Vědci z Národního institutu pro standardy a technologie (NIST) věří, že bychom mohli vytvořit navigační systém na Měsíci skrytím laserových systémů v temnotě kráterů. Přesněji řečeno v neustále zastíněných kráterech poblíž jižního pólu Měsíce. To zní rozporuplně. Proč umisťovat křehké optické přístroje na místa, kde je nižší teplota než na Plutu?
Jde o stabilitu.
Pozemní systém GPS se spoléhá na satelity, které vysílají synchronizované časové signály. Kosmické lodě v okolí Měsíce dnes takový luxus nemají. Navigují pomocí kontroly se Zemí a čekají na rádiové signály. Tato metoda funguje, ale pouze částečně. Jak NASA navyšuje svůj program Artemis, toto pouto se začíná cítit jako těžké břemeno. Je objemná. Co kdyby měl Měsíc svůj vlastní „tlukot srdce“? Vlastní systém synchronizace času, nezávislý na Houstonu.
Efekt hlubokého zmrazení
Křemíkové optické rezonátory dělají laserové světlo extrémně stabilní. Na Zemi jsou vrtošivé: nepatrné výkyvy teploty zabíjejí přesnost. Proto je nutné postavit složité kryogenní chladničky a plošiny, které je izolují od vibrací. Je to drahé.
Nyní si představte jižní pól Měsíce. Sklon osy je minimální. Sluneční paprsky nikdy nedosáhnou dna těchto kráterů. Zůstávají navždy ve tmě.
Teploty tam klesnou na -223 °C (-370 °F).
Je chladněji, než se zdá možné. Navíc tam vzniká téměř dokonalé vakuum. Vibrace? Minimální ve srovnání se Zemí.
“Jakmile jsem si uvědomil, co mohou trvale zastíněné oblasti nabídnout, věděl jsem, že je to perfektní prostředí.” – Dong Yie
Příroda dělá všechnu těžkou práci. Kráter slouží jako přírodní kryostat. Není potřeba aktivní chlazení. Stačí jen umístit zařízení a nechat chlad, aby frekvenci upravil. Laser vyzařuje světlo s téměř dokonale konstantní frekvencí. Konstantní frekvence znamená vysoce přesné měření vzdálenosti. Přesné vzdálenosti vám umožní přesně určit vaši polohu.
Nejen pro kameny
Možná se v těchto temných prohlubních skrývá vodní led. Plánujeme tam jít pro zdroje. Ale možná tam pojedeme kvůli něčemu jinému – času.
Tyto ultrastabilní lasery mohou sloužit jako referenční zdroje časování. Představte si síť majáků. Satelity obíhají kolem Měsíce a rovery se pohybují po skalnatém terénu jižního pólu. Osvětlení je tam velmi obtížné. Stíny pohlcují vše kolem. Vizuální navigace zde nefunguje.
Pokud máte lokální laserovou síť, na slunci nezáleží. Důležitá je pouze fáze světelné vlny. Signál je synchronizován s atomovými hodinami. To vytváří rámec pro systémy určování polohy, navigace a synchronizace času (PNT).
Skutečná lunární GPS.
Dosud nebyla realizována. Existují koncepty od navigačních satelitů na oběžné dráze až po rádiové majáky. Ale tento přístup? Drsné prostředí využívá spíše jako spojence než jako překážku. Toto je chytré inženýrství. Nebo brilantní lenost.
Připojí kosmonauti skutečně své skafandry k této síti? Možná. Myšlenka čeká na svou realizaci, zamrzlá ve tmě a čeká, až technika dožene fantazii. Kdo odešle první instalaci?
