Η νέα εξέλιξη χρησιμοποιεί το φαινόμενο της κβαντικής σήραγγας για να δημιουργήσει ένα ισχυρό λέιζερ terahertz.
Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει την παρουσίαμια μικρή ποσότητα νερού στο φεγγάρι. Ωστόσο, οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για τη μέτρηση δεν ήταν αρκετά ακριβείς για να παρέχουν πλήρως στην αποστολή πηγές νερού, εξηγούν οι συγγραφείς. Τα ευρεία φασματόμετρα δεν κάνουν διάκριση μεταξύ μορίων νερού, ελεύθερων ιόντων υδρογόνου και υδροξυλίου.
Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές της NASAανέπτυξε κβαντικά λέιζερ καταρράκτη. Αυτές οι συσκευές παράγουν φωτόνια με κάθε μετάπτωση ηλεκτρονίων, χρησιμοποιώντας τις μοναδικές κβαντικές ιδιότητες λεπτών υλικών πάχους λίγων ατόμων.
Ένα μικροσκοπικό λέιζερ στα χέρια ενός προγραμματιστή. Εικόνα: NASA
Σε αυτά τα υλικά, το λέιζερ εκπέμπει φωτόνια μεμια ορισμένη συχνότητα, που καθορίζεται από το πάχος των εναλλασσόμενων στρωμάτων των ημιαγωγών και όχι από τα στοιχεία του υλικού. Στην κβαντική φυσική, τα λεπτά στρώματα αυξάνουν την πιθανότητα ένα φωτόνιο να μπορεί στη συνέχεια να εισχωρήσει στο επόμενο στρώμα αντί να αναπηδήσει από το φράγμα.
Μόλις εκεί, διεγείρει επιπλέον φωτόνια. Χρησιμοποιώντας ένα υλικό γεννήτριας με 80-100 στρώματα με συνολικό πάχος μικρότερο από 10-15 μικρά, η πηγή εντολής δημιουργεί έναν καταρράκτη φωτονίων με ενέργεια terahertz.
Οι ερευνητές σημειώνουν ότι για να δημιουργήσουνΤα παραδοσιακά οπτικά λέιζερ terahertz απαιτούν μεγάλες ποσότητες ενέργειας και μεγάλες εγκαταστάσεις. Τέτοιες συσκευές είναι δύσκολο να παραδοθούν και να χρησιμοποιηθούν στο διάστημα. Μια μικροσκοπική εναλλακτική, αντίθετα, θα ήταν κατάλληλη για μια σεληνιακή αποστολή.
Στο εξώφυλλο: συγκριτική εικόνα λέιζερ και νομίσματος. Φωτογραφία: NASA
Διαβάστε περισσότερα:
Η ηλιακή κηλίδα στο μέγεθος της γης μεγαλώνει 10 φορές σε 2 ημέρες: κατευθύνεται σε εμάς
Αυτό είναι το «δίδυμο» της Γης στο παρελθόν: ένας μοναδικός πλανήτης-ωκεανός βρέθηκε όχι μακριά μας
Ο Αϊνστάιν είχε και πάλι δίκιο: μετά από μισό αιώνα, οι φυσικοί απέδειξαν τη σταθερότητα των μαύρων τρυπών