Il nuovo sviluppo utilizza l’effetto tunnel quantistico per generare un potente laser terahertz.
Studi precedenti hanno dimostrato la presenzauna piccola quantità d'acqua sulla luna. Tuttavia, i metodi utilizzati per la misurazione non erano sufficientemente accurati per fornire completamente alla missione fonti d'acqua, spiegano gli autori. Gli spettrometri ampi non distinguono tra molecole d'acqua, ioni idrogeno liberi e idrossile.
Per risolvere questo problema, i ricercatori della NASAsviluppato laser a cascata quantistica. Questi dispositivi generano fotoni ad ogni transizione elettronica, utilizzando le proprietà quantistiche uniche di materiali sottili spessi pochi atomi.
Un minuscolo laser nelle mani di uno sviluppatore. Immagine: NASA
In questi materiali, il laser emette fotoni conuna certa frequenza, determinata dallo spessore degli strati alternati di semiconduttori, e non dagli elementi del materiale. Nella fisica quantistica, gli strati sottili aumentano la possibilità che un fotone possa passare allo strato successivo invece di rimbalzare sulla barriera.
Una volta lì, eccita ulteriori fotoni. Utilizzando un materiale generatore con 80-100 strati con uno spessore totale inferiore a 10-15 micron, la sorgente di comando crea una cascata di fotoni con energia terahertz.
I ricercatori notano che per crearei tradizionali laser ottici terahertz richiedono grandi quantità di energia e grandi installazioni. Tali dispositivi sono difficili da fornire e utilizzare nello spazio. Una minuscola alternativa, al contrario, sarebbe adatta per una missione lunare.
In copertina: immagine comparativa di un laser e di una moneta. Foto: Nasa
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