Сегодня 10 июля 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 🔥
Вампирская ролевая игра The Blood of Dawnwalker от ведущих разработчиков The Witcher 3 и Cyberpunk 2077 приглянулась двум миллионам геймеров 25 мин.
Европарламент так и не смог отменить закон о сканировании переписок, хотя большинство проголосовало против 3 ч.
ИИ нанёс японским знаменитостям ущерб на $31 млн всего за два месяца 3 ч.
Microsoft: сообщения о смерти idTech сильно преувеличены 3 ч.
Европа обязала Meta поменять вызывающий зависимость дизайн Facebook и Instagram — иначе будет штраф 4 ч.
OpenAI и Google дают китайским компаниям доступ к передовым ИИ-моделям — в США требуют это запретить 5 ч.
Netflix превращается в телевидение: сервис запустит телеканалы с постоянными трансляциями фильмов и сериалов 7 ч.
Соавтор Dragon Age готов сделать «мрачную и опасную» Dragon Age 5 — Electronic Arts похоронила серию после провала The Veilguard 7 ч.
Доходы Steam вновь выросли и стали рекордными 7 ч.
Оптимизация памяти, ускорение загрузок и режим от первого лица: для российской ролевой игры Of Ash and Steel в духе «Готики» вышел патч 1.08 8 ч.
Cerebras увеличит выпуск ИИ-систем CS-3 в США 42 мин.
Европейские ИИ-гигафабрики ÆTHER получат суверенные чипы Axelera и SiPearl 47 мин.
Консорциум ÆTHER готов взяться за реиндустриализацию и ИИ-возрождение Европы 47 мин.
Китай запустил крупнейшую в мире гибридную солнечную электростанцию, работающую и после заката 2 ч.
Мировые продажи электромобилей и гибридов в июне превысили 2 млн машин, но в Китае и США они упали 3 ч.
Ещё один ИИ ЦОД, претендовавший на звание самого крупного в мире, не будет построен из-за давления общественности 3 ч.
Asus представила игровой монитор ROG 27 Plus с тремя режимами работы: 4K@240 Гц, QHD@400 Гц и FHD@488 Гц 3 ч.
Себестоимость iPhone 18 Pro Max может подскочить на $300 — это грозит новым ростом цен 4 ч.
Инженеры в США создали ныряющую робоптицу для исследований океана 5 ч.
Nvidia представила карточки GeForce — они сделаны из картона, и их будут раздавать бесплатно 5 ч.