Gli scienziati stanno proponendo la costruzione di un laser ultrastabile all’interno di uno dei crateri polari permanentemente in ombra della Luna. Non si tratta di armi; si tratta di temporizzazione e navigazione precise per future missioni lunari e potenzialmente anche applicazioni basate sulla Terra. L’idea chiave: il freddo estremo della Luna e l’isolamento quasi totale delle vibrazioni creano le condizioni ideali per un laser che potrebbe superare qualsiasi altro laser attualmente disponibile sulla Terra.
Perché la Luna? La fisica della stabilità
La stabilità di un laser dipende fortemente dal suo ambiente. I laser ad alta precisione funzionano facendo rimbalzare un raggio tra gli specchi in una camera a vuoto. Per mantenere costante il fascio, la camera deve rimanere ad una temperatura estremamente stabile ed esente da vibrazioni. I laser terrestri lottano con questo problema, poiché le fluttuazioni di temperatura e l’attività sismica introducono errori.
La Luna, tuttavia, offre una soluzione. I suoi crateri polari, perennemente schermati dalla luce solare grazie alla minima inclinazione assiale della Luna, mantengono temperature incredibilmente basse, alcune fino a -253°C (-20 Kelvin). Questo congelamento profondo naturale, combinato con la mancanza di atmosfera della Luna e la minima attività sismica, crea un ambiente in cui la stabilità del laser potrebbe essere massimizzata.
Come funzionerebbe: una cavità ottica lunare
Il dispositivo proposto sarebbe simile alle cavità ottiche già sviluppate nei laboratori sulla Terra, costituite da una camera di silicio con due specchi. Tuttavia, a causa della stabilità della Luna, il laser potrebbe mantenere la coerenza – ovvero le sue onde luminose rimangono sincronizzate – per almeno un minuto, molto più a lungo dei pochi secondi ottenibili sulla Terra.
Questa coerenza estesa sblocca diverse possibilità:
- Cronometraggio lunare: Definizione di un fuso orario preciso sulla Luna.
- Coordinazione satellitare: Consente misurazioni della distanza ad alta precisione tra i satelliti lunari.
- Riferimento basato sulla Terra: Fornisce un punto di riferimento stabile per i sistemi di cronometraggio basati sulla Terra (dato il ritardo del segnale di 1,3 secondi).
Sfide e implicazioni future
Realizzare questo progetto non sarà facile. L’implementazione e la manutenzione di un dispositivo del genere sulla Luna presenta notevoli ostacoli ingegneristici. However, experts like Simeon Barber at the Open University, UK, agree that the concept is sound.
“I recenti lander lunari polari hanno sperimentato eventi di atterraggio non ottimali a causa delle condizioni di illuminazione, che influenzano la navigazione basata sulla visione. Un laser stabile potrebbe aumentare notevolmente l’affidabilità dell’atterraggio ad alte latitudini.”
La gelida oscurità della Luna potrebbe rivelarsi una risorsa improbabile, spingendo i confini della tecnologia di precisione. Sebbene l’idea sia ambiziosa, i potenziali benefici per la futura esplorazione lunare e anche per le applicazioni terrestri ne fanno un concetto degno di seria considerazione.
