Исследователи из Национального института стандартов и технологий США считают, что самые холодные и темные области Луны могут неожиданно оказаться идеальным местом для высокоточных навигационных технологий. Речь идет о постоянно затененных кратерах у южного полюса Луны — регионах, куда практически никогда не попадает солнечный свет.
Именно там ученые предлагают разместить сверхстабильные лазеры, способные стать частью будущей лунной системы позиционирования, навигации и синхронизации — своеобразного аналога GPS для миссий NASA и программы Artemis.
Идея основана на использовании кремниевых оптических резонаторов — устройств, стабилизирующих лазерный свет с практически идеально постоянной частотой. Подобные системы уже применяются на Земле, однако требуют сложного охлаждения и защиты от вибраций. На Луне же сама природа может создать подходящие условия.
Из-за малого наклона оси Луны некоторые кратеры возле южного полюса постоянно находятся в темноте. Температура там опускается примерно до минус 223 градусов Цельсия — холоднее, чем на Плутон. В сочетании с естественным вакуумом и минимальными вибрациями это делает такие области почти идеальной средой для работы сверхточных лазеров.
По словам исследователей, стабильность лазеров позволит использовать их как эталонные источники времени и координат для спутников и навигационных систем вокруг Луны. В перспективе это может стать основой полноценной лунной GPS-сети, необходимой для длительных экспедиций, работы луноходов и строительства будущих баз.
Сейчас космические аппараты возле Луны по-прежнему сильно зависят от наземных систем слежения с Земли. Однако по мере роста активности на лунной поверхности такой подход становится менее удобным — особенно в районе южного полюса, где освещение и рельеф серьезно усложняют навигацию.
Авторы исследования считают, что лазерные системы внутри лунных кратеров смогут работать как высокоточные маяки, синхронизируясь со спутниковыми атомными часами и передавая навигационные сигналы будущим миссиям.
Как только я понял, какими свойствами обладают постоянно затененные области Луны, стало ясно, что это практически идеальная среда для сверхстабильных лазеров.
— отметил ведущий автор исследования Джун Йе.
Если концепция окажется жизнеспособной, она может стать важной частью инфраструктуры будущих лунных поселений и пилотируемых миссий следующего поколения.
