Forskare ledda av Jun Ye vid JILA i Boulder, Colorado, föreslår att placera en ultrastabil laser i en av månens permanent skuggade kratrar för att förbättra navigationen för månlandare och rovers. Den kyliga, vibrationsfria miljön nära månens poler skulle kunna ge oöverträffad precision i tidtagning och positionering. Denna uppställning skulle kunna stödja aktiviteter från månurhållning till satellitkoordination.
Förslaget kretsar kring att utnyttja månens polära regioner, där hundratals kratrar förblir i evig skugga på grund av månens minimala lutning. Dessa områden når temperaturer så låga som -253 °C (20 kelvin) under månvintern, och ger en stabil termisk miljö som bara varierar mellan 20 och 50 kelvin över säsongerna. Jun Ye och hans team vid JILA hävdar att frånvaron av atmosfär, vibrationer och solljus i dessa kratrar gör dem idealiska för en ultrastabil laser. Sådana enheter, som studsar ljusstrålar mellan speglar i en kiselkammare, kräver isolering för att behålla koherens. På jorden förblir de mest avancerade versionerna koherenta i blott sekunder, men en måninstallation skulle kunna förlänga detta till minst en minut. »Hela miljön är stabil, det är nyckeln», förklarar Ye. »Även när du går genom somrar och vintrar på månen varierar temperaturen fortfarande bara mellan 20 och 50 kelvin. Det är en otroligt stabil miljö». Lasern skulle fungera som referens för olika tillämpningar, inklusive att etablera en månurzon, synkronisera formationsflygande satelliter via lasermätningar av avstånd, och till och med sända signaler till jorden, där en stråle anländer på lite över en sekund. Simeon Barber vid Open University i Storbritannien ser konceptet som lovande trots implementeringsutmaningar. »Vi har sett olika nyliga månpolära landare ha suboptimala landningshändelser på grund av belysningsförhållanden, som hindrar användningen av visionsbaserade landningssystem», noterar Barber. »Att använda en stabil laser för att stödja positionering, navigation och tidtagning skulle kunna öka tillförlitligheten för lyckade landningar på höga breddgrader». Idén hämtas från optiska kaviteteter som redan utvecklats i JILA:s labb och beskrivs i detalj i en preprint på arXiv.
