رسم توضيحي للحفر المظلمة بالقرب من القطب الجنوبي للقمر
مكتبة صور العلوم / العلمي
يريد العلماء بناء ليزر داخل إحدى أبرد الحفر على سطح القمر، مما يمكن أن يساعد مركبات الهبوط والمركبات الجوالة على سطح القمر على التنقل بدقة.
تعد أجهزة الليزر فائقة الاستقرار أمرًا حيويًا لأنظمة التوقيت والملاحة التي تتطلب دقة فائقة. وهي تعمل عن طريق انعكاس شعاع بين مرآتين داخل التجويف. ينعكس الشعاع بين المرآتين بمعدل دقيق للغاية، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الحجرة تظل بنفس الحجم تقريبًا بدلاً من التمدد أو الانكماش. للحفاظ على طول الشعاع ثابتًا، يتم عادةً الاحتفاظ بالمرايا داخل الفراغ عند درجات حرارة منخفضة للغاية، معزولة عن الاهتزازات الخارجية.
توجد على القمر مئات الحفر حول القطبين والتي لا تتلقى أبدًا أي ضوء شمس مباشر لأن القمر لا يميل كثيرًا أثناء دورانه. وهذا يجعل هذه المناطق المظللة بشكل دائم باردة بشكل استثنائي، مع توقع أن تكون بعض الفوهات حوالي -253 درجة مئوية (20 كلفن) في الشتاء القمري.
اقترح جون يي – من JILA في بولدر، كولورادو – وزملاؤه أن هذه الظروف المتجمدة – إلى جانب افتقار القمر الطبيعي للاهتزازات والغلاف الجوي غير الموجود فعليًا – يمكن أن تجعل هذه الفوهات موقعًا مثاليًا لليزر فائق الاستقرار، مع استقرار محتمل أكبر بكثير من أي ليزر على الأرض.
يقول يي: “البيئة بأكملها مستقرة، وهذا هو المفتاح”. “حتى أثناء فصول الصيف والشتاء على القمر، تظل درجة الحرارة تتراوح بين 20 إلى 50 كلفن فقط. وهذه بيئة مستقرة بشكل لا يصدق.”
سيكون جهاز الليزر الذي صنعه يي وفريقه مشابهًا للأجهزة التي صنعوها بالفعل في مختبرات JILA، والتي تسمى التجاويف الضوئية، والتي تتكون من غرفة مصنوعة من السيليكون مع مرآتين.
أفضل ليزرات التجويف البصري على الأرض يمكن أن تظل متماسكة فقط، مما يعني أن موجات الليزر الضوئية تظل متزامنة لبضع ثوان. ومع ذلك، يعتقد الباحثون أن الليزر الموجود على القمر يمكن أن يظل متماسكًا لمدة دقيقة على الأقل.
وهذا من شأنه أن يسمح له بالعمل بمثابة ليزر مرجعي للعديد من الأنشطة القمرية المختلفة، مثل الحفاظ على منطقة زمنية على القمر أو تنسيق الأقمار الصناعية التي تطير في تشكيل واستخدام الليزر لقياس المسافة التي تفصلها عن بعضها البعض. ويمكن أيضًا استخدامه ليزرًا مرجعيًا للأنشطة على الأرض، لأن شعاع القمر يستغرق ما يزيد قليلًا عن ثانية للوصول إلى الأرض، كما يقول يي.
على الرغم من أنه سيكون من الصعب تنفيذه، إلا أن الفكرة الأساسية منطقية ويمكن أن تساعد في عمليات الهبوط على سطح القمر في المستقبل، كما يقول سيمون باربر من الجامعة المفتوحة بالمملكة المتحدة. يقول باربر: “لقد رأينا العديد من مركبات الهبوط القطبية القمرية الأخيرة شهدت أحداث هبوط دون المستوى الأمثل بسبب ظروف الإضاءة، التي تعيق استخدام أنظمة الهبوط القائمة على الرؤية”. “إن استخدام الليزر المستقر لدعم تحديد المواقع والملاحة والتوقيت يمكن أن يزيد من موثوقية عمليات الهبوط الناجحة على خطوط العرض العالية.”
المواضيع:
نجوى بركات صحفية ومحررة يمنية تعمل في المجال الإعلامي منذ أكثر من ثماني سنوات، وتشغل حاليًا منصب محررة في قسم الأخبار في الموقع. تتميز بخبرة واسعة في تحرير الأخبار اليومية، وصياغة التقارير الإخبارية، ومراجعة المحتوى وفق المعايير المهنية المعتمدة في غرف الأخبار الرقمية.
بدأت مسيرتها المهنية في الصحافة المحلية، حيث عملت على تغطية القضايا المجتمعية وشؤون المرأة والتعليم، قبل أن تتخصص في التحرير الإخباري وإدارة المحتوى الرقمي. ساهمت في تطوير السياسات التحريرية وتحسين جودة النشر، مع التركيز على السرعة والدقة في نقل الخبر.
تؤمن نجوى بركات بأهمية الصحافة المسؤولة ودورها في نقل الحقيقة وتعزيز الوعي العام، وتحرص على الالتزام بالمصداقية والحياد في جميع المواد المنشورة.
للتواصل بخصوص الشؤون التحريرية أو الاستفسارات الإعلامية: