Ultra kararlı bir lazer, ayda son derece hassas zamanlama ve yön bulmayı mümkün kılabilir ve ay kutuplarının yakınındaki soğuk, karanlık kraterler bunun için ideal yer olabilir.
Ay’ın güney kutbu yakınındaki karanlık kraterlerin çizimi
Bilim insanları, Ay’ın en soğuk kraterlerinden birinin içine, Ay’a iniş yapanların ve gezicilerin doğru şekilde yön bulmasına yardımcı olabilecek bir lazer inşa etmek istiyor.
Ultra kararlı lazerler, aşırı hassasiyet gerektiren zamanlama ve navigasyon sistemleri için hayati öneme sahiptir. Bir boşluk içindeki iki ayna arasındaki bir ışının zıplatılmasıyla çalışırlar. Işın, aynaların arasından son derece hassas bir oranda yansır; bunun nedeni kısmen odanın genişlemek veya daralmak yerine neredeyse tamamen aynı boyutta kalmasıdır. Bu ışın uzunluğunu sabit tutmak için aynalar genellikle dış titreşimlerden izole edilmiş, son derece düşük sıcaklıklarda bir vakum içinde tutulur.
Ay’da kutupların etrafında yüzlerce krater vardır ve ay kendi etrafında dönerken fazla eğilmediği için hiçbir zaman doğrudan güneş ışığı almaz. Bu, kalıcı olarak gölgede kalan bu bölgeleri son derece soğuk hale getiriyor; bazı kraterlerin ay kışında -253°C (20 kelvin) civarında olacağı tahmin ediliyor.
Boulder, Colorado’daki JILA’dan Jun Ye ve meslektaşları, Ay’ın doğal titreşim eksikliği ve neredeyse var olmayan atmosferiyle birlikte bu soğuk koşulların, bu kraterleri, Dünya üzerindeki herhangi bir lazerden çok daha büyük bir potansiyel kararlılığa sahip, ultra kararlı bir lazer için mükemmel bir konum haline getirebileceğini öne sürdüler.
Ye, “Tüm ortam istikrarlı, anahtar nokta bu” diyor. “Ay’da yazları ve kışları geçirseniz bile sıcaklık hala 20 ila 50 kelvin arasında değişiyor. Bu inanılmaz derecede istikrarlı bir ortam.”
Siz ve ekibinin lazer cihazı, JILA’nın laboratuvarlarında halihazırda inşa ettikleri, optik boşluk adı verilen ve iki aynalı silikondan yapılmış bir odadan oluşan cihazlara benzer olacaktır.
Dünyadaki en iyi optik boşluk lazerleri yalnızca tutarlı kalabilir; bu, lazerin ışık dalgalarının birkaç saniye boyunca senkronize kaldığı anlamına gelir. Ancak araştırmacılar, ay tabanlı bir lazerin en az bir dakika boyunca tutarlı kalabileceğini düşünüyor.
Bu, Ay’da bir zaman dilimini korumak veya belirli bir düzende uçan uyduları koordine etmek ve birbirlerine olan mesafelerini ölçmek için lazerler kullanmak gibi birçok farklı ay etkinliği için bir referans lazeri görevi görmesine olanak tanıyacaktır. Ye, Dünya’daki faaliyetler için bir referans lazeri olarak bile kullanılabileceğini söylüyor çünkü bir ışının Ay’dan Dünya’ya ulaşması bir saniyeden biraz daha uzun sürüyor.
Birleşik Krallık Açık Üniversite’den Simeon Barber, uygulanması zor olsa da, altta yatan fikrin mantıklı olduğunu ve gelecekteki aya inişlere yardımcı olabileceğini söylüyor. Barber, “Son zamanlarda Ay’a kutup iniş yapan çeşitli araçların, aydınlatma koşulları nedeniyle yetersiz iniş olaylarına sahip olduğunu gördük, bu da görüş tabanlı iniş sistemlerinin kullanımını engelliyor” diyor. “Konumlandırma, navigasyon ve zamanlamayı desteklemek için sabit bir lazer kullanmak, yüksek enlemdeki başarılı inişlerin güvenilirliğini artırabilir.”
