Учёные из НАСА и Национальный институт стандартов и технологий США представили проект по созданию лазерной навигационной системы в постоянно затенённых кратерах Луны для поддержки будущих космических миссий.
Согласно исследованию, специалисты предлагают разместить в наиболее тёмных лунных кратерах специальные кремниевые устройства — оптические резонаторы, которые позволят стабилизировать лазерные сигналы и создать высокоточную систему навигации и синхронизации времени.
Исследователи отмечают, что постоянно затенённые кратеры Луны отличаются крайне низкими температурами. В таких условиях кремний практически не расширяется и не сжимается, что обеспечивает исключительную стабильность расстояния между зеркалами внутри резонатора и позволяет поддерживать постоянные характеристики лазерного луча.
По замыслу разработчиков, стабилизированные лазеры смогут использоваться в качестве навигационных маяков для космических аппаратов. В перспективе технология позволит создать на Луне сеть, аналогичную земной системе GPS, которая поможет автоматическим станциям и пилотируемым кораблям выполнять более точные и безопасные посадки.
Кроме того, система может обеспечить высокоточную связь между спутниками, орбитальными станциями и наземными объектами на поверхности Луны.
Особое внимание учёные уделяют потенциальным научным возможностям проекта. По их оценкам, сеть лазерных установок позволит фиксировать мельчайшие изменения расстояний между объектами на Луне, что может открыть новые возможности для изучения гравитации, структуры лунных недр и фундаментальных свойств пространства-времени.
Постоянно затенённые кратеры уже давно считаются одними из наиболее перспективных районов для будущего освоения Луны. Предполагается, что в них могут находиться значительные запасы водяного льда и других ресурсов, необходимых для долгосрочного присутствия человека на спутнике Земли.
Вместе с тем проведение исследований в этих районах остаётся сложной задачей из-за практически полного отсутствия солнечного света и экстремальных условий окружающей среды.
Авторы проекта предлагают сначала испытать технологию на низкой околоземной орбите, а затем, в случае успешных результатов, развернуть экспериментальную сеть на Луне в ближайшие годы.
По мнению исследователей, такая инфраструктура может стать важным элементом будущих международных программ по освоению Луны и подготовке пилотируемых экспедиций к более дальним космическим полётам.
