הפיתוח החדש משתמש באפקט המנהור הקוונטי כדי ליצור לייזר terahertz חזק.
מחקרים קודמים הראו את הנוכחותכמות קטנה של מים על הירח. עם זאת, השיטות ששימשו למדידה לא היו מדויקות מספיק כדי לספק למשימה מקורות מים, מסבירים המחברים. ספקטרומטרים רחבים אינם מבחינים בין מולקולות מים, יוני מימן חופשיים והידרוקסיל.
כדי לפתור בעיה זו, חוקרי נאס"אפיתח לייזרים מפל קוונטי. מכשירים אלה יוצרים פוטונים בכל מעבר אלקטרונים, תוך שימוש בתכונות הקוונטיות הייחודיות של חומרים דקים בעובי של כמה אטומים.
לייזר זעיר בידיו של מפתח. תמונה: נאס"א
בחומרים אלו, הלייזר פולט פוטונים עםתדירות מסוימת, הנקבעת לפי עובי השכבות המתחלפות של מוליכים למחצה, ולא לפי האלמנטים בחומר. בפיזיקה קוונטית, שכבות דקות מגדילות את הסיכוי שפוטון יוכל לעבור במנהרה לשכבה הבאה במקום לקפוץ מהמחסום.
כשהיא שם, הוא מעורר פוטונים נוספים. באמצעות חומר מחולל בעל 80-100 שכבות בעובי כולל של פחות מ-10-15 מיקרון, מקור הפקודה יוצר מפל של פוטונים בעלי אנרגיית טרה-הרץ.
החוקרים מציינים שכדי ליצורלייזרים מסורתיים מסוג Terahertz דורשים כמויות גדולות של אנרגיה ומתקנים גדולים. מתקנים כאלה קשה למסור ולהשתמש בחלל. חלופה זעירה, להיפך, תתאים למשימת ירח.
על הכריכה: תמונה השוואתית של לייזר ומטבע. צילום: נאס"א
קרא עוד:
כתם שמש בגודל כדור הארץ גדל פי 10 ביומיים: הוא מכוון אלינו
זהו ה"תאום" של כדור הארץ בעבר: כוכב לכת-אוקיינוס ייחודי נמצא לא רחוק מאיתנו
איינשטיין צדק שוב: אחרי חצי מאה, הפיזיקאים הוכיחו את יציבותם של חורים שחורים