يستخدم التطور الجديد تأثير نفق الكم لتوليد ليزر تيراهيرتز قوي.
أظهرت الدراسات السابقة وجودكمية قليلة من الماء على القمر. ومع ذلك ، أوضح المؤلفون أن الطرق المستخدمة للقياس لم تكن دقيقة بما يكفي لتزويد البعثة بمصادر المياه بشكل كامل. لا تميز أجهزة قياس الطيف العريض بين جزيئات الماء وأيونات الهيدروجين الحرة والهيدروكسيل.
لحل هذه المشكلة ، باحثو ناساطورت ليزرات شلال الكم. تولد هذه الأجهزة فوتونات مع كل انتقال إلكتروني ، باستخدام الخصائص الكمومية الفريدة للمواد الرقيقة التي يبلغ سمكها بضع ذرات.
ليزر صغير في يد مطور. الصورة: ناسا
في هذه المواد ، يصدر الليزر فوتونات معتردد معين ، تحدده سماكة الطبقات المتناوبة لأشباه الموصلات ، وليس بواسطة العناصر الموجودة في المادة. في فيزياء الكم ، تزيد الطبقات الرقيقة من فرصة أن يتمكن الفوتون من اختراق الطبقة التالية بدلاً من الارتداد عن الحاجز.
بمجرد وصوله ، فإنه يثير فوتونات إضافية. باستخدام مادة مولد ذات 80-100 طبقة بسماكة إجمالية أقل من 10-15 ميكرون ، يُنشئ مصدر الأمر سلسلة من الفوتونات بطاقة تيراهيرتز.
لاحظ الباحثون أنه من أجل خلقتتطلب ليزر تيراهيرتز البصري التقليدي كميات كبيرة من الطاقة وتركيبات كبيرة. يصعب توصيل هذه الأجهزة واستخدامها في الفضاء. على العكس من ذلك ، سيكون البديل الصغير مناسبًا لمهمة القمر.
على الغلاف: صورة مقارنة لليزر وعملة. الصورة: ناسا
قراءة المزيد:
تنمو بقعة شمسية بحجم الأرض 10 مرات في يومين: فهي موجهة إلينا
هذا هو "التوأم" للأرض في الماضي: تم العثور على كوكب-محيط فريد ليس بعيدًا عنا
كان أينشتاين محقًا مرة أخرى: بعد نصف قرن ، أثبت الفيزيائيون استقرار الثقوب السوداء