Сегодня 21 мая 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 🔥
Вместо Titanfall 3: разработчики Splitgate анонсировали мультиплеерный шутер с титанами Empulse 31 мин.
Cloudflare сравнила Anthropic Mythos с опытным исследователем 2 ч.
Valve назвала абсурдом приравнивание лутбоксов в Counter-Strike к азартным играм 4 ч.
Google выложила в открытый доступ код эксплойта для уязвимости в Chromium, которую не исправляла 29 месяцев 4 ч.
Модель OpenAI решила задачу Эрдёша — и на этот раз с подтверждением математиков 4 ч.
Нейросеть Gemini начнёт объяснять пользователям, почему им стоит купить тот или иной товар 4 ч.
Postgres Professional представила СУБД Postgres Pro AXE для гибридных нагрузок 9 ч.
Цукерберг успокоил сотрудников Meta: новых массовых увольнений в этом году не ожидается 9 ч.
Microsoft позвала звёздного аналитика Мэттью Болла спасать стратегию Xbox 10 ч.
«Очередной шедевр Amanita»: авангардная головоломка Phonopolis от авторов Machinarium и Samorost стартовала в Steam с рейтингом 96 % 11 ч.
Россияне скупают зарядки и пауэрбанки — рынок мобильных аксессуаров подскочил на треть 24 мин.
«РТК-ЦОД» займётся развитием ЦОД-инфраструктуры в Нижегородской области 24 мин.
Нереида оказалась единственным исконным спутником Нептуна — её состав не похож на состав объектов пояса Койпера 60 мин.
OpenAI торопится подать заявку на IPO до конца текущей недели 2 ч.
Глава Nvidia признал, что компания сдала китайский рынок конкурирующей Huawei 2 ч.
Microsoft продолжила закупать кредиты на удаление углерода: BioCirc получила контракт на 650 000 тонн CO2 2 ч.
SpaceX раскрыла убытки, планы по Марсу и орбитальным ИИ ЦОД перед крупнейшим IPO в истории 3 ч.
Ридеры Boox серии Poke 7 получили рифлёный дизайн и поддержку Google Play 4 ч.
Выручка Nvidia в прошлом квартале взлетела на 85 % до рекордных $81,6 млрд 4 ч.
Samsung увернулась от забастовки, способной взвинтить цены на память — рабочие добились повышения премий 11 ч.