранилища замёрзшей воды для будущих поселений, а теперь выяснилось, что суровый холод подходит и для высокоточных лазерных систем. Авторы предлагают кремниевый оптический резонатор — устройство, в котором лазерный луч многократно отражается между двумя зеркалами, установленными на строго фиксированном расстоянии друг от друга, что и обеспечивает стабильность частоты.

 Ультрастабильный лазер, привязанный к кремниевому оптическому резонатору в постоянно затенённом кратере южного полюса Луны, передаёт сигнал через ретрансляторы на орбитальные оптические атомные часы и далее к Земле, формируя основу навигационной сети, подобной GPS. Источник изображения: J. Ye / NIST, NASA

Ультрастабильный лазер, привязанный к кремниевому оптическому резонатору в постоянно затенённом кратере южного полюса Луны, передаёт сигнал через ретрансляторы на орбитальные оптические атомные часы и далее к Земле, формируя основу навигационной сети, подобной GPS. Источник изображения: J. Ye / NIST, NASA

На Земле такая конструкция нуждается в криогенном охлаждении и виброизоляции, а внутри лунного кратера эту работу берёт на себя природа: экстремальный холод, сверхвысокий вакуум и отсутствие вибраций позволяют резонаторам работать почти без теплового расширения (изменения размеров при нагреве). «Как только я понял, что могут предложить постоянно затенённые области, я почувствовал, что это самая идеальная среда для сверхстабильного лазера», — заявил ведущий автор исследования Цзюнь Е (Jun Ye).

Принцип земной GPS прост: спутники непрерывно передают временные сигналы бортовых атомных часов, а приёмники вычисляют своё положение по времени прихода этих сигналов от нескольких спутников. У Луны подобной инфраструктуры нет, и с ростом активности зависимость от наземного слежения рискует стать узким местом — особенно вблизи южного полюса, где сложные условия освещения затрудняют навигацию. По замыслу учёных, лазеры в затенённых кратерах возьмут на себя роль эталонных хронометров для лунных спутников и коммуникационных сетей, а вместе со спутниковыми атомными часами помогут создать основу первых оптических атомных часов на внеземной поверхности, говорится в заявлении NIST. Результаты исследования опубликованы 8 мая в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Источники:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Более миллиона командиров добавили Warhammer 40,000: Dawn of War 4 в список желаемого Steam 2 мин.
Все смартфоны в России поставят на учёт по IMEI — Госдума приняла пакет законов «Антифрод 2.0» 14 мин.
«Люди разучились ждать»: похоже, многострадальная The Wolf Among Us 2 выйдет целиком, а не по эпизодам 3 ч.
На iPhone наконец можно будет регулировать громкость звонка, будильника и уведомлений по-отдельности 3 ч.
Nvidia выпустила Hotfix-драйвер 610.52 для решения проблем Smooth Motion, G-Sync и ошибок EDID 4 ч.
Кодзима оказался «не заинтересован» в ИИ на фоне массовой критики ИИ-рекламы Prada с его участием 4 ч.
Октябрьский скачок цен на Game Pass обернулся для Xbox потерей «миллионов подписчиков» 5 ч.
Google экстренно обновила Chrome, закрыв уязвимость нулевого дня, которую эксплуатировали хакеры 5 ч.
Продажи Street Fighter 6 превысили 7 млн копий, а в файтинге скоро появится Тифа Локхарт из Final Fantasy VII 6 ч.
Instagram разрешил всем пользователям менять местами публикации в профиле 6 ч.
Российский аналог Starlink потерял один из спутников — с запуска прошло меньше трёх месяцев 8 мин.
Samsung Foundry может впервые за четыре года выйти на прибыль 33 мин.
Xbox не сдаётся: компания видит спасение в эксклюзивах и новой консоли Helix 52 мин.
Китай запустил массовое производство радиочастотных чипов на нитриде галлия для 6G 2 ч.
PepsiCo запустила беспилотные грузоперевозки чипсов и напитков в трёх штатах США 2 ч.
Amazon заключила многолетнее соглашение с Corning на поставку оптоволокна для своих ЦОД 3 ч.
Занимающийся сканированием глаз стартап Сэма Альтмана сократит сотрудников 3 ч.
Из рельсотрона в яблочко: китайцы первыми в мире испытали управляемый снаряд для чудо-пушки 3 ч.
Китай направит $295 млрд на строительство ЦОД для ИИ в ближайшие пять лет 3 ч.
AMD поддержит суверенный ИИ в Великобритании, инвестировав в ИИ-отрасль страны £2 млрд 3 ч.