Wissenschaftler schlagen Laser im Schatten von Mondkratern vor

Was die Studie zeigt

Die Forscher betonen, dass diese Stabilitt entscheidend ist, da selbst kleinste physikalische nderungen die Laserfrequenz verndern knnen. Auf dem Mond sind solche Schwankungen deutlich geringer. Das System funktioniert, indem ein handelsüblicher Laser auf die Resonanzfrequenz des Silizium-Resonators gesperrt wird.

Sobald stabilisiert, kann der Laser als Referenzsignal für Navigation und Zeitmessung über die gesamte Mondoberfläche hinweg dienen. Die vorgeschlagene Technologie könnte ein mondumfassendes Positionierungssystem ermöglichen, das dem terrestrischen GPS entspricht.

Zusätzlich könnte das System Landungen geringer Sichtweite unterstützen und als Referenz für optische Atomuhren dienen, die jenseits der Erde eingesetzt werden. Mehrere Kopien solcher Mondlaser könnten Entfernungen zwischen Objekten präzise messen und möglicherweise exotische physikalische Phänomene wie Raumzeit-Rippen nachweisen.

Was die Studie zeigt

Forscher schlagen zudem vor, dass ein Netzwerk solcher Systeme zuknftige Experimente zur Gravitationswellendetektion untersttzen knnte, indem es winzige nderungen der Distanz zwischen Mondinstrumenten verfolgt.

Die Implementierung würde das Platzieren vorab montierter optischer Siliziumkavitäten in permanent beschatteten Kratern mittels robotischer Systeme oder Astronauten im Rahmen zukünftiger Artemis-Missionen umfassen. Anschließend würde eine Laserquelle in der Nähe positioniert und mit der Kavität synchronisiert, um die Frequenzstabilität aufrechtzuerhalten.

Falls erfolgreich, könnte das System die Grundlage für einen Mondzeitstandard bilden und hochpräzise optische Kommunikationsnetze zwischen Erde und Mond ermöglichen. Forscher schätzen, dass erste Demonstrationen bereits innerhalb weniger Jahren auf niedrigen Erdumlaufbahnen stattfinden könnten, gefolgt Mond gegen Ende dieses Jahrzehnts.

Die Studie erscheint in der Zeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences".