Os pesquisadores do NIST acham que podemos construir um sistema de navegação baseado na Lua, escondendo lasers em buracos escuros. Especificamente, as crateras permanentemente sombreadas perto do pólo sul lunar. É contra-intuitivo. Por que colocar delicados instrumentos ópticos em lugares mais frios que Plutão?
Porque estabilidade.
O GPS da Terra depende do tempo de transmissão dos satélites. As naves espaciais perto da Lua não têm esse luxo agora. Eles olham para a Terra. Eles esperam por sinais. Funciona, na maior parte, mas à medida que a NASA intensifica o programa Artemis, essa amarra parece pesada. Desajeitado. E se a lua tivesse seu próprio batimento cardíaco? Uma espinha dorsal de temporização independente de Houston.
O efeito congelador
As cavidades ópticas de silício tornam a luz do laser ultraestável. Na Terra, eles são temperamentais. Pequenas mudanças de temperatura matam a precisão. Portanto, construímos refrigeradores criogênicos complexos. Plataformas de isolamento de vibrações. É caro.
Agora imagine o pólo sul da lua. A inclinação é superficial. A luz solar nunca atinge o fundo dessas crateras. Eles ficam escuros para sempre.
A temperatura cai para -223 C (-370 F).
Isso é mais frio do que você imagina ser possível. Também é um vácuo quase perfeito. Vibrações? Mínimo em comparação com a Terra.
“Assim que entendi o que as regiões filmadas permanentemente podem oferecer, senti que este era o ambiente mais ideal.” -Jun Ye
A natureza faz o trabalho pesado. A cratera é um criostato natural. Não é necessário resfriamento ativo. Basta colocar o dispositivo. Deixe o frio bloquear a frequência. O laser emite luz quase perfeitamente constante. Luz constante significa medições precisas de distância. Distâncias precisas significam que você sabe onde está.
Não apenas para pedras
A água gelada provavelmente se esconde nessas bacias escuras. Nós vamos lá para minerar. Mas talvez a gente vá lá para ouvir também. Com o tempo, na verdade.
Esses lasers ultraestáveis poderiam servir como referências mestres. Imagine uma rede de beacons. Os satélites orbitam a lua. Rovers passam pelo terreno irregular do Pólo Sul. A iluminação é complicada lá. As sombras engolem você inteiro. A navegação visual falha.
Se você tem uma rede local de laser, não se importa com o sol. Você se preocupa com a fase da luz. O sinal está vinculado aos relógios atômicos. Ele cria uma estrutura para posicionamento, navegação e cronometragem (PNT).
Um verdadeiro GPS Lunar.
Ainda não está aqui. Os conceitos variam de satélites de navegação orbitais a sinalizadores de rádio. Mas esta abordagem? Ele usa o ambiente hostil como aliado em vez de barreira. Isso é engenharia inteligente. Ou gênio preguiçoso.
Os astronautas realmente conectarão seus trajes a esta rede? Talvez. A ideia fica ali, congelada no escuro, esperando que o hardware a alcance. Quem vai enviar primeiro?
