Uusi kehitys käyttää kvanttitunnelointiefektiä tehokkaan terahertsilaserin luomiseen.
Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet läsnäolonpieni määrä vettä kuussa. Mittaukseen käytetyt menetelmät eivät kuitenkaan olleet riittävän tarkkoja, jotta ne olisivat täysin varmoja vesilähteistä, kirjoittajat selittävät. Leveät spektrometrit eivät tee eroa vesimolekyylien, vapaiden vetyionien ja hydroksyylin välillä.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi NASAn tutkijatkehitetty kvanttikaskadilasereita. Nämä laitteet tuottavat fotoneja jokaisella elektronisiirrolla käyttämällä muutaman atomin paksuisten ohuiden materiaalien ainutlaatuisia kvanttiominaisuuksia.
Pieni laser kehittäjän käsissä. Kuva: NASA
Näissä materiaaleissa laser lähettää fotonejatietty taajuus, joka määräytyy vuorottelevien puolijohdekerrosten paksuuden eikä materiaalin elementtien mukaan. Kvanttifysiikassa ohuet kerrokset lisäävät mahdollisuutta, että fotoni voi sitten tunneloida seuraavaan kerrokseen sen sijaan, että se pomppaa pois esteestä.
Siellä se kiihottaa lisää fotoneja. Käyttäen generaattorimateriaalia, jossa on 80-100 kerrosta, joiden kokonaispaksuus on alle 10-15 mikronia, komentolähde luo fotonikaskadin terahertsienergialla.
Tutkijat huomauttavat, että luodakseenperinteiset optiset terahertsilaserit vaativat suuria määriä energiaa ja suuria asennuksia. Tällaisia laitteita on vaikea toimittaa ja käyttää avaruudessa. Pikkuinen vaihtoehto päinvastoin sopisi kuun tehtävään.
Kannessa vertaileva kuva laserista ja kolikosta. Valokuva: NASA
Lue lisää:
Maan kokoinen auringonpilkku kasvaa 10 kertaa kahdessa päivässä: se on suunnattu meihin
Tämä on Maan "kaksos" menneisyydessä: ainutlaatuinen planeetta-valtameri löydettiin aivan meistä
Einstein oli jälleen oikeassa: puolen vuosisadan jälkeen fyysikot osoittivat mustien aukkojen vakauden